内毒素休克后家兔血管反应性的变化规律及器官差异

                 作者：陈玮，明佳，徐竞，杨光明，刘良明 

【摘要】  目的 了解内毒素休克后血管反应性的变化及器官差异。方法 家兔48只，随机分为6组，依次为正常对照组、给内毒素(LPS)后0.5、1、2、4、6小时组，分别测定各组肠系膜上动脉(SMA)、腹腔动脉(CA)和左肾动脉(LRA)离体血管环对去甲肾上腺素(NE)、乙酰胆碱(Ach)的收缩和舒张反应性。结果 内毒素休克后SMA对NE的收缩反应性早期轻度升高，晚期显著下降，对Ach的舒张反应性早期显著升高，晚期显著下降;CA对NE的收缩反应性早期显著升高，晚期显著下降，对Ach反应性呈持续高反应，峰值在早期;LRA对NE的收缩反应性早期显著升高，晚期显著下降，对Ach的反应性早期显著升高，晚期无明显变化。结论 内毒素休克血管反应性呈现一定器官差异，这种差异可能与内毒素休克血流动力学改变及血液重分布有关。

【关键词】  内毒素休克;血管反应性;器官差异

           Abstract: Objective To explore the changes and organ diversity of vascular reactivity following endotoxic shock.Methods Forty?eight rabbits were divided into 6 groups as follows: normal control group,and 0.5h,1h,2h,4h,6h group following LPS injection.The superior mesenteric artery(SMA),celiac artery(CA) and left renal artery(LRA) from each group were adopted to assay the vascular contraction and relaxation reactivity to NE and Ach.Results SMA reactivity to NE slightly increased in the early period,but decreased obviously in the late period;their reactivity to Ach increased significantly in the early period,but showed significant hyporeactivity in the late period.CA reactivity to NE increased in the early period,and then decreased obviously;their activity to Ach sustained hyperreactivity,the peak appeared in the early period.LRA reactivity to NE increased quickly in the early period,and then decreased obviously;their activity to Ach increased quickly in the early period,while had no significant change in the late period.Conclusion There is organ diversity of vascular reactivity following endotoxic shock,which may be related to the changes of hemodynamics and blood redistribution.

　　Key words:endotoxic shock;vascular reactivity;organ diversity

　　内毒素休克是严重创伤患者及临床危重病患者的一种常见并发症。研究表明，内毒素休克失代偿期存在血管低反应性[1，2]，而血管低反应性的存在严重影响休克复苏的效果。但是内毒素休克后血管反应性的变化规律及各器官血管反应性之间差异如何，目前尚不清楚。为了阐明这一问题，本实验采用家兔静注内毒素休克模型，研究了给内毒素(LPS)前后各时相点肠系膜上动脉(SMA)、左肾动脉(LRA)和腹腔动脉(CA)对去甲肾上腺素(NE)、乙酰胆碱(Ach)的反应性。材料与方法

　　1 主要试剂及仪器

　　内毒素(LPS O111B4，美国Sigma公司)，乙酰胆碱(Ach，美国Sigma公司)，重酒石酸去甲肾上腺素(NE，上海禾丰制药有限公司)，恒温离体器官灌流槽(西班牙Letica公司)， 张力传感器、八道生理记录仪(澳大利亚ADInstruments公司)。

　　2 动物模型及分组

　　普通级家兔(第三军医大学大坪野战外科研究所动物中心)48只，雌雄不拘，体重2.5~2.8kg，分为正常对照组及给LPS后0.5、1、2、4、6小时组，每组8只。所有家兔均于实验前12小时禁食，可自由饮水。内毒素休克模型通过经耳缘静脉注射LPS 1.0mg/kg复制。正常组麻醉固定后不做任何处理，直接处死后取SMA、LRA、CA主干，清除周围结缔组织，制成2～3mm长血管环待测;其余组直接经耳缘静脉注射LPS1.0mg/kg，分别于给LPS后0.5、1、2、4、6小时麻醉处死，留取以上标本待测。

　　3 离体血管反应性测定

　　将SMA、CA、LRA血管环挂于注有10ml Krebs-Henseleit液(NaCl 118mmol/L、KCl 4.7mmol/L、NaHCO325mmol/L、KH2PO41.03mmol/L、MgSO4·7H2O 0.45mmol/L、葡萄糖11.1mmol/L、CaCl22.5mmol/L、pH7.4)的离体器官灌流槽浴槽中，持续充入95%的O2和5%的CO2混合气体，分别给予SMA、LRA、CA血管环初张力3.0、2.0、2.0g，37℃恒温孵育100分钟左右，每20分钟换液1次，待张力曲线平稳后，测定血管环对梯度浓度NE(10-9～10-5、5×10-5mol/L)的收缩性及对梯度浓度Ach(10-9～10-5mol/L)的舒张性，以张力/血管环重量(g/mg)为量化标准制作浓度-张力曲线，用血管环对NE的最大收缩反应和对Ach的最大舒张反应及浓度-张力曲线评价血管反应性。

　　4 统计学处理

　　数据用±s表示，采用SPSS11.0软件进行统计学处理，组间各时相点比较采用t检验。P<0.05表示差异有统计学意义。结 果

　　1 内毒素休克家兔SMA离体动脉环对NE、Ach的反应性的变化(图1)

　　SMA对NE的反应性在注射LPS后2小时内轻度升高，6小时显著下降(P<0.05)。SMA对Ach的舒张反应性呈双相反应，在1小时显著升高(P<0.05)，随后缓慢下降，6小时显著低于正常(P<0.05)。

　　2 内毒素休克家兔CA离体动脉环对NE、Ach的反应性的变化规律(图2)

　　CA对NE的反应性在2小时显著上升(P<0.05)，随后下降，在6小时显著降低(P<0.05);CA对Ach的反应性在1小时就显著高于对照组(P<0.05)，在2小时达到峰值，随后下降，但仍显著高于对照组(P<0.05)。

　　3 内毒素休克家兔LRA离体动脉环对NE、Ach的反应性的变化规律(图3)

　　LRA对NE的反应性在早期(1小时)显著升高(P<0.05)，随后逐渐下降，在晚期(4、6小时)显著降低(P<0.05);对Ach的反应性在早期(0.5小时)显著升高(P<0.05)，随后下降，但没有显著低于正常值(P>0.05)。

　　a.给LPS后不同时相点家兔SMA对NE的反应性;b.对Ach的反应性;c.不同时相点SMA对NE、Ach的Emax变化(N、0小时代表正常对照，0.5、1、2、4、6小时分别代表给LPS后0.5、1、2、4、6小时，Emax为最大收缩/舒张力),与正常组比较：*P<0.05

　　图1 内毒素休克家兔SMA离体动脉环对NE、Ach的反应性的变化规律

　　a.给LPS后不同时相点家兔CA对NE的反应性;b.对Ach的反应性;c.不同时相点CA对NE、Ach的Emax变化(N、0小时代表正常对照，0.5、1、2、4、6小时分别代表给LPS后0.5、1、2、4、6小时，Emax为最大收缩/舒张力),与正常组比较：*P<0.05

　　图2 内毒素休克家兔CA离体动脉环对NE、Ach的反应性的变化规律

　　a.给LPS后不同时相点家兔LRA对NE的反应性;b.对Ach的反应性;c.不同时相点LRA对NE、Ach的Emax变化(N、0小时代表正常对照，0.5、1、2、4、6小时分别代表给LPS后0.5、1、2、4、6小时，Emax为最大收缩/舒张力),与正常组比较：*P<0.05

　　图3 内毒素休克家兔LRA离体动脉环对NE、Ach的反应性的变化规律

　　讨 论

　　大量研究证明，失血性休克、内毒素休克和脓毒性休克等各类型休克后存在血管低反应性[3，4]，并发现在失血性休克后血管对NE的反应性存在血管床差异[5]。但前期研究大多只研究了单一血管的反应性变化或血管对NE反应性的变化，对内毒素休克后各血管对NE和Ach的收缩舒张反应性的变化知之甚少。因此，本实验采用家兔LPS静脉内注射内毒素休克模型[6]，研究SMA、CA、LRA等不同血管对NE和Ach的收缩和舒张反应性变化。

　　本实验发现内毒素休克后各血管对NE、Ach的反应性存在差异。在休克早期，SMA对NE的收缩反应性变化不明显，而CA、LRA均有显著升高，LRA的高收缩反应出现较早。在失血性休克中亦发现SMA在休克早期存在对NE的高反应性[7]，可能与机体对低血压的代偿调节有关。各血管对Ach的反应性在早期均明显升高，CA高峰出现相对较晚。目前对早期的高舒张反应性尚无相关报道，机制有待于进一步研究。

　　在休克晚期，各血管均出现对NE的收缩低反应性，与本实验室前期和其他实验室结果一致[3，4]。而对Ach的舒张反应性各血管反应不一，SMA呈明显低反应，CA出现高反应，LRA反应性无明显变化。各器官出现这种反应性差异可能与休克后各器官血液再分布有关，但其机制尚不清楚。有研究证实，在内毒素休克晚期血管内皮细胞受到严重损伤，有去内皮现象[8]，是否各血管的内皮细胞损伤或内皮细胞对Ach的敏感性存在差异，尚需进一步研究证实。

【】
  [1]d'Emmanuele di Villa Bianca R,Lippolis L,Autore G,et al.Dexamethasone improves vascular hyporeactivity induced by LPS in vivo by modulating ATP?sensitive potassium channels activity[J].Br J Pharmacol,2003,140(1):91-96.

　　[2]Boffa JJ,Arendshorst WJ.Maintenance of renal vascular reactivity contributes to acute renal failure during endotoxemic shock[J].J Am Soc Nephrol,2005,16(1):117-124.

　　[3]Garcia Soriano F,Liaudet L,Marton A,et al.Inosine improves gut permeability and vascular reactivity in endotoxic shock[J] .Crit Care Med,2001,29(4):703-708.

　　[4]Yang G,Liu L,Xu J,et al.Effect of arginine vasopressin on vascular reactivity and calcium sensitivity after hemorrhagic shock in rats and its relationship to Rho?kinase[J].J Trauma,2006,61(6):1336-1342.

　　[5]Liu LM,Ward JA,Dubick MA.Hemorrhage?induced vascular hyporeactivity to norepinephrine in select vasculatures of rats and the roles of nitric oxide and endothelin[J].Shock,2003,19(3):208-214.

　　[6]陈玮,李涛,杨光明,等.内毒素休克后家兔血管低反应性的变化规律及其与血流动力学变化的关系[J].重庆医学，2007,36(22):2254-2256.

　　[7]Li T,Liu L,Xu J,et al.Changes of Rho kinase activity after hemorrhagic shock and its role in shock-induced biphasic response of vascular reactivity and calcium sensitivity[J].Shock,2006,26(5):504-509.

　　[8]Wiel E,Lebuffe G,Robin E,et al.Pretreatment with peroxysome proliferator-activated receptor alpha agonist fenofibrate protects endothelium in rabbit Escherichia coli endotoxin-induced shock[J].Intensive Care Med,2005,31(9):1269-1279.