甘露醇和/或低分子右旋糖苷治疗猫低速弹颅脑伤血液流变性变化的实验研究
作者：谭林琼 陈长才 范勇 张志波
单位：谭林琼(山东兖州解放军91医院神经外科(山东272000))；陈长才(广州第一军医大学附属珠江医院神经外科(广州510282))；范勇(山东兖州解放军91医院神经外科(山东272000))；张志波(山东兖州解放军91医院检验科(山东272000))
关键词：低速弹；颅脑伤；血液流变学；甘露醇；低分子右旋糖苷
中国血液流变学杂志000105摘 要：目的：研究猫低速弹颅脑伤后几个重要血液流变学指标的变化，探索甘露醇和/或低分子右旋糖苷治疗对脑微循环的作用。方法：改良Carey法制作猫CMW模型，将24只猫分为4组，即单纯创伤组(C组)、甘露醇治疗组(Man组)、低右组(Dex组)和甘露醇+低右治疗组(M+D组)。分别于伤前10min、伤后30min、90min、4h、8h采静脉血栓测ηb、ηp、PFC、HCT、ESR、AI和TK等。结果：CMW后C组ηb、ηp、PFC等明显升高，TK下降，至8h仍未恢复正常；Man或Dex均可改善血液流变学特性，M+D治疗可较长时间改善血液流变特性。结论：建立的动物模型稳定，低速弹颅脑伤后血液流变学各指标出现明显异常；单用Man或Dex40治疗有效但作用时间短；M+D治疗可长时间明显改善血液流变性。
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分类号：R826
RHEOLOGICAL ALTERATIONS IN LOW-VELOCITY MISSILE
CRANIOCEREBRAL WOUNDED CATS TREATED
WITH MANNITOL AND/OR DEXTRAN 40
Tan Lin Qiong Fan Yong
(Neurosurgery Department,91 Hospital of PLA,Yanzhou,Shandong 272000)
Chen Changcai
(Neurosuryery Department,Zhujiang Hospital of The First Military Medical University,Guangzhou 510282)
, 百拇医药
Zhang Zhibo
(Examination Department,91 Hospital of PLA,Yanzhou,Shangong 272000)
Abstract：Objectives:To seek the alterations of blood rheology following low-velocity missile craniocerebral wounded cats and study the therapeutical effects treated with mannitol and/or Dextran 40.Methods:Construct a CMW animal model in cat reference to Carey ME′s method.Twenty-four cats were divided into four subgroups with 6 in each.Blood samples were collected at 10min previous CMW and 30min,90min,4h,8h after CMW respectively for surveying and calculating ηb,ηp,PFC,HCT,ESR,AI and deformability of RBC(TK).Results:Vital signs kept stable at each time point in four groups.Treated with mannitol and dextran 40 all eviated blood rheological alterations signifcantly and longer then mannitol or dextran 40 solely.Conclusion:The improved CMW animal model in accordance with Carer’s is stable for studying.Blood rheological charasters decreased following low-velocity missile wounded cats.Treated with mannitol or dextran 40 separately will ameliorate the impaired blood rheology,but their effects are shorter.The combined utilization of mannitol and dextran 40 relieves rheological changes more prominently and longer than either mannitol or dextran 40.
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Keywords：Low-velocity missile Craniocerebral Wond Blood Rheology Mannitol Dextran 40▲
颅脑火器伤(CMW)是平战时死亡、致残的重要因素，战时约占全部火器伤死亡的14%～20%。据报道闭合性脑外伤90%死亡与脑微循环障碍有关[1]。微循环障碍最重要的血液流变学因素是：红细胞聚集增加，血浆、血液粘度增高以及红细胞变形能力下降。本研究旨在探究猫在低速弹颅脑伤后血液流变性变化以及甘露醇和/或低分子右旋糖苷治疗的作用。
1 材料与方法
1.1 实验动物及分组 杂种猫24只，雌雄不限，体重2.2～2.8kg，实验前6h禁食，自由饮水。随机分为4组，每组6只。分为单纯创伤组(C组)，致伤后30min、45min给予生理盐水；甘露醇治疗组(Man组)，同上时间先后静注20%甘露醇(Man)、生理盐水；低右治疗组(Dex组)，同上时间先后静注NS、10%低分子右旋糖苷40(Dex40)；创伤联合治疗组(M+D组)，同上时间先后静注Man、Dex40。均按5ml/kg给药，在10min内注射完。
, 百拇医药
1.2 制作CMW模型 子弹质量0.60±0.01g，直径2.5mm，B5-8气枪(*****)校准并测速，压一手气弹速为57.84±1.775m/s，压二手气弹速为101.54±0.442m/s，气枪各性能稳定。
2.5%戊巴比妥纳30mg/kg腹腔注射麻醉动物，2～3小时后可追加原用量的1/3维持麻醉。麻醉成功后，进行气管切开插管、股动脉(PE50管)、股静脉(PE90管)插管，股动脉插管接血压监护仪，股静脉插管接三通管采集血标本。
按照Carey ME的方法将猫固定于立体定向架上，打开右额窦前壁，保留后壁；左顶骨开骨窗显露大脑侧裂上回、侧裂回处软脑膜及血管。将现配的人工脑脊液[2]通过恒温灌流器持续滴注于脑表面形成一层“液膜”。校准弹道线与头部矢状线呈20°角，固定枪支。压一手气，枪口距右额窦后壁5cm，在猫恢复睫毛反射后击发，造成低速弹颅脑盲管伤模型。致伤能量为：
。如致伤后出现呼吸停止或窒息，即给予呼吸机辅助呼吸。
, 百拇医药
1.3 血液流变学指标的测定 按照国际血液学标准委员会(ICSH)1986年制定的“血液粘度和红细胞变形性测定的规定”标准[3]，分别于伤前10min、伤后0.5h、1.5h、4h、8h采股静脉血3.5ml，置于干燥的肝素抗凝试管(10～20IU/ml血)中，采血后注入等量的生理盐水。分别测定各时间点的ESR(血沉)、HCT(红细胞压积)、ηb(全血粘度)、ηp(血浆粘度)和PFC(血浆纤维蛋白原浓度)。计算AI(红细胞聚集指数)和TK(红细胞刚性指数)。
1.4 数据处理 对所有计量资料均以
±s表示，采用完全随机设计的多个样本均数比较的方差分析进行统计学处理，以p<0.05有统计学差异。
2 结果
2.1 基本生命体征的变化 创伤、静脉给药和采血后，各观察时间点呼吸频率、心率与伤前比较无明显变化；伤后5minMABP较伤前增高，但无统计学差异(p>0.05)，并在短时间内恢复正常，各指标组间比较无统计学差别。
, 百拇医药
2.2 血液流变性改变
表1 单纯创伤组血液流变性变化 (±s) parameters
n
-10min
6
30min
6
90min
6
4h
6
, 百拇医药
8h
6
ηp(mPas)
1.75±0.13
1.92±0.13*
2.13±0.12*
2.21±0.14*
1.98±0.11*
ηb
(mPas)
1s-1
, 百拇医药
9.8±1.17
12.91±1.23*
14.59±1.10*
13.64±0.98*
11.64±1.08*
5s-1
5.11±0.95
6.67±0.96*
6.95±0.83*
6.22±0.73*
, 百拇医药
5.95±0.96
30s-1
3.82±0.66
4.98±0.53*
5.98±0.31*
5.41±0.43*
4.86±0.31*
200s-1
3.45±0.36
4.18±0.23*
, 百拇医药
4.43±0.31*
4.23±0.42*
3.91±0.41
PFC(g/L)
3.79±0.36
6.67±0.41*
7.69±0.42*
7.86±0.31*
5.96±0.46*
HCT(%)
, 百拇医药
38±2.3
40±3.0
41±2.6*
42±3.1*
40±2.7
ESR(mm/h)
23±5.5
30±3.5*
35±4.5*
45±4.5*
40±3.5*
, 百拇医药
TK
0.74±0.13
1.02±0.19*
1.23±0.23*
1.86±0.17*
1.11±0.16*
AI
2.84±0.56
3.25±0.34*
3.49±0.33*
, 百拇医药
3.31±0.39
3.17±0.44
*:p<0.05,与伤前10min比较表2 甘露醇治疗组血液流变性变化 (±s) parameters
n
-10min
6
30min
6
90min
6
4h
, http://www.100md.com
6
8h
6
ηp(mPas)
1.71±0.15
1.96±0.17*
1.67±0.13△
1.75±0.14*△
1.86±0.11
ηb
(mPas)
1s-1
, 百拇医药
9.76±0.98
13.09±1.24*
8.86±1.23*△
9.45±0.86△
10.67±0.93
5s-1
5.59±0.64
6.78±0.85*
4.45±0.73*△
4.83±0.79△
, 百拇医药
4.81±0.78
30s-1
3.97±0.54
4.83±0.71*
3.10±0.43*△
3.40±0.54△
3.42±0.47△
200s-1
3.45±0.36
4.18±0.23*
, 百拇医药
4.43±0.31*
4.23±0.42*
3.91±0.41
PFC(g/L)
3.84±0.74
6.81±0.68*
6.23±0.55*△
6.04±0.71*△
4.69±0.56*△
HCT(%)
, http://www.100md.com
41±1.3
43±2.1
34±3.0△
39±2.5
40±2.1
ESR(mm/h)
20±3.0
27±2.5*
22±3.8△
33±4.1△
35±3.5*
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TK
0.81±0.16
1.29±0.17*
0.98±0.11△
1.05±0.16*△
1.13±0.21*
AI
2.91±0.49
3.46±0.39*
3.10±0.41
3.07±0.37
, 百拇医药
3.51±0.44*
*:p<0.05,与伤前10min比较；△:p<0.05,与单纯创伤组值比较表3 低右治疗组血液流变性变化 (±s) parameters
n
-10min
6
30min
6
90min
6
4h
, http://www.100md.com
6
8h
6
ηp(mPas)
1.72±0.12
1.94±0.16*
1.56±0.11*△
1.65±0.17△
1.69±0.16△
ηb
(mPas)
, 百拇医药
1s-1
10.02±0.84
13.89±2.53*
8.62±1.18*△
9.84±0.96△
11.61±1.12*
5s-1
4.96±0.76
8.73±0.82*△
5.21±0.69△
, http://www.100md.com
4.27±0.87△
4.32±0.72
30s-1
3.76±0.31
6.25±1.51*△
3.94±0.55△
3.33±0.30△
3.28±0.47*△
200s-1
3.41±0.20
, http://www.100md.com
4.36±0.87*
3.46±0.30△
2.97±0.21△
2.88±0.18*△
PFC(g/L)
3.81±0.81
6.78±0.83*
5.76±0.71*△
4.65±0.73△
4.93±0.68*△
, 百拇医药
HCT(%)
40±1.5
39±2.1
36±2.0*△
34±1.0*△
36±1.3*△
ESR(mm/h)
22±3.5
25±3.0*
30±2.5*△
20±2.0△
, 百拇医药
24±3.0△
TK
0.79±0.15
1.19±0.13*
0.94±0.18
0.86±0.14△
1.05±0.11*
AI
2.89±0.55
4.06±0.67*△
2.79±0.57△
, 百拇医药
3.14±0.43
3.85±0.47*△
*:p<0.05,与伤前10min比较；△:p<0.05,与单纯创伤组值比较表4 甘露醇和低右治疗组血液流变性变化 (±s) parameters
n
-10min
6
30min
6
90min
6
, 百拇医药
4h
6
8h
6
ηp(mPas)
1.74±0.13
1.96±0.14*
1.65±0.14△
1.72±0.19△
1.78±1.13△
ηb
, http://www.100md.com
(mPas)
1s-1
9.45±1.1
13.68±2.14*
8.25±1.17△
8.71±1.08△
9.55±0.83△
5s-1
5.55±0.84
6.95±0.76*
, http://www.100md.com
5.46±0.83△
5.47±0.77△
5.71±0.80
30s-1
4.05±0.53
4.58±0.31
4.00±0.57△
4.18±0.49△
4.22±0.51△
200s-1
, 百拇医药
3.48±0.21
3.99±0.31*
3.45±0.25△
3.68±0.26△
3.65±0.30△
PFC(g/L)
3.88±0.39
6.92±0.64*
5.89±0.59*△
4.72±0.72*△
, 百拇医药
4.31±0.67△
HCT(%)
41±1.8
40±2.0
38±1.6*△
42±1.7
42±2.1
ESR(mm/h)
26±3.0
35±3.5*
30±2.5*△
, 百拇医药
34±3.5*△
26±2.0△
TK
0.81±0.14
1.16±0.19*
0.93±0.15△
0.84±0.17△
1.02±0.13
AI
2.78±0.51
3.51±0.59*
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2.59±0.43△
2.76±0.39△
2.96±0.53
*:p<0.05,与伤前10min比较；△:p<0.05,与单纯创伤组值比较
3 讨论
3.1 低速弹颅脑伤血液流变性变化 实验结果显示：低速弹CMW后ηp、ηb、PFC、ESR、HCT、TK及AI出现明显升高，在伤后4h达最高峰，至8h时HCT、ηb(5、200s-1)及AI恢复正常，ηp、ηb(1、30s-1)、PFC、ESR、TK仍明显高于伤前水平。CMW后血液流变学障碍于伤后4h达到高峰，自8h开始逐渐好转。
脑毛细血管管腔比其它任何部位的都要小，脑微循环中的红细胞和白细胞必须“挤着”通过比细胞本身自然形态要小得多的管腔，约占全血50%的血细胞只有通过变形才能流经脑毛细血管。因此血液本身的流变特性特别是红细胞的变形能力是决定脑毛细血管血流的重要因素。HCT、血浆粘度的增高和红细胞聚集的增加使全血粘度增高；PFC的升高及血小板聚集的增多，微血栓的形成，红细胞变形能力的下降，可以引起血流瘀滞甚至停止，加重局部缺血、缺氧。因此改善血液的流变特性，则可以改善CMW后的脑微循环障碍。Mchedlishvili等[4]研究证明决定微循环障碍最重要的血液流变学因素是：红细胞聚集增加，血浆、血液粘度增高以及红细胞变形能力下降。脑外伤后除了上述重要指标发生变化外，还有ESR增快、HCT增大以及血小板聚集增加等变化。
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3.2 甘露醇治疗对颅脑伤早期血液流变性的影响 本研究发现CMW30min后静脉注射20%甘露醇1.0g/kg后，PFC、ηp、ηb、TK、AI均明显改善，HCT在给药后下降明显，8h恢复正常。早期使用甘露醇对改善血液流变学异常有明显的作用，但持续时间较短，5～6小时后血液流变特性逆转恶化。
20%甘露醇通过快速提高血浆渗透压，使血容量在短时间内得到了扩充，血容量的增加可以改善红细胞表面电荷，使红细胞解聚或聚集减少，血液粘度下降，血小板聚集减少，微血管被动扩张，血流改善，血液粘度的下降则可减小脑血管阻力，脑血流量增加。血流的改善和血流量的增加可以加快代谢及其有害产物(如乳酸、过度释放的介质)排出进入体循环而被稀释和代谢，进一步改善脑微循环障碍。甘露醇的脱水、利尿作用以及本身的代谢清除，使其扩容作用在3～4h后明显减弱，伤后8h的变化与创伤组类似，血流量明显减少，血液粘度高于正常水平。
Wei等[5]在猫脑流体冲击伤后1min内静脉注射1g/kg甘露醇(25%)，监测ICP、MABP、血管管径及血液粘度1小时，结果与本实验相似。注射甘露醇后，血液粘滞性下降，降幅最大值为23%，血管管径收缩12%，颅内压下降26%，给药75min后出现反跳性升高。这种变化时间和程度的差异可能与致伤方式、给药程度、观察时间点及长短不同有关。
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3.3 低右对外伤早期血液流变性的影响 Dex组给药后ηp、PFC、ηb、TK、AI、ESR逐渐恢复正常，HCT给药后直至8h明显低于伤前值，与C组比各指标均明显改善，低右改善血液流变特性的作用较甘露醇持续时间长且明显。外伤早期应用Dex40对纠正血液流变学异常有明显的作用。对其作用机制有两种不同的观点：一种认为Dex40治疗扩充了血容量，降低了HCT，减小了单位体积血液的携氧能力，因此自身调节机制通过增加流速和脑血流量来改善脑缺氧，即自身调节学说；另一学说则认为诸如Dex40等稀释性扩容剂[6]通过扩充血容量降低HCT，使微血管被动扩张，减少RBC、血小板聚集，使ηb、ηp、PFC降低，通过改善血液流变特点，使脑血流加速和脑血流量增加。
3.4 甘露醇和低分子右旋糖苷联合的作用 CMW后联合应用甘露醇和Dex40，血液流变学指标ηb、ηp、AI、TK、PFC、HCT较C组明显降低，并逐渐恢复正常。甘露醇和Dex40的联合应用维持脑微循环稳定作用明显优于单用Man或Dex40。
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甘露醇和Dex40联合应用，维持脑微循环稳定时间长且作用明显好于单用甘露醇或Dex40的原因可能是：1、脱水作用的联合。甘露醇利尿主要是通过提高肾小管液的渗透压导致利尿，而Dex40是提高了血浆的胶体渗透压使组织脱水而增加血液容量。这两种方式共同作用，使组织脱水，其降低颅内压和控制脑水肿的作用较单用甘露醇强。2、反跳的抵消。单用甘露醇时，其强力脱水降低颅内压和改善脑水肿的作用在用药后75min左右反跳，而Dex40在用药1h后扩容作用才逐渐达到高峰。两药联用时，甘露醇发生反跳的时间正好与Dex40的组织脱水血液扩容作用抵消，使脑血流保持稳定，有效抑制了甘露醇的反跳效应。
3.5 甘露醇和低右联合治疗临床应用的探讨
CMW是一种特殊的颅脑损伤，但与一般的脑外伤一样，机理非常复杂，也有很多相同的地方。影响颅脑损伤预后的介质很多，如单胺类递质、Ca++、H+、自由基、兴奋性氨基酸、血小板活化因子、一氧化氮等。而现有的研究均不能揭示哪一种机制是决定因素，临床针对其中某个或几个因素的治疗如膜稳定剂、巴比妥疗法、自由基消除剂、异常介质的拮抗剂等都没有得到令人满意的效果。许多研究已经揭示，上述异常介质或正常介质的异常释放都与脑循环障碍有关，因此改善脑微循环的治疗可能是一种最有价值的治疗方法[7]之一。
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3.5.1 维持脑外伤后的脑微循环稳定的重要手段 在生理状态下，脑血流量(CBF)=脑灌注压(CPP)/血管阻力(CVR)=(MABP-ICP)/CVR。从血液流变学角度看，根据Poiseuille定律，CBF=Δpπr4/8ηL，脑血流量与脑有效灌注压(Δp)、血管半径的四次方成正比，与血液粘度成反比。从公式可以看出，CBF与血管管径、脑灌注压成正比，与血液粘度成反比。就本实验而言，CMW后MABP稳定，其脑灌注压相对稳定，此时脑血流量与ICP成反比关系。因此扩血管、降颅压、降低血液粘度则能增加脑血流量。而长期的临床实践发现，单纯应用扩血管药物并不能奏效，原因是a:药物的全身作用使MABP下降，降低了有效脑灌注压；b:创伤后血液循环的障碍，血管调节失调，药物已不能起调节作用；c.扩血管药物可能扩张非缺血区的血管，而缺血区血管已有病变而不易扩张，反使缺血区缺血加重。因此，降颅压和降低血液粘度治疗是维持脑微循环稳定可行的手段。
3.5.2 甘露醇和Dex40的联合—降颅压、降血液粘度兼而有之 Freyburger等[8，9]临床研究比较了几种常用血浆代用品的扩容作用以及对血液粘度、HCT等血液流变特性的影响，降低ηb、ηp、HCT的作用以Dex40为最强，并发现Dex40可明显增加脑血流量，减小缺血后脑水肿的体积，具有脑保护作用。Dex40的作用有如下特点[10]：1)、扩容作用，每克Dex40可以保留20～25ml水，扩容系数为1.0～1.4;2)、增加RBC表面的负电荷，使RBC解聚，降低ηb；3)、通过血液稀释和胶体渗透压效应使毛细血管被动扩张，改善微循环；4)、在各类细胞及血小板表面形成一层薄膜，改变其负电荷，可防止血栓形成，Dex40还能减弱血小板粘附于异物表面的能力，抑制二磷酸腺苷所诱导的血小板聚集，防止其粘附于血管内皮上；5)、抑制5-羟色胺和组织胺的释放，减轻血管痉挛。
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首选的脱水剂甘露醇和兼具良好扩容作用和降低血液粘度的Dex40的联合应用，既能降颅压，又能降低血液粘度，增加脑血流量，可有效维持脑微循环的稳定。在脑外伤早期，二者联合应用对平稳度过脑水肿的高峰期很有帮助，本研究结果也印证了这一点。实验设计的用药途径、剂量、用药时机与临床类似，其结果较易移植到临床，但能否长期联合用药有待进一步研究。
本研究得到了第一军医大学全军休克微循环重点实验室赵克森教授和黄绪亮高级技师的帮助，在此表示感谢。■
参考文献：
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收稿日期：1999-10-29, http://www.100md.com
单位：谭林琼(山东兖州解放军91医院神经外科(山东272000))；陈长才(广州第一军医大学附属珠江医院神经外科(广州510282))；范勇(山东兖州解放军91医院神经外科(山东272000))；张志波(山东兖州解放军91医院检验科(山东272000))
关键词：低速弹；颅脑伤；血液流变学；甘露醇；低分子右旋糖苷
中国血液流变学杂志000105摘 要：目的：研究猫低速弹颅脑伤后几个重要血液流变学指标的变化，探索甘露醇和/或低分子右旋糖苷治疗对脑微循环的作用。方法：改良Carey法制作猫CMW模型，将24只猫分为4组，即单纯创伤组(C组)、甘露醇治疗组(Man组)、低右组(Dex组)和甘露醇+低右治疗组(M+D组)。分别于伤前10min、伤后30min、90min、4h、8h采静脉血栓测ηb、ηp、PFC、HCT、ESR、AI和TK等。结果：CMW后C组ηb、ηp、PFC等明显升高，TK下降，至8h仍未恢复正常；Man或Dex均可改善血液流变学特性，M+D治疗可较长时间改善血液流变特性。结论：建立的动物模型稳定，低速弹颅脑伤后血液流变学各指标出现明显异常；单用Man或Dex40治疗有效但作用时间短；M+D治疗可长时间明显改善血液流变性。
, http://www.100md.com
分类号：R826
RHEOLOGICAL ALTERATIONS IN LOW-VELOCITY MISSILE
CRANIOCEREBRAL WOUNDED CATS TREATED
WITH MANNITOL AND/OR DEXTRAN 40
Tan Lin Qiong Fan Yong
(Neurosurgery Department,91 Hospital of PLA,Yanzhou,Shandong 272000)
Chen Changcai
(Neurosuryery Department,Zhujiang Hospital of The First Military Medical University,Guangzhou 510282)
, 百拇医药
Zhang Zhibo
(Examination Department,91 Hospital of PLA,Yanzhou,Shangong 272000)
Abstract：Objectives:To seek the alterations of blood rheology following low-velocity missile craniocerebral wounded cats and study the therapeutical effects treated with mannitol and/or Dextran 40.Methods:Construct a CMW animal model in cat reference to Carey ME′s method.Twenty-four cats were divided into four subgroups with 6 in each.Blood samples were collected at 10min previous CMW and 30min,90min,4h,8h after CMW respectively for surveying and calculating ηb,ηp,PFC,HCT,ESR,AI and deformability of RBC(TK).Results:Vital signs kept stable at each time point in four groups.Treated with mannitol and dextran 40 all eviated blood rheological alterations signifcantly and longer then mannitol or dextran 40 solely.Conclusion:The improved CMW animal model in accordance with Carer’s is stable for studying.Blood rheological charasters decreased following low-velocity missile wounded cats.Treated with mannitol or dextran 40 separately will ameliorate the impaired blood rheology,but their effects are shorter.The combined utilization of mannitol and dextran 40 relieves rheological changes more prominently and longer than either mannitol or dextran 40.
, http://www.100md.com
Keywords：Low-velocity missile Craniocerebral Wond Blood Rheology Mannitol Dextran 40▲
颅脑火器伤(CMW)是平战时死亡、致残的重要因素，战时约占全部火器伤死亡的14%～20%。据报道闭合性脑外伤90%死亡与脑微循环障碍有关[1]。微循环障碍最重要的血液流变学因素是：红细胞聚集增加，血浆、血液粘度增高以及红细胞变形能力下降。本研究旨在探究猫在低速弹颅脑伤后血液流变性变化以及甘露醇和/或低分子右旋糖苷治疗的作用。
1 材料与方法
1.1 实验动物及分组 杂种猫24只，雌雄不限，体重2.2～2.8kg，实验前6h禁食，自由饮水。随机分为4组，每组6只。分为单纯创伤组(C组)，致伤后30min、45min给予生理盐水；甘露醇治疗组(Man组)，同上时间先后静注20%甘露醇(Man)、生理盐水；低右治疗组(Dex组)，同上时间先后静注NS、10%低分子右旋糖苷40(Dex40)；创伤联合治疗组(M+D组)，同上时间先后静注Man、Dex40。均按5ml/kg给药，在10min内注射完。
, 百拇医药
1.2 制作CMW模型 子弹质量0.60±0.01g，直径2.5mm，B5-8气枪(*****)校准并测速，压一手气弹速为57.84±1.775m/s，压二手气弹速为101.54±0.442m/s，气枪各性能稳定。
2.5%戊巴比妥纳30mg/kg腹腔注射麻醉动物，2～3小时后可追加原用量的1/3维持麻醉。麻醉成功后，进行气管切开插管、股动脉(PE50管)、股静脉(PE90管)插管，股动脉插管接血压监护仪，股静脉插管接三通管采集血标本。
按照Carey ME的方法将猫固定于立体定向架上，打开右额窦前壁，保留后壁；左顶骨开骨窗显露大脑侧裂上回、侧裂回处软脑膜及血管。将现配的人工脑脊液[2]通过恒温灌流器持续滴注于脑表面形成一层“液膜”。校准弹道线与头部矢状线呈20°角，固定枪支。压一手气，枪口距右额窦后壁5cm，在猫恢复睫毛反射后击发，造成低速弹颅脑盲管伤模型。致伤能量为：
。如致伤后出现呼吸停止或窒息，即给予呼吸机辅助呼吸。, 百拇医药
1.3 血液流变学指标的测定 按照国际血液学标准委员会(ICSH)1986年制定的“血液粘度和红细胞变形性测定的规定”标准[3]，分别于伤前10min、伤后0.5h、1.5h、4h、8h采股静脉血3.5ml，置于干燥的肝素抗凝试管(10～20IU/ml血)中，采血后注入等量的生理盐水。分别测定各时间点的ESR(血沉)、HCT(红细胞压积)、ηb(全血粘度)、ηp(血浆粘度)和PFC(血浆纤维蛋白原浓度)。计算AI(红细胞聚集指数)和TK(红细胞刚性指数)。
1.4 数据处理 对所有计量资料均以
±s表示，采用完全随机设计的多个样本均数比较的方差分析进行统计学处理，以p<0.05有统计学差异。2 结果
2.1 基本生命体征的变化 创伤、静脉给药和采血后，各观察时间点呼吸频率、心率与伤前比较无明显变化；伤后5minMABP较伤前增高，但无统计学差异(p>0.05)，并在短时间内恢复正常，各指标组间比较无统计学差别。
, 百拇医药
2.2 血液流变性改变
表1 单纯创伤组血液流变性变化 (
±s) parametersn
-10min
6
30min
6
90min
6
4h
6
, 百拇医药
8h
6
ηp(mPas)
1.75±0.13
1.92±0.13*
2.13±0.12*
2.21±0.14*
1.98±0.11*
ηb
(mPas)
1s-1
, 百拇医药
9.8±1.17
12.91±1.23*
14.59±1.10*
13.64±0.98*
11.64±1.08*
5s-1
5.11±0.95
6.67±0.96*
6.95±0.83*
6.22±0.73*
, 百拇医药
5.95±0.96
30s-1
3.82±0.66
4.98±0.53*
5.98±0.31*
5.41±0.43*
4.86±0.31*
200s-1
3.45±0.36
4.18±0.23*
, 百拇医药
4.43±0.31*
4.23±0.42*
3.91±0.41
PFC(g/L)
3.79±0.36
6.67±0.41*
7.69±0.42*
7.86±0.31*
5.96±0.46*
HCT(%)
, 百拇医药
38±2.3
40±3.0
41±2.6*
42±3.1*
40±2.7
ESR(mm/h)
23±5.5
30±3.5*
35±4.5*
45±4.5*
40±3.5*
, 百拇医药
TK
0.74±0.13
1.02±0.19*
1.23±0.23*
1.86±0.17*
1.11±0.16*
AI
2.84±0.56
3.25±0.34*
3.49±0.33*
, 百拇医药
3.31±0.39
3.17±0.44
*:p<0.05,与伤前10min比较表2 甘露醇治疗组血液流变性变化 (
±s) parametersn
-10min
6
30min
6
90min
6
4h
, http://www.100md.com
6
8h
6
ηp(mPas)
1.71±0.15
1.96±0.17*
1.67±0.13△
1.75±0.14*△
1.86±0.11
ηb
(mPas)
1s-1
, 百拇医药
9.76±0.98
13.09±1.24*
8.86±1.23*△
9.45±0.86△
10.67±0.93
5s-1
5.59±0.64
6.78±0.85*
4.45±0.73*△
4.83±0.79△
, 百拇医药
4.81±0.78
30s-1
3.97±0.54
4.83±0.71*
3.10±0.43*△
3.40±0.54△
3.42±0.47△
200s-1
3.45±0.36
4.18±0.23*
, 百拇医药
4.43±0.31*
4.23±0.42*
3.91±0.41
PFC(g/L)
3.84±0.74
6.81±0.68*
6.23±0.55*△
6.04±0.71*△
4.69±0.56*△
HCT(%)
, http://www.100md.com
41±1.3
43±2.1
34±3.0△
39±2.5
40±2.1
ESR(mm/h)
20±3.0
27±2.5*
22±3.8△
33±4.1△
35±3.5*
, http://www.100md.com
TK
0.81±0.16
1.29±0.17*
0.98±0.11△
1.05±0.16*△
1.13±0.21*
AI
2.91±0.49
3.46±0.39*
3.10±0.41
3.07±0.37
, 百拇医药
3.51±0.44*
*:p<0.05,与伤前10min比较；△:p<0.05,与单纯创伤组值比较表3 低右治疗组血液流变性变化 (
±s) parametersn
-10min
6
30min
6
90min
6
4h
, http://www.100md.com
6
8h
6
ηp(mPas)
1.72±0.12
1.94±0.16*
1.56±0.11*△
1.65±0.17△
1.69±0.16△
ηb
(mPas)
, 百拇医药
1s-1
10.02±0.84
13.89±2.53*
8.62±1.18*△
9.84±0.96△
11.61±1.12*
5s-1
4.96±0.76
8.73±0.82*△
5.21±0.69△
, http://www.100md.com
4.27±0.87△
4.32±0.72
30s-1
3.76±0.31
6.25±1.51*△
3.94±0.55△
3.33±0.30△
3.28±0.47*△
200s-1
3.41±0.20
, http://www.100md.com
4.36±0.87*
3.46±0.30△
2.97±0.21△
2.88±0.18*△
PFC(g/L)
3.81±0.81
6.78±0.83*
5.76±0.71*△
4.65±0.73△
4.93±0.68*△
, 百拇医药
HCT(%)
40±1.5
39±2.1
36±2.0*△
34±1.0*△
36±1.3*△
ESR(mm/h)
22±3.5
25±3.0*
30±2.5*△
20±2.0△
, 百拇医药
24±3.0△
TK
0.79±0.15
1.19±0.13*
0.94±0.18
0.86±0.14△
1.05±0.11*
AI
2.89±0.55
4.06±0.67*△
2.79±0.57△
, 百拇医药
3.14±0.43
3.85±0.47*△
*:p<0.05,与伤前10min比较；△:p<0.05,与单纯创伤组值比较表4 甘露醇和低右治疗组血液流变性变化 (
±s) parametersn
-10min
6
30min
6
90min
6
, 百拇医药
4h
6
8h
6
ηp(mPas)
1.74±0.13
1.96±0.14*
1.65±0.14△
1.72±0.19△
1.78±1.13△
ηb
, http://www.100md.com
(mPas)
1s-1
9.45±1.1
13.68±2.14*
8.25±1.17△
8.71±1.08△
9.55±0.83△
5s-1
5.55±0.84
6.95±0.76*
, http://www.100md.com
5.46±0.83△
5.47±0.77△
5.71±0.80
30s-1
4.05±0.53
4.58±0.31
4.00±0.57△
4.18±0.49△
4.22±0.51△
200s-1
, 百拇医药
3.48±0.21
3.99±0.31*
3.45±0.25△
3.68±0.26△
3.65±0.30△
PFC(g/L)
3.88±0.39
6.92±0.64*
5.89±0.59*△
4.72±0.72*△
, 百拇医药
4.31±0.67△
HCT(%)
41±1.8
40±2.0
38±1.6*△
42±1.7
42±2.1
ESR(mm/h)
26±3.0
35±3.5*
30±2.5*△
, 百拇医药
34±3.5*△
26±2.0△
TK
0.81±0.14
1.16±0.19*
0.93±0.15△
0.84±0.17△
1.02±0.13
AI
2.78±0.51
3.51±0.59*
, http://www.100md.com
2.59±0.43△
2.76±0.39△
2.96±0.53
*:p<0.05,与伤前10min比较；△:p<0.05,与单纯创伤组值比较
3 讨论
3.1 低速弹颅脑伤血液流变性变化 实验结果显示：低速弹CMW后ηp、ηb、PFC、ESR、HCT、TK及AI出现明显升高，在伤后4h达最高峰，至8h时HCT、ηb(5、200s-1)及AI恢复正常，ηp、ηb(1、30s-1)、PFC、ESR、TK仍明显高于伤前水平。CMW后血液流变学障碍于伤后4h达到高峰，自8h开始逐渐好转。
脑毛细血管管腔比其它任何部位的都要小，脑微循环中的红细胞和白细胞必须“挤着”通过比细胞本身自然形态要小得多的管腔，约占全血50%的血细胞只有通过变形才能流经脑毛细血管。因此血液本身的流变特性特别是红细胞的变形能力是决定脑毛细血管血流的重要因素。HCT、血浆粘度的增高和红细胞聚集的增加使全血粘度增高；PFC的升高及血小板聚集的增多，微血栓的形成，红细胞变形能力的下降，可以引起血流瘀滞甚至停止，加重局部缺血、缺氧。因此改善血液的流变特性，则可以改善CMW后的脑微循环障碍。Mchedlishvili等[4]研究证明决定微循环障碍最重要的血液流变学因素是：红细胞聚集增加，血浆、血液粘度增高以及红细胞变形能力下降。脑外伤后除了上述重要指标发生变化外，还有ESR增快、HCT增大以及血小板聚集增加等变化。
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3.2 甘露醇治疗对颅脑伤早期血液流变性的影响 本研究发现CMW30min后静脉注射20%甘露醇1.0g/kg后，PFC、ηp、ηb、TK、AI均明显改善，HCT在给药后下降明显，8h恢复正常。早期使用甘露醇对改善血液流变学异常有明显的作用，但持续时间较短，5～6小时后血液流变特性逆转恶化。
20%甘露醇通过快速提高血浆渗透压，使血容量在短时间内得到了扩充，血容量的增加可以改善红细胞表面电荷，使红细胞解聚或聚集减少，血液粘度下降，血小板聚集减少，微血管被动扩张，血流改善，血液粘度的下降则可减小脑血管阻力，脑血流量增加。血流的改善和血流量的增加可以加快代谢及其有害产物(如乳酸、过度释放的介质)排出进入体循环而被稀释和代谢，进一步改善脑微循环障碍。甘露醇的脱水、利尿作用以及本身的代谢清除，使其扩容作用在3～4h后明显减弱，伤后8h的变化与创伤组类似，血流量明显减少，血液粘度高于正常水平。
Wei等[5]在猫脑流体冲击伤后1min内静脉注射1g/kg甘露醇(25%)，监测ICP、MABP、血管管径及血液粘度1小时，结果与本实验相似。注射甘露醇后，血液粘滞性下降，降幅最大值为23%，血管管径收缩12%，颅内压下降26%，给药75min后出现反跳性升高。这种变化时间和程度的差异可能与致伤方式、给药程度、观察时间点及长短不同有关。
, 百拇医药
3.3 低右对外伤早期血液流变性的影响 Dex组给药后ηp、PFC、ηb、TK、AI、ESR逐渐恢复正常，HCT给药后直至8h明显低于伤前值，与C组比各指标均明显改善，低右改善血液流变特性的作用较甘露醇持续时间长且明显。外伤早期应用Dex40对纠正血液流变学异常有明显的作用。对其作用机制有两种不同的观点：一种认为Dex40治疗扩充了血容量，降低了HCT，减小了单位体积血液的携氧能力，因此自身调节机制通过增加流速和脑血流量来改善脑缺氧，即自身调节学说；另一学说则认为诸如Dex40等稀释性扩容剂[6]通过扩充血容量降低HCT，使微血管被动扩张，减少RBC、血小板聚集，使ηb、ηp、PFC降低，通过改善血液流变特点，使脑血流加速和脑血流量增加。
3.4 甘露醇和低分子右旋糖苷联合的作用 CMW后联合应用甘露醇和Dex40，血液流变学指标ηb、ηp、AI、TK、PFC、HCT较C组明显降低，并逐渐恢复正常。甘露醇和Dex40的联合应用维持脑微循环稳定作用明显优于单用Man或Dex40。
, 百拇医药
甘露醇和Dex40联合应用，维持脑微循环稳定时间长且作用明显好于单用甘露醇或Dex40的原因可能是：1、脱水作用的联合。甘露醇利尿主要是通过提高肾小管液的渗透压导致利尿，而Dex40是提高了血浆的胶体渗透压使组织脱水而增加血液容量。这两种方式共同作用，使组织脱水，其降低颅内压和控制脑水肿的作用较单用甘露醇强。2、反跳的抵消。单用甘露醇时，其强力脱水降低颅内压和改善脑水肿的作用在用药后75min左右反跳，而Dex40在用药1h后扩容作用才逐渐达到高峰。两药联用时，甘露醇发生反跳的时间正好与Dex40的组织脱水血液扩容作用抵消，使脑血流保持稳定，有效抑制了甘露醇的反跳效应。
3.5 甘露醇和低右联合治疗临床应用的探讨
CMW是一种特殊的颅脑损伤，但与一般的脑外伤一样，机理非常复杂，也有很多相同的地方。影响颅脑损伤预后的介质很多，如单胺类递质、Ca++、H+、自由基、兴奋性氨基酸、血小板活化因子、一氧化氮等。而现有的研究均不能揭示哪一种机制是决定因素，临床针对其中某个或几个因素的治疗如膜稳定剂、巴比妥疗法、自由基消除剂、异常介质的拮抗剂等都没有得到令人满意的效果。许多研究已经揭示，上述异常介质或正常介质的异常释放都与脑循环障碍有关，因此改善脑微循环的治疗可能是一种最有价值的治疗方法[7]之一。
, 百拇医药
3.5.1 维持脑外伤后的脑微循环稳定的重要手段 在生理状态下，脑血流量(CBF)=脑灌注压(CPP)/血管阻力(CVR)=(MABP-ICP)/CVR。从血液流变学角度看，根据Poiseuille定律，CBF=Δpπr4/8ηL，脑血流量与脑有效灌注压(Δp)、血管半径的四次方成正比，与血液粘度成反比。从公式可以看出，CBF与血管管径、脑灌注压成正比，与血液粘度成反比。就本实验而言，CMW后MABP稳定，其脑灌注压相对稳定，此时脑血流量与ICP成反比关系。因此扩血管、降颅压、降低血液粘度则能增加脑血流量。而长期的临床实践发现，单纯应用扩血管药物并不能奏效，原因是a:药物的全身作用使MABP下降，降低了有效脑灌注压；b:创伤后血液循环的障碍，血管调节失调，药物已不能起调节作用；c.扩血管药物可能扩张非缺血区的血管，而缺血区血管已有病变而不易扩张，反使缺血区缺血加重。因此，降颅压和降低血液粘度治疗是维持脑微循环稳定可行的手段。
3.5.2 甘露醇和Dex40的联合—降颅压、降血液粘度兼而有之 Freyburger等[8，9]临床研究比较了几种常用血浆代用品的扩容作用以及对血液粘度、HCT等血液流变特性的影响，降低ηb、ηp、HCT的作用以Dex40为最强，并发现Dex40可明显增加脑血流量，减小缺血后脑水肿的体积，具有脑保护作用。Dex40的作用有如下特点[10]：1)、扩容作用，每克Dex40可以保留20～25ml水，扩容系数为1.0～1.4;2)、增加RBC表面的负电荷，使RBC解聚，降低ηb；3)、通过血液稀释和胶体渗透压效应使毛细血管被动扩张，改善微循环；4)、在各类细胞及血小板表面形成一层薄膜，改变其负电荷，可防止血栓形成，Dex40还能减弱血小板粘附于异物表面的能力，抑制二磷酸腺苷所诱导的血小板聚集，防止其粘附于血管内皮上；5)、抑制5-羟色胺和组织胺的释放，减轻血管痉挛。
, http://www.100md.com
首选的脱水剂甘露醇和兼具良好扩容作用和降低血液粘度的Dex40的联合应用，既能降颅压，又能降低血液粘度，增加脑血流量，可有效维持脑微循环的稳定。在脑外伤早期，二者联合应用对平稳度过脑水肿的高峰期很有帮助，本研究结果也印证了这一点。实验设计的用药途径、剂量、用药时机与临床类似，其结果较易移植到临床，但能否长期联合用药有待进一步研究。
本研究得到了第一军医大学全军休克微循环重点实验室赵克森教授和黄绪亮高级技师的帮助，在此表示感谢。■
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收稿日期：1999-10-29, http://www.100md.com