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深低温停循环血液稀释时大鼠海马MDA、LDH和ATP酶的变化

时间:2010-08-24 11:34:54  来源:  作者:

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苏殿三 王祥瑞 郑拥军 赵延华 张挺杰

上海第二医科大学仁济医院麻醉科上海 200127)

 

Changes of hemodilution on MDA,LDHand ATPase of rat hippocampus after

deep hypothermia circulation arrest

SU Dian2 san,WANG Xiang2 rui,ZHENG yong2 jun,ZHAO Yan2 hua,ZHANG Ting2 jie

Department of Anesthesiology,Renji Hospital,Shanghai Second Medical University,Shanghai 200127,China)

 

Abstract

  Objective:To observe the effects of various degrees of hemodilution on the malondialdehyde(MDA)lactate dehydrogenase(LDH)and adenosine triphosphate enzyme(ATPase)of hippocampus after deep hypothermia circulation arrest(DHCA)of rat.

  Methods:The rat DHCA models were established and divided into four groups:Hct 10 group,Hct 20 group,Hct 30 group and sham operation group. After success of the model,hippocampuses were dissected to measure the changes of MDA,LDH and ATP enzyme with the colorimetric method. ResultsComparing with the groups of Hct 10 and Hct 20%,the concentration of MDA in hippocampus of group Hct 30 was the lowest one,but higher than the sham operation group;the enzymatic activities of LDH and ATP of the group Hct 30 were the highest but still lower than those of the sham operation group. Conclusion Keeping higher Hct during DHCA does have the neuroprotective effect.

  Key wordsdeep hypothermia circulation arrest;hemodilution;haematocrit;malondialdehyde;lactate dehydrogenase;adenosine triphosphate enzyme

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  深低温停循环deep hypothermia circulation arrest,DHCA)时进行血液稀释的最初目的是为了减少异体血的大量输注后来发现血液稀释可以对抗由于低温造成的血液流变学改变如血液粘度增加和红细胞的脆性增加等不利影响因此广泛应用于DHCA手术以减少脑损伤。但是过度的血液稀释可以导致携氧量下降加之低温造成的氧解离曲线左移有可能造成脑缺血缺氧损害的危险。因此血液稀释程度不当是DHCA后脑损害的重要因素之一。本实验拟从大鼠海马生化指标的改变来研究DHCA期间最佳的血液稀释程度为临床上进行适当的血液稀释提供实验基础。

 

材料与方法

  动物与分组 成年健康雄性SD大鼠24体重400450g(中国科学院上海动物中心提供),随机分成四组血细胞压积haematocrit,Hct)10组、Hct20组、Hct30组和假手术对照组每组各6只。

  主要仪器 血泵兰格蠕动泵BT00-100M/YZ1515为滚柱式蠕动移液泵泵头转速1.6100r/min,配套硅胶管内径4mm;微型膜式氧合器上海复旦大学生物材料有限公司提供):为中空纤维膜式氧合器氧合面积为0.1m2与血液变温器一体设计中央走血式预充量为8mL,氧合器内中空纤维为聚丙烯材料90015cm,变温器内为中空纤维7013cm,变温面积0.03m2主要成份是聚乙烯。变温器连接变温水箱水温可调范围1042RSP1002型大鼠呼吸机购自KentScientific公司血气分析仪NOVA Biomedical Staprofile M

  体外循环的建立和监测 体外循环cardiopul2 monary bypass,CPB)回路由20号压力注射管连接储血器10mL注射器、血泵和氧合器组成。储血器位于心脏平面以下15cm。血泵将储血器内的血液泵入氧合变温器然后经过股动脉插管泵入大鼠的血管系统。预充液总量为20mL(氧合器和储血器各8mL,其余管道4mL)Hct30组的预充液为全血10mL、乳酸林格氏液4mL20甘露醇1mL、肝素1mL(100IU)6贺斯HES)4mL;Hct20组预充液为乳酸林格氏液10mL20甘露醇1mL、肝素1mL(100IU)6贺斯8mL;Hct10组预充液成分与20组相同但是在转机开始前抽血10mL,并同时补充乳酸林格氏液和贺斯11混合液10mL。连续测量动物直肠温度、心电图ECG)、心率HR)、平均动脉压MAP),血气分析仪测定颈内静脉血和股动脉血氧分压PaO2pH值、Hct、颈静脉血氧饱和度Sj2vO2和血乳酸Lac)

 

  模型制作

  1.麻醉和气管插管术前30min,肌肉注射阿托品0.03mg/kg。腹腔注射混合麻醉药2.4mL/kg(芬太尼0.005%,氯胺酮5%,氟哌利多0.25%)诱导。插管后麻醉仍以该复合液维持应用透光法明视下行气管插管机械通气呼吸频率60/min

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  2.CPB操作双侧股动脉穿刺穿刺成功后注射肝素150IU全身肝素化一侧连续测动脉压并按时监测动脉血气另一侧供CPB动脉灌注。分离右侧颈内静脉并插管以监测颈内静脉血气。分离右侧颈静脉以末端带有很多侧孔的14G静脉留置针穿使头端到达右心房水平CPB静脉引流。CPB转流开始时灌注流量为10mL/min,逐渐加大到50mL/min。转流开始后停止机械通气氧合器供氧为95O25CO2。降温期间应用pH稳态血气管理即在血气分析时进行温度校正保证在当时温度时的pH7.4PCO23540mmHg。颈静脉穿刺成功的标志是CPB转流时引流通畅在灌注量为50mL/min时仍能够保持液面且动脉波形基本消失。调节变温水箱温度20min内将大鼠的体温降到18停止CPB,血液经短路直接转流至储血器内。停循环时间为90min,依靠体表降温维持深低温状态。然后恢复CPB,调节水箱温度在30min内复温至36℃~37停止CPB,恢复机械通气。在复温期间应用α稳态血气管理方法血气测定时不进行温度校正保证在37℃时pH7.4PaCO23540mmHg。氧合器供氧为100O2。在复温开始时输注5NaHCO31mL以纠正停循环期间的酸中毒。必要时应用小剂量多巴胺3μg/kg/min维持平均动脉压稳定复温心脏复跳后血压平稳60min,视为模型建立成功。假手术对照组操作与实验组相同但是仅进行动静脉插管并进行各种检测不转流CPB,颈静脉插管的长度是实验组的一半以减轻插管对心脏的影响。模型建立成功后迅速断头取脑置入液氮保存待测。

  样品制备与检测 从液氮中取出脑组织解冻后分离海马称重加入9倍体积的生理盐水超声匀浆后分装在4eppendorf管中。考马斯亮兰试剂盒检测蛋白含量TBA法检测MDA含量比色法测定LDHNa+-K+ATP酶的活性。以上试剂均购自南京建成生物工程研究所严格按照试剂说明书提供的方法操作。

  统计分析 数据用表示组间比较采用方差分析。应用SPSS10.0软件进行统计P<0.05为有统计学差异。

 

结  果

  术中血气监测结果 术中监测显示本模型很稳定各项指标变化和临床情况很接近主要表现为复温复灌开始时的酸中毒。各实验组pH值在复温复灌开始时均明显下降Hct不同下降程度也不同Hct10pH最低其次是2030pH最接近正常。血乳酸浓度的变化也反应了这一趋势Hct越小则复温复灌开始时的酸中毒越明显。其它

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