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《中国医科大学》 2007年
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肝素预抗凝对沙土鼠双侧颈总动脉夹闭和大鼠心肺复苏后脑复苏的影响

叶青山  
【摘要】: 研究背景 心跳骤停后由于凝血激活而内源性纤蛋白溶解激活抑制,5-10分钟微血管内出现微血栓形成导致微循环障碍而影响CPCR及预后。因此本研究采用沙土鼠双侧颈总动脉夹闭前和大鼠窒息性心跳停止前(CA)肝素预抗凝改变血液凝固状态预防血栓形成动物实验,观察研究抗凝对沙土鼠直接脑缺血和大鼠窒息性心跳停止后心肺脑复苏影响。 材料与方法 一、抗凝对沙土鼠双侧颈总动脉夹闭10分钟后脑复苏影响实验 成熟沙土鼠随机分为正常对照组(组Ⅰ,10只,无麻醉、手术),假手术组(组Ⅱ,10只,麻醉、手术),非抗凝组(组Ⅲ,30只,夹闭双侧颈总动脉10分钟但不抗凝)和抗凝组(组Ⅳ,30只,颈总动脉夹闭前肝素50IU/100g预抗凝)。组Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ试验动物戊巴比妥钠40mg/kg体重腹腔注射麻醉。麻醉完善后三组实验动物颈部备皮消毒,正中切口,游离颈总动和右侧颈静脉并置入静脉套管针备实验中给药。实验动物分配到组Ⅰ后和灌注取脑之前进行神经学功能损害(ND)评分。组Ⅱ实验动物清醒后三通静脉注射生理盐水0.5ml后结扎血管缝合皮肤,并在实验前和实验结束后进行ND评分。组Ⅲ实验动物清醒后无创伤微血管动脉夹夹闭双侧颈总动脉阻断血流,10分钟时静脉给与肾上腺素0.01mg/kg,同时开放双侧动脉央恢复脑血流。组Ⅳ实验动物清醒前先行给与肝素50IU/100g,余同组Ⅲ。 实验过程中观察记录组Ⅲ、Ⅳ颈总动脉夹闭后出现昏迷、呼吸困难的时间以及动脉开放后到意识,翻正反射、出现运动、觅食行为及运动平稳及出现的时间。对实验前四组,以及组Ⅲ、Ⅳ动脉开放后20 min、60 min、24h、48h和72h时四组神经系统功能损害(ND)进行评分。记录实验后前后各组体重以及组Ⅲ、Ⅳ实验过程中存活和死亡率的实验动物例数。显微镜下对四组实验动物的海马(CA1~3)区、皮层、丘脑、小脑、壳-尾核脑和小脑五脑区进行组织形态学损害差(HD)评分,观察海马区(CA1~3)神经元细胞形态学及超微结构变化,比较各组海马CA1~3区TNF-α,IL-1β免疫组化阳性染色细胞百分率差异性。 二、抗凝对大鼠心跳骤停后心肺脑复苏(CPCR)影响实验 SD雄性大鼠随机分为正常组(组Ⅰ,10只,无麻醉、手术),假手术组(组Ⅱ,10只,麻醉、手术但无窒息),非抗凝组(组Ⅲ,25只)和抗凝组(组Ⅳ,25只,窒息性心跳停止前肝素50IU/100g预抗凝)。实验动物分配到组Ⅰ后,称体重和神经系统损害(ND)评分后放回饲养笼饲养,72小时后再次称重和ND评分。分配到组Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ试验动物称重和ND评分后戊巴比妥钠45mg/kg体重腹腔注射麻醉,完善后经口喉镜直视气管插管,深度5.0-5.5cm处固定。连接二氧化碳探头连续动态监测呼吸末二氧化碳分压(P_EtCO_2),吸入100%氧气机械通气,潮气量1ml/100g,频率40-60次/min,维持P_EtCO_2正常(35~45mmHg)。内置式传感器插入直肠连续监测体温,针式电极连续监测心率(HR)和ECG。游离右股动、静脉并置管,动脉接传感器连续监测平均动脉压(MABP),静脉接微量输液泵持续输液。实验过程中调整变温手术台温度,维持肛温(TR)正常(37.8~38.7℃)。组Ⅱ实验过程中肌肉松弛、持续机械通气、维持MABP(70~100mmHg)、HR(260~369次/min)、P_EtCO_2、TR在正常范围,60min后停止机械通气拔出气管导管,72小时后再次称重和ND评分。组Ⅲ、组Ⅳ(窒息性心跳停止前肝素50IU/100g预抗凝)实验动物窒息8分钟,肾上腺素和标准体外心肺复苏术(CPR)逆转停搏心脏恢复自主循环(ROSC),持续机械通气一小时后停止机械通气,达到拔管要求时拔出气管导管。同时记录两组实验过程中基础和自主循环恢复(ROSE)后即刻、10分钟、30分钟、60分钟时MABP、HR、P_EtCO_2、TR值,以及心跳停止时间(窒息到心跳停止(CA))、CPR时间(开始CPR到ROSC)、拔管时间(停止机械通气到气管导管拔除)、心肺复苏成功和72小时实验动物存活例数。对组Ⅲ、Ⅳ的实验动物于ROSC后2h、24h、48h、72h分别进行ND评分,最后一次ND评分后称体重。于72小时ND评分和称重后,四组实验动物麻醉脑灌注固定制备脑组织学损害检测标本,进行海马(CA1~3)区、皮层、丘脑、小脑和壳-尾核五脑区组织学损害(HD)评分,同时光学显微镜和电子显微镜下观察海马(CA1~3)区神经元细胞超微结构变化。海马(CA1~3)区TNF-α,IL-1β免疫组染色,显微镜下计数染色阳性和阴性细胞数。 所得计量资料以(?)±s表示,计数资料已百分比表示。统计学分析比较实验后前后各组及组间体重变化、实验前组Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ基础生理参数及ROSC后组Ⅲ和Ⅳ间相应时间生理参数统计学差异性。对组Ⅰ和组Ⅱ实验前后和组Ⅲ、ⅣROSC后2h、24h、48h、72h的ND评分,组Ⅲ、Ⅳ的心跳停止时间、CPR时间以及气管导管拔出时间,72小时后四组五脑区组织形态学损害差(HD)评分,各组海马CA1~3区TNF-α,IL-1β免疫组化阳性染色细胞百分率进行统计学分析。P0.05为差异有统计学意义。 结果 一、抗凝对沙土鼠双侧颈总动脉夹闭后脑复苏影响实验 实验结束后各组内部及各组之间体重变化无统计学差异。夹闭颈总动脉后,与组Ⅲ相比,组Ⅳ出现昏迷的时间无统计学差异(P0.05),出现呼吸困难的时间组延长(P0.05)。动脉开放后与组Ⅲ相比,组Ⅳ实验动物意识恢复、翻正反射、恢复运动、觅食行为及运动平稳时间明显缩短,P0.01;动脉开放后20min、60 min、24h、48h、72h ND评分明显降低,P0.01。与组Ⅲ相比,组Ⅳ实验过程中动物死亡率、72小时HD评分和TNF-α,IL-1β免疫组化阳性染色细胞百分率明显降低,P0.01。实验前四组及72小时组Ⅰ、ⅡND评分为0,P0.05,无显著性差异。组Ⅰ、Ⅱ海马(CA1~3)、皮层、丘脑外侧网状核、壳-尾核和小脑HD评分为0,TNF-α,IL-1β免疫组化无阳性染色细胞,两组间无显著性差异,P0.05。 正常对照组和假手术组海马(CA1~3)区神经元细胞在光学显微镜下细胞分布和形态结构正常,电子显微镜下细胞核膜染色质及细胞器形态结构正常,TNF-α,IL-1β免疫组化无阳性染色细胞(P0.05)。非抗凝组和抗凝组海马(CA1~3)区在光学显微镜下神经元细胞分布、形态结构遭受不同程度损害,电子显微镜下细胞核膜、染色质及细胞器超微结构也程度不同破坏,非抗凝组损害程度明显重于抗凝组。 二、抗凝对大鼠心跳骤停后CPCR影响实验 SD大鼠窒息性呼吸骤停心肺脑复苏实验中实验前后组Ⅰ、Ⅱ两组及两组之间体重变化无显著性差异(P0.05),组Ⅲ和Ⅳ两组内体重变化有显著性差异(P0.05),而组间无差异性(P0.05)。组Ⅲ、Ⅳ窒息8分钟可造成至少4~5分钟以上心跳停止。窒息前组Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ间MABP,HR,RT和P_EtCO_2基础值无显著性差异,P0.05。与组Ⅲ相比,组ⅣROSC后即刻MAP明显升高(P0.01),心跳停止时间明显延长(P0.01)、CPR时间明以及气管导管拔除时间明显缩短(P0.01),心肺复苏成功率(P0.05)、72小时存活率明显升高(P0.05),ND和HD评分、TNF-α,IL-1β免疫组化阳性染色细胞百分率明显降低(P0.01)。组Ⅰ、Ⅱ实验前后ND和HD评分无显著性差异,P0.05。与沙土鼠实验相似,实验结束后正常对照组和假手术组海马(CA1~3)区在光学显微镜下神经元细胞分布和形态结构正常,电子显微镜下细胞核膜、染色质及细胞器超微结构正常,TNF-α,IL-1β免疫组化无阳性染色细胞。非抗凝组和抗凝组海马(CA1~3)区神经元细胞在光学显微镜下细胞分布和形态结构遭受不同程度损害,电子显微镜下细胞核膜染色质及细胞器形态结构也程度不同地受到破坏,非抗凝组损害程度明显重于抗凝组。 结论 肝素预抗凝预可明显提高沙土鼠颈总动脉夹闭10分钟后全脑缺血脑复苏转归,包括神经系统功能和脑组织形态学和免疫组织化学三个方面。肝素预抗凝可以明显提高SD大鼠窒息性心跳停止后心肺复苏成功率和72小时存活率,并减轻72小时组织形态学和免疫组织化学损害,提高心肺复苏后脑复苏的转归。因此,肝素预抗凝可明显改善和提高沙土鼠双侧颈总动脉夹闭10分钟后脑复苏和SD大鼠窒息性心跳停止后心肺脑复苏转归和预后,减轻实验条件下脑缺血性损害。 Background After cardiac arrest (CA) of 5 to 10 minutes, a marked activation of blood coagulation occurs and the presence of microthrombiare found in cerebral vessels.These micro-circulatory disturbances directly affect the outcome on cardiopulmonary resuscitation (CPR). Therefore, this study involved the comparison of the effect of anticoagulation and non-anticoagulation to prove the beneficial effect of thrombolysis treatment by using two types animal experiment. Thus, the study was carried out on the experiment one: comparison of the effect of anticoagulation on cerebral resuscitation after brain ischemia induced by occlusion of bilateral common carotid artery between two groups in gerbilles, and the experiment two: comparison of the effect of anticoagulation on cardiopulmonary-cerebral resuscitation (CPCR) after asphyxial CA in rats between two groups. Materials and Methods There were two experiments in this study, including experiment one (whole brain ischemia by clamping bilateral common carotid artery in gerbils) and experiment two (CPCR after asphyxial CA in rats). Experiment one: Matured gerbils were randomly divided into normal control group (groupⅠ, had 10 gerbiles without anesthesia and operation), a sham group (groupⅡ, had 10 gerbiles with anesthesia and operation ), non-anticoagulation group (group
【学位授予单位】:中国医科大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:R96

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