复苏新策略在创伤失血性休克的应用及其机制的研究

绪言

1创伤流行病学 道路交通事故及坠落是我国非战争时期创伤的主要来源。2021年世界卫生组织数据显示道路交通伤巳成为全球第八大死亡原因。出血造成失血性休克(hemorrhagic shoc, HS),是构成创伤死亡的主要原因之一，并且仍然是创伤后可预防性死亡因素的主要方面。

2合理的复苏策略是创伤转归的基础止血、复苏及脏器功能支持等手段是严重创伤大出血处理的主要环节。在及时发现并控制出血后，复苏的质量及后期的脏器功能支持是影响严重创伤患者生存及残疾预后的关键方面。如复苏目标、液体选择、容量多少、输送速度等方面管理不当，即有可能增加机体损伤。这将可能打破原本恢复生理的趋势，加剧内环境的紊乱，通过炎症、免疫、神经-内分泌等多系统的病理过程造成机体的多重打击。一旦打击超出机体的适应性代偿和自身修复能力后便将向失代偿转化，形成多脏器的炎症、细胞坏死与调亡、内分秘失调、内环境的条乱，在疾病的后期产生胺毒症和多脏器衰竭（multiple organ failure, MOF),形成难治性休克，发生不可逆转的死亡。

3止血前的理想复苏血压水平存在争议止血前后的复苏策略不同。在止血前，当前的临床指南强烈推荐釆取允许性低血压（permissive hypotension, PH)或延迟液体复苏（delayed fluid resuscitation,DFR)的策略以期在减少继续出血和维持必要的组织灌注血压上取得平衡尽管如此，关于理想的复苏目标血压仍无定论。目前普遍认为，出血伴创伤性脑损伤(traumatic brain injnury, TBI)时需要提高血压水平以优先满足烦脑灌注。但大量输血、输液则加剧出血及内环境的紊乱，从而造成血液资源的浪费。在无TB工的情况下，止血前的理想血压水平则受到年龄因素影响：随着年龄的增长，血压水平需要不断增加[4]。这一现象与正常血压随年龄增长而增加的趋势相匹配。实际上，创伤伴TBI及老年创伤的比例十分高，早期就开始采取单纯的PH策略将造成这部分患者人群复苏不足，可能会中和PH策略的优势。因而，在PH策略的基础上辅助神经保护治疗将可弥补较低血压水平下脑组织灌注不足的缺点，同时不增加内环境的紊乱，使机体平稳过渡至正常生理现实。

4亚低温治疗在创伤的应用在所有目前已知的神经保护方法中，低温治疗成效最显著。当机体核心温度(core tempeture, Tc)降低至一定程度时，组织代谢明显降低，与之相关联的大多数生物化学反应受抑。Tc在降至23°C左右时，人体的热调节机制将暂停工作；而当Tc降低至15°C时，机体代谢水平仅为正常时的16%[51早期的研究发现，心脏骤停后在无血流的情況下，给予90min的深低温治疗（Tc降低至10°C)可维持脑组织功能及结构的完。尽管如此，低温治疗面临十分多的困扰和副作用。当前临床普遍应用的低温治疗方法为亚低温治疗（therapeutic mild hypothermia,TMH),包括诱导降温、维持低温及复温至正常体温三个阶段，低温水平通常为32-34°C. 一般至少维持12h[7]。近年来，低温治疗的理想温度水平并未得到一致性认同，因而最新的低温治疗命名更换为目标温度管理（targeted temperaturemanagement, TTM),旨在寻求目标温度的个体化。创伤失血性休克（traumatichemorrhagic shoc, THS)伴随着组织损伤及组织缺血缺氧。THS后的应激及炎症反应促使体温升高，进一步加剧组织代谢，促使能量耗竭。根据低温降低代谢的这一事实，不论伴或不伴TBI，基于TTM的PH策略或许能允许THS患者在止血前维持一定时间内较低的血压水平。这一组合策略或许对减少输血需求、减轻内环境紊乱，降低脏器损伤及缓解手术压力发挥积极的作用。而目前已发表的相关文献中，TMH应用在HS的时间较短（1?8h)，远远迖不到临床最低要求。

5止血后的复苏目标血压仍需证据支持止血后，当前的指南强烈推荐通过复苏手段尽快恢复患者的生理现实。因为过长时间的组织低灌注始终满足不了偿还氧债的需求，PH策略延长将加剧脏器损伤，影响患者预后。即便如此，过快、过早地达到复苏终点对患者也不利。一项回顾性资料分析显示，急诊室创伤患者输入900ml以上浓缩红细胞(paced red bloodcells, PRBC)与死亡率增加关于，但逐渐增加血液容量并不与死亡率的逐渐增加相关。最新一项基于猪的HS伴TBI模型的研究显示，相比一次性快速大量输液，渐进性液体复苏（step-by-step fluid resuscitation, SSFR)可减轻脑水肿及病损烛的大小，改善心输出量。休克后关于复苏速度的基袖研究显示，较低速度的液体复苏降低血乳酸及促炎性因子的表述，同时减轻肠道及肺损伤[12]。可见，寻求一种逐步过渡的复苏方式或对止血后后机体的生理恢复更有利。Li等首次对止血后的血压水平进行了研究[13]。在大鼠的HS模型中，止血后通过液体复苏将平均动脉压（mean arterial pressure，MAP)提升至 70mmHg (lmmHg=0.133pa)可改善血流动力学和氧输送、促进早期存活。值得注意的是，该MAP水平约为基线MAP的64%。尽管如此，该研究仍只是探索基于HS模型的止血后固定血压水平对THS预后的影响，尚未区分止血后早期与后期不同的概念，另外其结果需要更加符合临床的THS模型加以证实。

第一章创伤失血性休克模型的建立

1引言创伤是44岁以下人群最主要的死亡原因。约30% ~ 40%的创伤死亡由出血所致。大出血后心室舒张期充盈不足，心脏收缩时无法向组织细胞提供充足的血流，血压低于正常水平，表现为失血性休克。失血后，早期的代偿性机制包括神经体液改变（如释放儿茶酸胺、抗利尿激素等）可允许维持一定水平的血压，使血流重新分布以供应重要的生命器官。但机体的代偿机制有限，在没有及时给予有效的治疗时可引起细胞缺氧和脏器损伤，最终导致死亡。数十年来，人们通过动物模型逐渐认识了低血容量t休克，并对HS过程中的病理生理变化做了深入的研究。一般地，HS模型分为三类：容量園定的HS，压力固定的HS，以及未控制性失血性休克（uncontrolled hemorrhagic shoc，UHS )。三种模型中，UHS最符合临床。这一类模型模拟活动性出血的方式包括血管损伤(主动脉或體动脉切开、股动脉离断）、实质脏器（肝、脾）损伤以及截尾处理。尽管如此，这些模型并不能完全模拟临床上THS的变化，尤其是免疫学改变。主要的原因是未模拟创伤（如骨折)。然而，即便有THS模型的存在，目前国内外大多数类似模型创伤程度小，不符合严重创伤的研究需要。而以大动物为基础的动物模型开展难度大，对条件有限的研究机构挑战较大。为此，本章介绍一种较为实用且损伤较重的THS模型，为相关研究提供一种工具。

2材料与方法实验在标准动物手术室中进行，室内维持室温。20%乌拉坦Ig/g经左耳缘静脉注射。麻醉成功后予以仰卧位固定，右后肢小腿固定于自制的简易骨折装置。经肚门插入温度探头，背部塾加热板，使家兔肚温维持在37.0~38.5°C。心电图电极分别接在两侧前肢及左下腹部以监测心率。聚维_硬溶液消毒后行气管切开与插管（内径4.5mm)，家兔经气管插管自主呼吸（因乌拉坦对呼吸影响较小而无需机械通气）。右颈总动脉插入20G静脉导管用于采血与放血，并通过压力换能器连接至多参数监护仪以便于监测MAP。右颈内静脉插入22G静脉导管用于输液。行中线剖腹术（切口长6cni)，探查，暴露回盲动脉分支之一（图2.1),将与其伴行的静脉及周围系膜分开约1cm。吸净腹腔生理性液体后于盆腹腔各置入预称重的2块无菌纱布。以4号丝线连续性贯穿腹壁切口全层，拉紧丝线不打结关腹。此后家兔稳定15min。

I期模拟从创伤到HS的过程。将3g重结（由两块1.5g的牵引镇组合而成，预先用数层纱布包裹以缓冲肢体接触重锤时的皮肤损伤）从45cm高处自由落下，击中家兔右后肢小腿中段造成骨折，立即予以夹板外固定。2min后经右颈总动脉的三通管出口放i (此时计为造模起点T0)，预计放血量为20ml/g，时间为15 ~20min。放血速度在前lOmin 为 1.33ml/g/inin,后lOmin 为0.67ml/g/min 在第20~30min期间，通过继续放血或回输血的方式使MAP稳定在20~25mmHg。所放之血室温储存于含血液保存液（I)的50ml注射器针筒内（混句）。II期模拟继续出血以及止血前的急救。第30min (T30)时打开腹腔,利用25G注射器针头（外直径=0.51mm)贯穿刺破目标回盲动脉分支，迅速予以暂时性关腹。从右颈内静脉三通入口处输入乳酸林格液（lactated Ringers solution, LR)使充分液体复苏组MAP达到75- 80mmHg，控制最高输液速度为4.7ml/g/min;而使限制性液体复苏组MAP维持在40mmHg，控制最高输液速度为1.7ml/g/min。未控制组不予输液。各复苏组血压达到目标MAP时停止输液，此后如血压下降超过2mmHg则按最高速度补充输液。III期模拟止血及止iL后的液体复苏。第90min(T90)时再次开腹，1号丝线分别结扎出iL动脉分支的远、近端，取出腹腔内纱布后称量湿重，必要时吸取余血，4号丝线连续全层缝合关腹。充分液体复苏组与限制性液体复苏组在5min内将暂存血液进行回输（速度为4.7ml/g/min)，再对限制性液体复苏组以同等速度输入3倍失血量的LR。IV期为观察期。第150min(T150)时撤除家兔所有动静脉插管及直肠温度探头，保留气管插管，动物回笼，保温，观察存活情况。第7h时以过量乌拉坦经右耳缘静脉快速注射处死尚存活的家兔。然后解剖右后肢的骨折部位，记录骨折类型。

第三章严重创伤失血性休克止血后早期理想血压水平的研究...........521 引言.............................522材料与方法.............................542.1实验材料与仪器设备.............................542.2实验方法.............................572.3统计学处理.............................683实验结果.............................69第四章心房钠尿肽在创伤失血性休克的早期应用及其机制的研究...........851 引言.............................852材料与方法.............................872.1实验材料与仪器设备.............................872.2实验方法.............................892.3统计学处理..............................92

第四章心房纳尿肽在创伤失血性休克的早期应用及其机制的研究

1引言组织、细胞在遭受机械性损伤时可释放大量的DNA(包括线粒体DNA)、RNA、细胞器、基质及膜碎片、高迁移率族蛋白B (highmobility group box-1，HMGB-1)及热休克蛋白等。这些分子被统称为危险相关分子模式（danger associated molecularpatterns, DAMPs)。DAMPs 被免疫细胞表面的 Toll 样受体（Tbll lie receptors，TLRs)识别后可触发髓样分化因子（myeloid differentiation factor 88, MyD88 )依赖的炎症通路的激活，引起核转录因子appaB( nuclear transcription factor-appaB，NF-B)与活化蛋白-1的d化，剌激固有免疫细胞及淋巴细胞释放炎症因子。在遭受严重创伤时，局部炎性介质释放入循环血液，激活免疫系统，导致全身促炎性和抗炎性细胞因子的释放。前者最终引起免疫细胞活化和迁移至损伤部位。肺部PMN浸润过度时可导致成人呼吸窘迫综合症(adult respiratory distress syndrome,ARDS X而循环系统免疫反应过激则发展成SIRS,继而引起免疫麻痹，最终参与构成MOF的重要因素。HS与液体复苏是一种典型的组织细胞缺血与再灌注模型。这一过程可刺激PMN、血管内皮细胞、肾近端小管细胞、肝細胞、神经元等释放活性氧及活性氮。二者产生过多可破坏细胞脂质、蛋白或核酸，线粒体受损后膜通透性增加，导致细胞色素C释放入细胞黎。继而可激活caspase依赖的内源性调亡通路诱导细胞调亡。炎症反应失调与细胞调亡是MOF发生重要的原因。因此，调节炎症反应和减轻缺血再灌注损伤将有助于促进创伤失血性休克的转归》轻缺血再灌注损伤将有助于促进创伤失血性休克的转归》在上一研究中，复苏早期血清ANP水平与休克后早期肠道At蛋白表述成正相关，而与代表局部炎症现实的支气管肺泡灌洗液中IL-10的表述成负相关。虽然85研究未发现ANP与早期生存率的相关性，但这也提示ANP在THS的早期救治中具有潜在的应用价值。虽然ANP具有降血压作用，但在HS时是否能加剧血流动力学的紊乱尚未清楚。本实验则基于上一研究的发现探索外源性ANP治疗是否能减轻THS的炎症反应以及减轻氧化应激，同时观察其是否会造成血流动力学的紊乱，从而评价ANP早期治疗是否具有脏器保护作用。

结论

近年来对于创伤失血性休克方方面面研究的文献越来越多，但关于亚低温治疗的文献报道并不多，其在创伤的应用价值尚未被充分挖掘。而且由于创伤的复杂性，文献中报道的关于亚低温治疗的研究结果并不适用于所有的创伤情形。虽然国内外创伤失血性休克的动物模型数量很多，但能真实模拟临床场景、兼顾实验人员劳力、技术、时间等方面的模型较少。因此，动物模型的选择以及后期的一系列的研究结果在解释上有一定的限用范围。为此，我们根据严重创伤的病理生理特点结合自身的研究需要，建立了严重创伤失血性休克的动物模型。在此基碰上，我们将短期的亚低温治疗应用在止血前（暨休克过程中）。由于当前证据的不足，临床上关于止血后早期目标血压的概念仍然比较模糊。文献中也鲜有报道。因此，我们在前部分的研究基础上对止血后早期的目标血压作了研究，并将亚低温治疗延伸至复苏期间，取得一定的研究成果。基于该研究的观察发现，我们对心房纳尿肽的作用产生了浓厚的兴趣，利用小动物的失血性休克模型展开外源性心房纳尿肽的干预研究，并取得了初步成果。总结这些结果可归类如下：1.建立了严重创伤失血性休克模型我们利用家兔建立了包含肢体粉碎性骨折、腹部软组织损伤及腹部血管损伤的严重创伤失血性休克模型。虽然没有模拟创伤性脑损伤，但与同类的其他模型相比，该模型对临床的实际情况模拟得较为贴切。该模型损伤较为严重，失血量较大，休克程度重。休克后家兔平均动脉压维持在20~25mmHg,未受干预时家兔在7h内死亡率达到90%,而且大多数在第40min左右时死亡。此外，该模型还反映了组织缺血缺氧后的变化，表现为pH值降低，血乳酸、血糖、+及碱缺失增加。心率减慢则提示休克严重，这也是大多数严重失血性休克动物模型的共有表现。而到复苏结束时，大多数血气分析的指标尚未恢复正常，再一次揭示损伤严重。而一般的失血性休克模型，动物在复苏后指标能基本达到正常水平。由于该模型模拟的是未控制性失血，充分液体复苏显著增加了腹胜失血量（出血量达到全身血容量的30%),提示充分液体复苏可能通过增高的血压和对血液凝血因子的稀释促进出血。这可能是限制性液体复苏组的存活率稍高于充分液体复苏组的原因之一。2.创伤失血性休克应用短期的亚低温治疗能减轻肺损伤，不影响已经发生紊乱的电解质、凝血功能及酸碱平衡。与传统的正常体温充分复苏相比，限制性液体复苏联合短期的亚低温治疗增加失血性休克动物的存活机会。促进存活的机制可能为以下综合方面：①减轻血液稀释、改善凝血功能；②减慢心率、降低心脏代谢、增强心脏储备；③减轻肺水脾，降低肺损伤；④减少输液对炎症反应的影响；⑤低温增强其他脏器对缺血的耐受性，从而减轻缺血再灌注损伤。参考文献（略）