张 艳 王宇歆 马 涛 姚丽静 张 响 杨成民 金学隆

失血性休克（HS）是由手术意外、严重创伤后急性失血引起的，是临床常见的急危重症[1]。有文献报道，约1/3的创伤患者死于入院前失血性休克[2]，其中发生在创伤后24 h内的致死率高达50%，2 h内的致死率为20%[3]。失血量>40%导致的重度失血性休克成为现代创伤学和输血学研究的重点。研究表明，传统的血流动力学与血液学参数尚不能准确地鉴别重度失血性休克的程度与预后，尤其对于失血量超过35%的休克患者[4-5]。本研究采用制作失血量为全身总血量65%的清醒大鼠重度失血性休克模型，建立有效的检测指标，从血气和血乳酸等组织代谢学方面探讨失血性休克的病理生理机制，为进一步评价高效血液代用品对于意外伤害引起的重度失血性休克的院前抢救奠定基础。

1 材料与方法

1.1 实验动物 SPF清洁级雄性SD大鼠37只，购自天津实验动物中心，合格证：SCXK（津）2010-002，体质量（335.83±21.87）g，适应性饲养1周。随机分为3组：（1）NaCl组（n=12）：输入0.9%NaCl溶液。（2）全血组（n=12）：输入大鼠自身抗凝全血。（3）万汶组（n=13）：输入6%羟乙基淀粉（商品名：万汶）。造模成功后立即等量回输各组样品。

1.2 主要试剂与仪器 0.9%氯化钠注射液、5%葡萄糖注射液均购自中国大冢制药有限公司，万汶（羟乙基淀粉130/0.4氯化钠注射液）购自北京费森尤斯卡医药有限公司，血清乳酸试剂盒购自南京建成生物工程研究所。超净台（苏州净化设备有限公司），NOVAStatprofilephox血气分析仪（NOVA公司，美国），离心机（上海手术器械厂），多道生理记录仪（BIO-PACMP150，美国），TG12M毛细血管离心机（长沙市湘仪离心机仪器有限公司），T-500电子天平（常熟市双杰测试仪器厂），756PC紫外可见光分光光度计（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）。

1.3 实验方法

1.3.1 建立模型 在大鼠3μL/g的10%水合氯醛进行腹腔注射麻醉下，麻醉平稳后，乙醇消毒腹股沟、背部皮肤，剪毛备皮，直径约1cm，碘氟消毒，将PE50导管从背部皮下引至左侧腹股沟皮下。手指触摸左侧股动脉搏动，剪1～2cm的切口，从切口处，钝性分离皮下组织，暴露股动脉，插管、结扎、固定。缝合外皮处敷用云南白药止血。将背部缝合，固定导管。术后先用5%葡萄糖注射液（5mL/只），再用青霉素钠抗感染治疗，最后肝素封堵导管。

插管术后恢复24h，按体质量的6.5%放其全身总血量的65%，流速为0.5mL/min。放血过程分为两个阶段：第一阶段放其全身血量的35%，停置10min；再放其全身血量的30%，平均放血时间为（65±20）min，使大鼠平均动脉压（MBP）达到（46±14）mmHg（1mmHg=0.133kPa），造成重度失血性休克。放血完毕后，立即等量回输各组样品，分别观察其复苏效果。

1.4 检测指标 分别于放血前、放血末、输液末及输液2h后记录大鼠MBP、呼吸频率（R）及体温（T）。于放血前、放血末及输液2h后取血并测定红细胞比容（HCT）；从左侧股动脉抽取0.5mL血样，做血气分析，测定pH、血氧分压[p（O2）]、氧饱和度（SO2）、二氧化碳分压[p（CO2）]及剩余碱（BE）值。按乳酸试剂盒说明从左侧股动脉抽取1mL血液，4000r/min离心5min，取上清液并测定血清乳酸（LacticAcid，LD）。观察复苏后24h与48h的大鼠存活情况。

1.5 统计学处理 数据均采用SPSS16.0统计软件处理，实验结果以均数±标准差（±s）表示，不同时点比较采用重复测量方差分析，不同组间比较采用方差分析，两两比较采用LSD-t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般生理指标的变化 大鼠的平均动脉压和体温在不同时间和不同处理方式差异均有统计学意义（均P<0.01），在不同的处理方式下不同测量时间变化的趋势不同（P<0.01）。放血末，各组大鼠的平均动脉压和体温均较放血前明显降低；输液后动脉血压均有所回升，全血组升高幅度更大。输液后，全血组大鼠体温逐渐上升，2h后基本达到放血前水平，而NaCl组和万汶组大鼠的体温持续下降，但NaCl组下降幅度更大。放血前、末及输液后各组大鼠的呼吸频率差异无统计学意义，见表1～3。

Table1 Changesofmeanarterialpressure betweenratgroups表1 各组大鼠平均动脉压变化（mmHg，±s）

Table1 Changesofmeanarterialpressure betweenratgroups表1 各组大鼠平均动脉压变化（mmHg，±s）

F组内=154.81**，F组间=8.55**，F交互=11.39**；*P<0.05，**P<0.01，表2～6同

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Table2 Changesofbreathingbetweenratgroups表2 各组大鼠呼吸变化 （次/min，±s）

Table2 Changesofbreathingbetweenratgroups表2 各组大鼠呼吸变化 （次/min，±s）

F组内=1.51，F组间=0.28，F交互=0.217

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Table3 Changesoftemperaturebetweenratgroups表3 各组大鼠体温变化 （℃，±s）

Table3 Changesoftemperaturebetweenratgroups表3 各组大鼠体温变化 （℃，±s）

F组内=25.16**，F组间=8.39**，F交互=58.6**

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2.2 HCT的变化 大鼠HCT在不同时间存在组内差异（P<0.01），随不同处理方式存在组间差异（P<0.05），且在不同的处理方式下不同测量时间变化的趋势不同（P<0.01）。清醒大鼠放血末，HCT均明显降低。输液后2h，全血组HCT较万汶组和NaCl组升高（均P<0.001），见表4。

Table 4 Changes of HCT between rat groups表4 各组大鼠HCT的变化 （%，±s）

Table 4 Changes of HCT between rat groups表4 各组大鼠HCT的变化 （%，±s）

F组内=286.97**，F组间=4.38*，F交互=40.82**

全血组（2）万汶组（3）F 12 13 35.60±3.59 37.33±3.28 1.202 25.00±3.83 27.33±2.96 1.075 29.20±4.37 15.67±2.02 59.689**（1）∶（3）（2）∶（3）0.735<0.001

2.3 血气变化 除p（CO2）组间效应和SO2交互作用差异无统计学意义外，大鼠动脉血气在不同时间存在组内差异（P<0.01），随不同处理方式存在组间差异（P<0.01），且在不同的处理方式下不同测量时间变化的趋势不同（P<0.01）。放血末，各组大鼠p（O2）、SO2较放血前有所升高。输液后2 h，NaCl组的p（O2）持续升高，SO2明显降低；全血组和万汶组p（O2）明显下降，全血组在恢复p（O2）方面优于万汶组，但均未达放血前水平，SO2无明显恢复。

放血末，各组pH、p（CO2）及BE均明显下降。输液后2 h，NaCl组p（CO2）明显恢复，但仍未达放血前水平，而pH和BE无明显改善；全血组与万汶组pH、p（CO2）及BE较放血末均明显升高，且全血组恢复效果优于万汶组，基本恢复到放血前水平，见表5、6。

Table 5 Changes of arterial blood gas between rat groups表5 各组大鼠动脉血气的变化 （±s）

Table 5 Changes of arterial blood gas between rat groups表5 各组大鼠动脉血气的变化 （±s）

n项目pH p（CO2）（mm Hg）p（O2）（mm Hg）SO2 BE（mmol/L）组别NaCl组全血组万汶组NaCl组全血组万汶组NaCl组全血组万汶组NaCl组全血组万汶组NaCl组全血组万汶组12 12 13 12 12 13 12 12 13 12 12 13 12 12 13放血前7.51±0.06 7.52±0.03 7.53±0.03 36.68±4.50 35.54±3.17 33.54±3.02 80.13±10.17 83.65±5.89 86.38±5.48 0.95±0.02 0.95±0.01 0.97±0.07 6.28±1.52 6.27±2.89 6.26±1.98放血末7.47±0.06 7.47±0.05 7.45±0.07 19.40±3.82 20.15±3.98 21.93±5.30 118.60±5.15 119.13±17.52 112.16±8.22 0.97±0.01 0.96±0.01 0.98±0.01-7.12±3.89-6.62±3.99-6.55±4.07输液后2 h 7.41±0.12 7.53±0.02 7.52±0.03 27.11±4.87 33.19±2.37 31.81±3.07 136.34±18.30 97.67±9.10 109.43±11.91 0.95±0.03 0.96±0.01 0.98±0.02-8.27±4.49 6.19±1.78 4.28±2.65

2.4 血乳酸的变化 大鼠血清乳酸盐在不同时间存在组内差异（P<0.01），随不同处理方式存在组间差别（P<0.05），且在不同的处理方式下不同测量时间变化的趋势不同（P<0.05）。放血末，各组大鼠的血清乳酸盐的水平均明显升高，大于放血前的4倍；输液后2 h，各组大鼠血乳酸水平逐渐恢复，全血组和万汶组的血乳酸水平明显降低，基本达到放血前的水平；而NaCl组，血乳酸水平无明显恢复，见表7。

Table 6 Blood gas values between rat groups表6 各组大鼠血气变化的统计量

Table7 Changesof arterial lactacidemia levelsin severehemorrhagic shock consciousrats表7 清醒大鼠重度失血性休克后动脉血乳酸水平的变化（mmol/L，±s）

Table7 Changesof arterial lactacidemia levelsin severehemorrhagic shock consciousrats表7 清醒大鼠重度失血性休克后动脉血乳酸水平的变化（mmol/L，±s）

F组内=92.05**，F组间=3.74*，F交互=3.398*

组别 n 放血前 放血末 输液后2 h 统计学处理P NaCl组（1）全血组（2）万汶组（3）F 12 12 13 2.15±0.95 2.13±0.64 2.13±0.47 0.269 9.38±3.34 9.58±2.33 9.56±0.64 1.654 6.17±2.68 2.31±0.96 2.86±1.44 10.743**组比（1）∶（2）（1）∶（3）（2）∶（3）<0.001 0.003 0.623

2.5 存活率 NaCl组、全血组及万汶组大鼠24 h的存活率分别为25%（3只）、91.7%（11只）和69.2%（9只）；48 h存活率为16.7%（2只）、91.7%（11只）和53.8%（7只）。

3 讨论

超半数全身血容量的丢失可降低全身灌注压，直接导致血流动力学的改变。本研究清醒大鼠失血量达全身总血量的65%，突破了以往在麻醉状态下制作模型的情况，避免了麻醉剂对机体各生理指标的干扰，与临床情况更相符。

本研究表明，放血后，大鼠平均动脉压和体温迅速下降，说明大鼠血流动力学明显衰退，血容量明显不足，基础代谢显著下降。血流动力学衰退致使微循环血流明显减少、HCT显著降低，说明红细胞含量明显减少，组织从血液中摄取氧的能力下降[6]。因此，失血后大鼠表现出皮肤与肢端苍白、神志不清等缺血、缺氧表现；还输液体后，全血组大鼠的平均动脉压明显升高，体温在输液后2 h基本达到放血前水平，较万汶组和NaCl组更能明显改善大鼠的血流动力学。通过观察动脉血气中的p（O2）、p（CO2）、pH、BE以及血清乳酸盐水平在清醒大鼠重度失血性休克过程中的变化情况，从呼吸和代谢两个方面对动物组织氧供状况进行研究。结果表明，放血末，各组大鼠的p（O2）和SO2值并未下降，反而升高，p（CO2）明显下降，提示通气频率和潮气量没有相应改变，外呼吸功能没有受到影响，这与郑东友等[7]的研究结果一致，可能的原因：（1）血容量下降直接刺激交感神经系统，使机体发生一系列变化，包括心率增快、外周血管收缩，使血液重新分布以维持有效的循环血容量。（2）低血容量反射性兴奋呼吸中枢，呼吸加深加快，代偿性通气增强，利于从外界摄取更多的氧以提高肺泡氧分压和动脉血氧分压。（3）血容量下降，使组织灌注降低，代谢下降，CO2产生减少；输液后2 h，与NaCl组相比，全血组和万汶组的p（O2）和p（CO2）值得到明显改善，基本达到休克前水平。放血末，各组大鼠的pH、BE值降低，血清乳酸盐水平升高，产生代谢性酸中毒，这与Maier等[8]的研究结果一致。其可能原因：（1）休克时，大量失血使红细胞数量减少、红细胞变形性下降、血液黏度增高以及血液携氧与二氧化碳能力下降，而血流量降低使微循环血流减少致微循环障碍，进一步加重组织缺氧、组织细胞内糖无氧酵解增强，引起乳酸增加，发生乳酸性酸中毒。（2）失血过程中，血管内血流减缓导致乳酸盐运输到肝、肾组织的量减少，因此降低了乳酸盐的清除[9-10]。（3）由于失血量达全身血容量的65%，属重度失血性休克，肝、肾缺血性损害导致乳酸不能被清除，进一步加重乳酸酸中毒[11]。研究表明，当乳酸盐浓度升高是源于组织灌注不足时，机体的缓冲系统不能中和代谢性酸中毒的发生，机体呈失代偿，pH和BE降低[12]。因此，失血性休克时出现的酸碱平衡紊乱主要是由于代谢性酸中毒，而酸中毒又可加剧微循环障碍，进而导致组织氧供与氧需求失衡。输液后2 h，与NaCl组比较，全血组和万汶组可以显著提高pH、p（CO2）及BE，明显降低动脉血乳酸浓度，纠正酸中毒、改善组织灌注，这表明具有携氧功能的全血和新一代代血浆万汶能明显改善失血性休克时机体的组织氧供。

本研究发现，休克复苏后全血组和万汶组在提升平均动脉压，纠正酸中毒等方面的性能优于生理盐水，复苏后大鼠24 h与48 h的存活率全血组最高，万汶次之，NaCl组最差，表明该模型能够客观地反映不同复苏液的抗休克性能。

动脉血气分析能够准确的检测出血液中的酸碱度、p（O2）和p（CO2），可为组织血流灌注或评估缺氧程度提供可靠的参考指标；血乳酸是体内糖无氧酵解的特异性代谢产物，能直接反映无氧代谢和组织氧合代谢状况，是组织供氧不足的可靠指标；而存活时间能综合反映低血容量状态下动物各器官及其功能的受损程度，是缺血、缺氧和代谢性酸碱失衡的综合体现，所以监测动脉血气、血乳酸及观察存活率对于诊断失血性休克、评估休克的严重程度及预后具有十分重要的意义。

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