大鼠重度脑外伤后胃粘膜血流、胃泌酸的动态变化
作者：魏绍华△ 李兆申 湛先保 许国铭
单位：
关键词：脑损伤；胃粘膜血流量；胃酸；应激性溃疡
第二军医大学学报980519 摘要 目的：探讨大鼠重度脑外伤后胃粘膜血流(GMBF)、胃泌酸动态变化及与急性胃粘膜损伤的相关性。方法：将49只雄性SD大鼠随机分为7组，即对照组、液压打击重度颅脑伤后30 min，1，2，4，8及16 h组。观察各组动物的GMBF、胃液pH值及粘膜损伤面积。结果：与对照组相比，伤后30 min GMBF明显升高(P<0.01)，1 h后明显持续降低(P<0.01)；伤后30 min后胃液pH持续降低(P<0.01)，直至伤后16 h开始明显高于对照组(P<0.01)；致伤30 min后随时间延长，胃粘膜损伤面积逐渐增加,与GMBF及pH值呈明显负相关。结论：大鼠重度脑外伤所致胃粘膜血流降低、胃酸分泌亢进与胃粘膜损伤程度有明显相关性。
, 百拇医药
中国图书资料分类法分类号 R573.1
Dynamic changes of gastric mucosal blood flow and gastric acid secretion after severe head trauma in rats
Wei Shaohua, Li Zhaoshen, Zhan Xianbao, Xu Guoming(Department of Gastroenterology, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai, 200433)
Abstract Ojective: To evaluate the dynamic changes of gastric mucosal blood flow (GMBF) and gastric acid secretion after severe head trauma and their relation with acute gastric mucosal lesions. Methods: Forty-nine male SD rats were randomly divided into seven groups, which were control group and 30 min, 1, 2, 4, 8, 16 h groups after trauma. The severe head trauma rat models were made by fluid shock. GMBF, gastric fluid pH and mucosal ulcer area were measured. Results: GMBF elevated 30 min after trauma and then decreased gradually and significantly (P<0.01). Gastric fluid pH decreased significantly after trauma and until 16 h later it is higher than that of control group (P<0.01). Gastric mucosal ulcer area increased gradually and significantly. Conclusion: Severe head trauma can decrease GMBF and accelerate gastric acid secretion, and their changes are correlated with the degree of gastric ulcer.
, 百拇医药
Key words brain injuries; gastric mucosal blood flow; gastric acid; stress ulcer
重型颅脑损伤并发急性胃粘膜病变临床十分常见，预后差，死亡率高[1]。我们应用大鼠重型颅脑损伤模型，观察大鼠胃粘膜血流(GMBF) 和胃泌酸动态变化，并探讨该变化与胃粘膜损伤程度的相关性。
1 材料和方法
1.1 实验材料及动物 ALF-21型激光血流仪(Advance公司产品)，pH-1型pH计(上海仪表三厂产品)，液压打击脑外伤动物模型装置(美国弗吉尼亚州立大学医学院生物工程所研制)，立体定向仪(江湾ⅠC型，第二军医大学研制)。250～300 g健康雄性SD大鼠(上海计划生育研究所提供)。
1.2 动物模型 以2%戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射将大鼠麻醉，头部固定于立体定向仪上，中线处切开头皮约4～5 cm，剥离骨膜，在前囟与人字缝埋置打击管，牙托水泥固定后缝合头皮。按文献[2]方法制备液压打击脑外伤动物模型。
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1.3 实验方法 49只SD大鼠禁食24 h，禁水1 h后随机分成7组，即对照组、伤后30 min、1，2，4，8及16 h组。用乙醚吸入麻醉，当大鼠刚开始有夹尾反应即打击致伤，除对照组外均予1.7 MPa打击压力致重度颅脑伤。
1.4 观察指标 致伤后， 按不同时间予2%戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠， 于剑突下沿腹正中线剖腹并游离出胃， 于胃幽门前壁少血管处切一小口， 吸出胃液测pH值； 插入ALF-21型激光血流仪探头， 分别于胃前后壁、 大小弯、 幽门前区、 贲门下6点测GMBF， 取其均值。 随后切除全胃， 沿小弯切开并翻转胃粘膜使之朝外， 经生理盐水漂洗后， 置3%甲醛液中固定10 min， 计算胃粘膜损伤面积。
1.5 统计学处理 组间差异用t检验进行比较。
2 结 果
2.1 GMBF的变化(表1) 与对照组相比，伤后30 min GMBF明显升高(P<0.01)，1 h则明显降低(P<0.01)，此后继续明显下降；从伤后4 h起GMBF下降稳定(P>0.05)，伤后16 h降为对照组的63.3%。
, 百拇医药
2.2 胃液pH值变化(表1) 与对照组相比，伤后30 min始胃液pH明显降低(P<0.01)，伤后8 h较伤后2 h显著升高，但仍低于对照组(P<0.01)；伤后16 h较对照组明显升高(P<0.01)。
2.3 胃粘膜损伤面积变化 对照组及伤后30 min组未观察到粘膜损伤；伤后1 h起出现粘膜损伤，且粘膜损伤面积随伤后时间延长而增大(表1)。主要表现为粘膜糜烂、溃疡及出血，病变主要累及胃底和胃体，幽门部不明显。
表 1 脑外伤后GMBF、胃液pH及胃粘膜损伤面积变化
Fig 1 The changes of GMBF, gastric pH and ulcer area
after head trauma(n=7,
±s) Group
, 百拇医药
GMBF [qv/(ml*min-1*g-1)，×10-2]
Gastric pH
Ulcer index (A/mm2)
Control
38.21±2.81
3.18±0.05
0.00
After injury 30 min
41.71±3.54**
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1.73±0.04**
0.00
1 h
33.58±0.68**△△
1.76±0.05**
2.00±1.15
2 h
29.14±1.40**△△
1.78±0.03**
4.28±3.35△△
, 百拇医药
4 h
25.71±0.49**△△
1.96±0.04**△△
6.86±2.41△△
8 h
24.34±0.62**
2.04±0.07**△△
9.57±3.64△△
16 h
24.20±0.55**
, 百拇医药
3.58±0.50**△△
28.71±9.76△△
**P<0.01 vs control group; △△P<0.01 vs former group
2.4 GMBF、胃液pH与UI关系 GMBF与粘膜损伤面积呈负相关(r=-0.702)；胃液pH值同粘膜损伤面积也呈负相关(r＝-0.728)。
3 讨 论
急性胃粘膜病变是颅脑外伤或手术的严重而常见并发症[3]。多年来国内外学者对其发生机制进行了许多研究，目前认识仍不明确。现认为脑外伤可引起脑内许多神经核团及神经递质的改变，其中下丘脑、室旁核、蓝斑核、迷走神经运动背核、海马、杏仁核等在应激性溃疡发生中有重要的意义[4]。破坏下丘脑外侧区3 h后，粘膜内粘液合成下降50%，48 h内GMBF、胃粘膜电位差持续低于正常，胃酸分泌持续亢进，伤后24 h大体粘膜损伤63%，48 h时大体粘膜损伤83%[5]。破坏迷走神经运动背核尾侧可抑制GMBF，增加粘膜的易损性，而对酸的分泌无影响[6]。
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现研究证实，应激性溃疡的发生是由于应激状态下全身神经内分泌改变，引起胃粘膜保护机制削弱，损伤因素相对增强的结果[7]。胃粘膜保护机制主要包括GMBF、粘膜上皮迁移、增殖及修复功能、粘液-碳酸氢盐屏障、粘膜表面疏水性、粘膜内细胞保护性物质等，其中GMBF是其他保护机制的基础与保证[8]。升高GMBF可增强粘膜抗损伤能力，抑制GMBF则增加粘膜的易损性。本实验发现大鼠脑外伤后GMBF一过性升高后持续降低，表明其作为粘膜保护的一个主要方面明显受损，粘膜其他屏障功能必将继发损伤，引起粘膜易损性增加。脑外伤后GMBF障碍可能与上述核团改变，通过交感神经强烈兴奋所致[9]。伤后30 min GMBF一过性升高可能由自主神经功能紊乱所致。
胃粘膜损伤因素多种多样，内源性损伤因素主要指H+。脑外伤后急性胃粘膜病变也是一种酸依赖性病变[10]。 本实验观察到颅脑损伤后胃液pH明显低于对照组，表明颅脑损伤后出现胃酸高分泌状态，这可能是由于脑干、下丘脑部位原发或继发损害刺激副交感或抑制交感神经系统使自主神经调节失平衡的结果[11]。在粘膜保护机制削弱的情况下，H+易反流入粘膜内，致粘膜内pH降低，继发粘膜病变。本实验观察到伤后16 h胃酸分泌降低，可能由粘膜局部长时间缺血缺氧所致。
, 百拇医药
总之，脑外伤所致胃粘膜病变机制复杂，涉及多方面的因素，而GMBF降低及胃酸分泌亢进是导致急性胃粘膜病变的重要病理生理过程，但其变化机制仍需进一步深入研究。
参 考 文 献
1 Hatton J, Lu WY, Rhoney DH, et al. A step-wise protocal for stress ulcer prophylaxis in the neurosurgical intensive care unit. Surg Neurol, 1996,46(5):494
2 解相礼, 张光霁, 张洪俊, 等. 重型颅脑伤后急性胃粘膜损伤的实验研究. 中华创伤杂志，1996,12(3):191
3 Simons RK, Hony DB, Winchell RJ, et al. A risk analysis of stress ulceration after trauma. J Trauma, 1995,39(2):289
, http://www.100md.com
4 Zheng JF, Zheng F. The role of paraventricular nucleus of hypothalamus in stress-ulcer formation in rats. Brain Res, 1997,761(2):203
5 Saita H, Murakami M, Kita T. Role of mucosal microcirculation in gastric lesions induced by lateral hypothalamic lesions in rats. J Gastroenterol Hepatol, 1995,10(4):371
6 Chan YS, Ko JK, Cho CH. Role of dorsal motor nucleus of vagus in gastric function and mucosal damage induced by ethanol in rats. Dig Dis Sci, 1995,40(11): 2312
, 百拇医药
7 Fisher RL, Pipkin GA, Wood JR. Stress related mucosal disease,pathophysiology,prevention and treatment. Crit Care Med, 1995,11(2):323
8 Sato N, Kawano S, Tsuji, et al. Gastric blood flow in ulcer diseases. Scand J Gastroenterol, 1995, 30(Suppl 208):14
9 Tachibana M, Takeuchi K, Okabe S. Role of the sympathetic nervous system in gastric functional changes induced by thyrotropin releasing hormone in rats. Jpn J Pharmacol,1995,67(2):157
, http://www.100md.com
10 Perston WL. The role of acid in upper gastrointestinal hemorrhage due to ulcer and stress-related mucosal damage. Aliment Pharmacol Ther, 1995, 9(Suppl 1):43
11 Cho CH, Qui BS, Bruce IC. Vagal hyperactivity in stress induced gastric ulceration in rats. J Gastroenterol Hepatol, 1996, 11(2):125
(1998-02-20收稿， 1998-07-17修回)
, 百拇医药
单位：
关键词：脑损伤；胃粘膜血流量；胃酸；应激性溃疡
第二军医大学学报980519 摘要 目的：探讨大鼠重度脑外伤后胃粘膜血流(GMBF)、胃泌酸动态变化及与急性胃粘膜损伤的相关性。方法：将49只雄性SD大鼠随机分为7组，即对照组、液压打击重度颅脑伤后30 min，1，2，4，8及16 h组。观察各组动物的GMBF、胃液pH值及粘膜损伤面积。结果：与对照组相比，伤后30 min GMBF明显升高(P<0.01)，1 h后明显持续降低(P<0.01)；伤后30 min后胃液pH持续降低(P<0.01)，直至伤后16 h开始明显高于对照组(P<0.01)；致伤30 min后随时间延长，胃粘膜损伤面积逐渐增加,与GMBF及pH值呈明显负相关。结论：大鼠重度脑外伤所致胃粘膜血流降低、胃酸分泌亢进与胃粘膜损伤程度有明显相关性。
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中国图书资料分类法分类号 R573.1
Dynamic changes of gastric mucosal blood flow and gastric acid secretion after severe head trauma in rats
Wei Shaohua, Li Zhaoshen, Zhan Xianbao, Xu Guoming(Department of Gastroenterology, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai, 200433)
Abstract Ojective: To evaluate the dynamic changes of gastric mucosal blood flow (GMBF) and gastric acid secretion after severe head trauma and their relation with acute gastric mucosal lesions. Methods: Forty-nine male SD rats were randomly divided into seven groups, which were control group and 30 min, 1, 2, 4, 8, 16 h groups after trauma. The severe head trauma rat models were made by fluid shock. GMBF, gastric fluid pH and mucosal ulcer area were measured. Results: GMBF elevated 30 min after trauma and then decreased gradually and significantly (P<0.01). Gastric fluid pH decreased significantly after trauma and until 16 h later it is higher than that of control group (P<0.01). Gastric mucosal ulcer area increased gradually and significantly. Conclusion: Severe head trauma can decrease GMBF and accelerate gastric acid secretion, and their changes are correlated with the degree of gastric ulcer.
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Key words brain injuries; gastric mucosal blood flow; gastric acid; stress ulcer
重型颅脑损伤并发急性胃粘膜病变临床十分常见，预后差，死亡率高[1]。我们应用大鼠重型颅脑损伤模型，观察大鼠胃粘膜血流(GMBF) 和胃泌酸动态变化，并探讨该变化与胃粘膜损伤程度的相关性。
1 材料和方法
1.1 实验材料及动物 ALF-21型激光血流仪(Advance公司产品)，pH-1型pH计(上海仪表三厂产品)，液压打击脑外伤动物模型装置(美国弗吉尼亚州立大学医学院生物工程所研制)，立体定向仪(江湾ⅠC型，第二军医大学研制)。250～300 g健康雄性SD大鼠(上海计划生育研究所提供)。
1.2 动物模型 以2%戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射将大鼠麻醉，头部固定于立体定向仪上，中线处切开头皮约4～5 cm，剥离骨膜，在前囟与人字缝埋置打击管，牙托水泥固定后缝合头皮。按文献[2]方法制备液压打击脑外伤动物模型。
, http://www.100md.com
1.3 实验方法 49只SD大鼠禁食24 h，禁水1 h后随机分成7组，即对照组、伤后30 min、1，2，4，8及16 h组。用乙醚吸入麻醉，当大鼠刚开始有夹尾反应即打击致伤，除对照组外均予1.7 MPa打击压力致重度颅脑伤。
1.4 观察指标 致伤后， 按不同时间予2%戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠， 于剑突下沿腹正中线剖腹并游离出胃， 于胃幽门前壁少血管处切一小口， 吸出胃液测pH值； 插入ALF-21型激光血流仪探头， 分别于胃前后壁、 大小弯、 幽门前区、 贲门下6点测GMBF， 取其均值。 随后切除全胃， 沿小弯切开并翻转胃粘膜使之朝外， 经生理盐水漂洗后， 置3%甲醛液中固定10 min， 计算胃粘膜损伤面积。
1.5 统计学处理 组间差异用t检验进行比较。
2 结 果
2.1 GMBF的变化(表1) 与对照组相比，伤后30 min GMBF明显升高(P<0.01)，1 h则明显降低(P<0.01)，此后继续明显下降；从伤后4 h起GMBF下降稳定(P>0.05)，伤后16 h降为对照组的63.3%。
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2.2 胃液pH值变化(表1) 与对照组相比，伤后30 min始胃液pH明显降低(P<0.01)，伤后8 h较伤后2 h显著升高，但仍低于对照组(P<0.01)；伤后16 h较对照组明显升高(P<0.01)。
2.3 胃粘膜损伤面积变化 对照组及伤后30 min组未观察到粘膜损伤；伤后1 h起出现粘膜损伤，且粘膜损伤面积随伤后时间延长而增大(表1)。主要表现为粘膜糜烂、溃疡及出血，病变主要累及胃底和胃体，幽门部不明显。
表 1 脑外伤后GMBF、胃液pH及胃粘膜损伤面积变化
Fig 1 The changes of GMBF, gastric pH and ulcer area
after head trauma(n=7,
±s) Group, 百拇医药
GMBF [qv/(ml*min-1*g-1)，×10-2]
Gastric pH
Ulcer index (A/mm2)
Control
38.21±2.81
3.18±0.05
0.00
After injury 30 min
41.71±3.54**
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1.73±0.04**
0.00
1 h
33.58±0.68**△△
1.76±0.05**
2.00±1.15
2 h
29.14±1.40**△△
1.78±0.03**
4.28±3.35△△
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4 h
25.71±0.49**△△
1.96±0.04**△△
6.86±2.41△△
8 h
24.34±0.62**
2.04±0.07**△△
9.57±3.64△△
16 h
24.20±0.55**
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3.58±0.50**△△
28.71±9.76△△
**P<0.01 vs control group; △△P<0.01 vs former group
2.4 GMBF、胃液pH与UI关系 GMBF与粘膜损伤面积呈负相关(r=-0.702)；胃液pH值同粘膜损伤面积也呈负相关(r＝-0.728)。
3 讨 论
急性胃粘膜病变是颅脑外伤或手术的严重而常见并发症[3]。多年来国内外学者对其发生机制进行了许多研究，目前认识仍不明确。现认为脑外伤可引起脑内许多神经核团及神经递质的改变，其中下丘脑、室旁核、蓝斑核、迷走神经运动背核、海马、杏仁核等在应激性溃疡发生中有重要的意义[4]。破坏下丘脑外侧区3 h后，粘膜内粘液合成下降50%，48 h内GMBF、胃粘膜电位差持续低于正常，胃酸分泌持续亢进，伤后24 h大体粘膜损伤63%，48 h时大体粘膜损伤83%[5]。破坏迷走神经运动背核尾侧可抑制GMBF，增加粘膜的易损性，而对酸的分泌无影响[6]。
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现研究证实，应激性溃疡的发生是由于应激状态下全身神经内分泌改变，引起胃粘膜保护机制削弱，损伤因素相对增强的结果[7]。胃粘膜保护机制主要包括GMBF、粘膜上皮迁移、增殖及修复功能、粘液-碳酸氢盐屏障、粘膜表面疏水性、粘膜内细胞保护性物质等，其中GMBF是其他保护机制的基础与保证[8]。升高GMBF可增强粘膜抗损伤能力，抑制GMBF则增加粘膜的易损性。本实验发现大鼠脑外伤后GMBF一过性升高后持续降低，表明其作为粘膜保护的一个主要方面明显受损，粘膜其他屏障功能必将继发损伤，引起粘膜易损性增加。脑外伤后GMBF障碍可能与上述核团改变，通过交感神经强烈兴奋所致[9]。伤后30 min GMBF一过性升高可能由自主神经功能紊乱所致。
胃粘膜损伤因素多种多样，内源性损伤因素主要指H+。脑外伤后急性胃粘膜病变也是一种酸依赖性病变[10]。 本实验观察到颅脑损伤后胃液pH明显低于对照组，表明颅脑损伤后出现胃酸高分泌状态，这可能是由于脑干、下丘脑部位原发或继发损害刺激副交感或抑制交感神经系统使自主神经调节失平衡的结果[11]。在粘膜保护机制削弱的情况下，H+易反流入粘膜内，致粘膜内pH降低，继发粘膜病变。本实验观察到伤后16 h胃酸分泌降低，可能由粘膜局部长时间缺血缺氧所致。
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总之，脑外伤所致胃粘膜病变机制复杂，涉及多方面的因素，而GMBF降低及胃酸分泌亢进是导致急性胃粘膜病变的重要病理生理过程，但其变化机制仍需进一步深入研究。
参 考 文 献
1 Hatton J, Lu WY, Rhoney DH, et al. A step-wise protocal for stress ulcer prophylaxis in the neurosurgical intensive care unit. Surg Neurol, 1996,46(5):494
2 解相礼, 张光霁, 张洪俊, 等. 重型颅脑伤后急性胃粘膜损伤的实验研究. 中华创伤杂志，1996,12(3):191
3 Simons RK, Hony DB, Winchell RJ, et al. A risk analysis of stress ulceration after trauma. J Trauma, 1995,39(2):289
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4 Zheng JF, Zheng F. The role of paraventricular nucleus of hypothalamus in stress-ulcer formation in rats. Brain Res, 1997,761(2):203
5 Saita H, Murakami M, Kita T. Role of mucosal microcirculation in gastric lesions induced by lateral hypothalamic lesions in rats. J Gastroenterol Hepatol, 1995,10(4):371
6 Chan YS, Ko JK, Cho CH. Role of dorsal motor nucleus of vagus in gastric function and mucosal damage induced by ethanol in rats. Dig Dis Sci, 1995,40(11): 2312
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7 Fisher RL, Pipkin GA, Wood JR. Stress related mucosal disease,pathophysiology,prevention and treatment. Crit Care Med, 1995,11(2):323
8 Sato N, Kawano S, Tsuji, et al. Gastric blood flow in ulcer diseases. Scand J Gastroenterol, 1995, 30(Suppl 208):14
9 Tachibana M, Takeuchi K, Okabe S. Role of the sympathetic nervous system in gastric functional changes induced by thyrotropin releasing hormone in rats. Jpn J Pharmacol,1995,67(2):157
, http://www.100md.com
10 Perston WL. The role of acid in upper gastrointestinal hemorrhage due to ulcer and stress-related mucosal damage. Aliment Pharmacol Ther, 1995, 9(Suppl 1):43
11 Cho CH, Qui BS, Bruce IC. Vagal hyperactivity in stress induced gastric ulceration in rats. J Gastroenterol Hepatol, 1996, 11(2):125
(1998-02-20收稿， 1998-07-17修回)
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