高氧液对兔心肌缺血再灌注损伤pHi的影响

　　作者：王伟，温健，景桂霞 作者单位：西安交通大学医学院第一附属医院麻醉科，陕西西安 710061

　　【摘要】 目的 观察兔心肌缺血再灌注时胃黏膜pH值(pHi)的变化，探讨高氧液对心肌缺血再灌注兔pHi的影响。方法 20只成年雄性新西兰大白兔随机分成对照组(n=10)及高氧液组(n=10)。高氧液组每天静脉给予10mL/kg高氧液，20min内匀速泵完，连续7d，对照组用同样方法给予生理盐水，最后一次处理结束后，开胸结扎兔冠状动脉左室支30min，再灌注后1h、2h分别记录心电图，左室内收缩压(LVSP)、左室收缩压上升最大速率(+dp/dtmax)、心率和pHi值。结果 高氧液明显降低心电图ST段的升高程度并改善血流动力学变化。pHi在缺血再灌注后显著降低，但高氧液组pHi降低幅度在再灌注后1h、2h明显小于对照组(P<0.05)。结论 在兔缺血再灌注前，静脉输入高氧液可以明显改善胃肠道微循环灌注和组织氧合。

　　【关键词】 高氧液;pHi;心肌;缺血再灌注损伤;兔

　　Effect of hyperoxic liquid on gastric intramucosal pHafter myocardial ischemic reperfusion injury in rabbits

　　Wang Wei, Wen Jian, Jing Guixia

　　Department of Anesthesiology, the First Affiliated Hospital,Medical School of Xian Jiaotong University, Xian 710061, China

　　ABSTRACT: Objective To investigate the changes in gastric intramucosal pH (pHi) and the effect of hyperoxic liquid on intramucosal pH (pHi) after myocardial ischemiareperfusion injury in rabbits. Methods Twenty healthy male adult rabbits, weighing 2.3-3.0kg, were randomly divided into two groups: control group (n=10) and hyperoxic liquid group (n=10). Hyperoxic liquid group received the routine infusion of hyperoxic liquidle of 10mL/kg for seven days, while control group received the routine treatment infusion of saline instead of hyperoxic liquid of 10mL/kg. Seven days later, the myocardial ischemic reperfusion model (I/R) was established, and ECG and homodynamic indexes were monitored simultaneously. Hemodynamic indexes and pHi were measured before myocardial ischemia, 30 min after myocardial ischemia as well as 1h and 2h after reperfusion. Results Hyperoxic liquid could lower ST segment and improve hemodynamic indexes. pHi decreased significantly after myocardial ischemiareperfusion injury in both groups. Compared with that in control group, pHi was significantly higher at 1h and 2h after reperfusion in hyperoxic liquid group (P<0.05). Conclusion pHi decreases significantly after myocardial ischemiareperfusion injury in rabbits. Hyperoxic liquid infusion can improve gastrointestinal microcirculatory perfusion.

　　KEY WORDS: hyperoxic liquid; pHi; myocardium; ischemiareperfusion injury; rabbit

　　心肌缺血再灌注损伤可导致心肌代谢紊乱、结构功能受损，造成血流动力学改变，心输出量下降，引起胃肠道血流量减少及氧代谢障碍。胃黏膜pH值(pHi)是反映胃黏膜缺血缺氧相当敏感的、反映组织氧合状况简便而实用的指标[1]。文献报道心肌缺血再灌注损伤后，pHi显著下降[2]。高氧液对心肌缺血再灌注损伤有保护作用。但是，其对内脏器官微循环灌注方面的影响报道较少。本研究通过动物模型观察高氧液对兔心肌缺血再灌注损伤后pHi的影响，探讨高氧液对心肌缺血再灌注损伤后兔内脏器官微循环的保护作用。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料

　　20只新西兰健康雄性家兔(西安交通大学医学院实验动物中心提供)，体重2.3-3.0kg，提供全价营养饲料，每只兔日耗饲料量约为150g，2次/d定时饲喂，饮水自由摄取。兔舍通风、安静、光线充足。采用随机数字表分为两组：对照组和高氧液组，每组各10只实验动物。高氧液组每天静脉给予10mL/kg高氧液，20min内匀速泵完，连续7d;对照组用同样方法给予等量生理盐水。高氧液用西安高氧医疗设备有限公司研制的“高氧医用液体治疗仪”制备，用量子化溶氧机制，以临床常用液体(生理盐水)为载体，溶O2后可使液体氧分压(Po2)由150mmHg(1mmHg=0.1333kPa)上升到750-975mmHg且含臭氧(O3)10-20mg/L的高氧液体。

　　1.2 兔心肌缺血再灌注损伤模型的制作方法

　　参照Tsai[3]方法。家兔分别静脉输注高氧液或生理盐水7d时，用200g/L乌拉坦按5mL/kg的剂量从耳缘静脉麻醉成功后，仰卧固定于兔台上，四肢皮下连接心电图电极，记录标准Ⅱ导联心电图。颈部正中切开皮肤，钝性分离颈前肌，切开气管，插入Y型气管插管，经颈内动脉穿刺置管插入左心室。连接powerlab八导生理记录仪，持续监测左室压力变化。胸骨左缘第3、4肋间开胸,注意紧贴胸骨左缘，以免造成气胸。用眼科剪剪开心包暴露心脏，确定左室冠状动脉前降支(LAD)，以双活结结扎LAD主干中上1/3处，缺血30min后松开结扎线再灌注。根据心电图标准肢体导联ST段上移，缺血区域心肌颜色变暗，心脏收缩减弱，判断为心肌缺血。松开结扎线后，抬高的ST段下降1/2以上、增高的R波振幅降低、伴有心律失常或出现Q波判断造成再灌注损伤。

　　1.3 检测指标与方法

　　1.3.1 心功能的测量

　　开胸后稳定10min，记录ST段、左室内压(LVSP)、 左室内压上升最大速率(+dp/dtmax)和心率(HR)为基础值，并在结扎后30min，再灌注 1h、2h重复测量。

　　1.3.2 胃黏膜pHi的测量

　　将胃张力计导管前端送入胃腔内(在置入导管前，先用生理盐水将导管水囊内的气体完全排出,再将生理盐水抽空，以三通开关锁闭水囊、防止气体混入)。然后将2.5mL室温生理盐水经三通开关注入水囊，之后关闭开关开始计算平衡时间。平衡30min后用注射器缓慢抽出1mL囊内液体弃掉，然后抽取囊内所剩液体，采用丹麦DatexOhmeda Tonocap胃张力计测定胃黏膜内二氧化碳分压(PgCO2);并抽动脉血行血气分析(ABL520血气分析仪，丹麦)，根据HendersonHasselbalch公式计算出pHi，pHi=6.1-lg[HCO-3]/(PgCO2×1.12×0.0307)。在基础状态,心肌缺血30min，再灌注后1h、2h分别计算pHi。

　　1.4 统计学处理

　　数据处理应用SPSS12.0 统计软件包，所有数据均采用均数±标准差(±s)表示，样本均数的比较应用重复测量的方差分析，P<0.05为有显著性差异。

　　2 结 果

　　2.1 两组心电图ST段的变化

　　两组动物结扎冠状动脉后，ST段较结扎前有明显抬高，但高氧液组ST段抬高的程度明显低于对照组(P<0.05，表1)。表1 两组心电图ST段的变化(略0

　　2.2 血流动力学的变化

　　两组基础值无显著性差异。结扎冠状动脉后LVSP和+dp/dtmax均呈逐渐下降的趋势，但高氧液组较对照组轻(P<0.05)。心率的变化于再灌注后2h比基础值有显著的下降，但两组间无明显差异(表2)。表2 两组血流动力学的变化(略)

　　2.3 pHi的变化

　　对照组和高氧液组pHi基础值的均值分别为7.142±0.073和7.132±0.092，无显著性差异(P>0.05)，与文献[4]报道的实验兔胃pHi接近，较人类pHi低(pHi 7.32-7.35)[5]。由表3可见两组家兔在心肌缺血30min后pHi即出现下降，但与基础值相比没有显著性差异(P>0.05)，从再灌注1h开始，两组pHi均明显下降(P<0.05)。组间比较，再灌注1h及2h高氧液组pHi下降幅度明显小于对照组(P<0.05)。表3 两组胃黏膜pHi的变化(略)

　　3 讨 论

　　胃肠道是体内最大的组织器官，胃肠黏膜血供丰富，对缺血缺氧比较敏感，在缺氧时最先受累，是内脏器官中血流灌注减少发生最早、最明显且恢复最迟的脏器之一[6]。测量胃黏膜的pH值(pHi)已经被认为是临床上了解局部组织缺氧情况行之有效的方法。pHi不仅可反映胃黏膜局部的血流灌注和氧合情况，而且也是全身组织灌注和氧合发生改变的早期敏感指标[7]。心肌缺血及再灌注损伤后，由于多种因素的影响引起胃肠道血流量减少及氧代谢障碍，细胞无氧酵解产生酸中毒，表现为pHi显著降低，并随时间不断加重。此外，大量自由基直接影响、细胞因子作用、炎性介质激活与释放对损伤的促进和放大作用，加重胃肠道组织微循环和细胞代谢异常并导致组织氧摄取和利用障碍，使得pHi持续低水平。

　　高氧液是一种含有高氧分压(750-975mmHg)和治疗剂量的臭氧O3(10-20mg/L)的医用液体。高氧液中溶解氧的含量是动脉血的9-10倍，静脉血的25-27倍，其血氧弥散半径是正常动脉血的2倍，近似于高压氧(2个纯氧大气压)。高氧液直接输入静脉，能迅速提高血氧分压和氧饱和度，立即以溶解氧的方式向组织供氧。大量实验表明对心肌、脊髓、小肠等缺血再灌注损伤有良好的保护作用[810]，临床上也已广泛用于多种缺血缺氧性疾病以及休克的治疗。

　　本研究观察到心肌缺血及再灌注损伤后，两组pHi均明显下降，再灌注1h及2h高氧液组pHi下降幅度明显小于对照组，表明高氧液能够明显改善心肌缺血再灌注损伤所产生的胃黏膜低灌流引起的损害,证明高氧液对心肌缺血再灌注胃黏膜损伤有明显的保护作用。高氧液能够提供具有高分压的溶解氧，使体内氧的弥散能力成倍增加，静脉输注后，直接以溶解氧的方式向缺氧的组织细胞供氧，使无氧代谢转变为有氧代谢，使机体对血红蛋白的依赖性大大减少，改善胃黏膜组织供氧。另外，高氧液中含有浓度为10-20mg/L的臭氧，此浓度临床使用，安全性高。

　　氧气及臭氧的协同效应能够使红细胞滤过率增加，血液黏滞度明显降低[11]，从而加快血流速度，改善微循环，这可能也是高氧液产生胃黏膜保护效应的机制之一。高氧液作为一种简易方便、安全有效的方法在临床上可能将有较高的应用价值，但对其作用机制还有待进一步深入研究。

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