失血、内毒素所致的MODS大鼠胃肠道激素的变化
创伤外科杂志 2000年第2期第2卷 论 著
作者:杨鹤鸣 岳茂兴 李建忠
单位:100101 北京,解放军第306医院
关键词:多器官功能障碍;失血;内毒素;胃泌素;胃动素
〔摘要〕 目的 应用失血、内毒素双重因素制作大鼠MODS模型,并对胃肠道激素的变化作 了研究。方法 大鼠动脉放血及腹腔注射内毒素制作MODS模型,并进行胃 肠道病理形态学观察,胃液pH及血浆胃泌素(GAS)和胃动素(MTL)检测。结果 MODS大鼠胃肠道粘膜屏障受损;胃液pH值下降;血浆GAS、MTL水平 升高。结论 胃肠激素水平的变化可能是影响MODS机体胃肠道及全身疾 病发生、发展的重要因素。
The Changes of Gastric Hormones in MODS Rats Models Made of He morrhage and Endotoxin
Yang Heming,Yue Maoxing,Li Jianzhong,
(The 306th Hospital of PLA,Beijing 100101)
〔Abstract〕 Objective To study the changes of gastric hormones in multiple organ dysfunction syndrome (MODS) rats.Methods The MODS rat models were made of hemorrhage and endotoxin,a nd changes of the gastrointestinal pathology,the gastric juice pH,the plasma gas trin and the motilin were also studied.Results The gastric mucosa was impaired,the gastric juice pH was dropped,the plasma gastrin and the motilin were hoisted,respectively.Conclusion It is proposed that the gastric hormones play an im portant role in the gastrointestinal injury in MODS.
〔Key words〕 Multiple organ dysfunction syndrome(MODS) Hemorr hage Endotoxin Gastrin Motilin
多器官功能障碍综合征(MODS)是指创伤、失血、感染、大手术等诱因下患者 表现的2个或2个以上器官同时或相继出现功能不全的一种临床综合征,是外科病人死亡的主 要原因之一〔1〕。创伤、失血、感染是MODS形成的主要因素。随着现代科技的应用 ,人们认识到,胃肠道是影响MODS发生、发展以及转归的主要原因之一〔2〕。为此 ,笔者应用失血、内毒素双重因素制作了大鼠MODS模型,并对胃肠道激素的变化作了研究。
材料与方法
1 动物分组及模型制作
健康雄性Wistar大鼠20只,随机分为模型组及假手术组各10只。 动物苯巴比 妥30mg/kg腹腔注射麻醉,右颈总动脉插管,接血压计。模型组缓慢放血,使平均动脉血压( MAP)降至50mmHg(6.67kPa),维持30分钟后,拔管,缝合伤口,同时腹腔注射内毒素5mg/Kg ( O55:B5Sigma)。假手术组仅实施右颈动脉插管。所有动物术后24小时抽取动脉血, 剖腹抽取胃液,取胃肠组织标本,检测指标。
2 指标测定
(1)动物一般状况;(2)主要器官系统功能变化;(3)胃肠道组织病理学观察; (4)胃液pH;(5)血浆GAS和MTL。胃液pH测定采用酸度计。血浆GAS和MTL试剂盒由中科院动物 所提供,操作按说明进行。
3 MODS诊断标准
肺衰竭:低氧血症,PO2<60mmHg(8kPa);肝衰竭:ALT>80U/L;肾衰 竭:少尿,BUN>176.8mmol/L;胃肠道衰竭:粘膜出血、糜烂、溃疡形成。出现2个或2个 以上器官衰竭者即可诊断为MODS。
4 数据处理
采用x2检验,t检验,相关分析对数据进行统计学处理。
结果
1 一般观察
模型组注射内毒素后出现毛发颜色枯黄紊乱,动物食欲下降、烦躁、呼吸急 促、困难或有痰鸣,部分伴有颤抖。约4~5小时后出现精神萎靡,反应迟钝,活动明显减少 。假手术组均无明显异常表现。模型组MODS的发生率达75%,而假手术组器官功能变化均未 达到MODS的诊断标准。
2 主要器官的功能变化
与假手术组比较,模型组ALT、BUN、Cr均显著升高,而PaO2显 著下降(见表1)。
表1 各主要器官系统功能变化
实验分组 |
动物数 |
ALT(U/L) |
BUN(m mol/L) |
Cr(μmol/L) |
PaO2(kPa) |
假手术组 |
10 |
35.5±6.8 |
3.1±0.9 |
68. 7±10.5 |
10.03±0.90 |
模型组 |
10 |
66.0±14.3* |
9.4±2.1** |
80.4±12.2 * |
6.99±1.23** |
与假手术组比 *P<0.05 **P<0.013 病理学观察
正常大鼠胃粘膜完整、淡红色、质地柔软、皱折均匀,肉眼未见 胃粘膜损伤现象。模型组胃粘膜水肿、糜烂上皮细胞大面积变性、坏死、脱落,有大量铁锈 色血凝块附着。粘膜腺体萎缩、密度下降或囊状扩张,固有膜灶性出血及多数中性粒细胞浸 润于腺体和间质间,间质明显疏松,细胞排列紊乱。假手术组偶见少数中性粒细胞浸润,余 无特殊改变。
4 胃液pH及血浆GAS、MTL的变化
模型组胃液pH下降。胃粘膜GAS、MTL均明显升高(见表2 )。
表2 胃液pH及血浆GAS、MTL的变化
实验分组 |
动物数 |
胃液pH |
血 浆GAS(pg/L) |
血浆MTL(pg/L) |
假手术组 |
10 |
4.6±1.03 |
223.6±43.8 |
163.7±33.4 |
模型组 |
10 |
3.2±1.23* |
406.3±50.6** |
225.6±4 1.6* |
与假手术组比 *P<0.05 **P<0.01
讨论
失血、内毒素是创伤、感染病人发生MODS的主要原因,临床上二者往往同时存在。机体遭受 创伤后,可导致血液丢失;同时,在创伤、全身失血条件下,全身免疫防御能力下降;胃肠 道血液供应急骤下降,胃肠道粘膜发生形态改变,胃肠道粘膜屏障功能下降,细菌及毒素由 胃肠道进入血液,导致全身内毒素血症,称为“细菌移位”〔3〕。因此,创伤病人 往往存在失血、内毒素双重因素。内毒素是细菌感染后的主要致病因子,感染后内毒素释放 ,可致血管容积扩大、血管通透性增加、动静脉分流,大量液体进入机体“第三间隙”。因 此 ,机体受到感染后也存在有效循环血量下降的问题。为了进一步研究MODS,我们用失血、内 毒素双重因素制作了一种复合模型,进一步接近临床实践。
近年大量临床和实验研究表明,胃肠粘膜屏障在MODS发病中起到非常重要的作用。一方面, 胃 肠道本身是MODS中功能障碍的主要器官之一;另一方面,胃肠道由于本身结构和功能的特殊 性,使之往往成为影响MODS发生、发展的重要因素。肠粘膜血管血管袢极度弯曲呈发夹状, 血液易经小动脉短路直接进入小静脉。因此,胃肠道粘膜对缺 血、缺氧最为敏感。
本实验中,肝衰竭发生最多、最重。肝衰竭在MODS中起主导作用。肝线粒体是机体重要的能 量来源,线粒体内膜质子电化学梯度是ATP合成的基础。内毒素可以导致线粒体内膜质子跨 膜转运障碍,使线粒体跨膜质子电化学梯度形成障碍,ATP合成下降,能量代谢危机,最终 出现肝功能受损,继之引发其他器官衰竭〔4〕。
GAS和MTL在胃粘膜损伤及全身MODS发生、发展中起非常重要的作用。GAS是主要由胃窦及小 肠上皮粘膜及人胰岛的G细胞分泌的一类小分子肽类激素。它能刺激壁细胞分泌胃酸,并可 引起胃底舒张、胃窦收缩,胃排空延迟。过量的GAS分泌,可引起胃肠道分泌增加,胃酸、 胃蛋白酶、促胰液素、胰液、胆汁中的水和盐的分泌增加;促进胃肠道蠕动;使胃肠、胆囊 的收缩作用增强,这可能是胃粘膜损伤及溃疡发生的重要原因之一〔5〕。
MTL是由22个氨基酸组成的活性直链多肽,具有强烈刺激上消化道的机械运动和电活动的作 用,作用于消化期综合机电Ⅲ相,促进胃运动和排空。引起胆囊和Oddi氏括约肌的收缩和十 二指肠的运动;加强回肠、结肠的运动,使结肠的压力和电活动增加。MTL增加可导致腹泻 、腹痛、肠鸣增加等消化道症状。MODS患者血浆MTL增加可致粘膜完整性破坏、功能受损。
本实验结果可见,失血、内毒素双重因素可以模拟出与临床类似的MODS模型。在此模型中, 胃肠道粘膜的完整性被破坏;与此同时,胃液pH值下降、血浆GAS、MTL水平升高。血浆胃肠 激 素水平的改变可能是导致MODS机体胃肠道损害,影响全身疾病发生、发展的重要因素之一。
参 考 文 献
1.Knaus WA.Prognosis in acute organ failure.Ann Surg,1985,202(3):685
2.Reusser P.Prospective endoscopic study of stress erosions and ulcer in critically ill neurosurgical patients:Current incidence and effect of acid-red ucing prophy laxis.Crit Care Med,1990,18(2):270
3.姚咏明,于燕,方文慧,等.创伤后内毒素增敏效应在多器官损害中作用.中国 危重病急救医学,1998,10(12):712
4.杨鹤鸣,陆松敏,刘建仓,等.内毒素休克大鼠肝线粒体质子跨膜转运的改变. 生物化学与生物物理进展,1999,26(1):43
5.李春盛,孙丽君,谢秀华,等.危重病患者血清胃泌素测定的临床意义.中国危 重病急救医学,1994,6(1):17
(收稿:1999-09-18)