亚低温对急性创伤性脑水肿大鼠一氧化氮及其合成酶变化的影响

亚低温对急性创伤性脑水肿大鼠一氧化氮

及其合成酶变化的影响

戢翰升　王小菊　简志宏　赵斌杰　徐　峰　邵　杰

　　摘要　目的:探讨亚低温疗法对急性创伤性脑水肿后一氧化氮及其合成酶变化的影响机制。方法:建立大鼠创伤性脑水肿模型,测定伤后不同时间点常温下及亚低温后颈内静脉血一氧化氮、脑组织一氧化氮合成酶和脑含水量。结果:致伤后30分钟大鼠即出现脑水肿,伤后8小时达高峰(从伤前77163%±0121%升至79183%±0141%);一氧化氮具有同步效应〔从伤前(2144±0112)Λ;一氧化氮合成mol󰃗L升至(7183±0127)Λmol󰃗L〕

-1-1

酶伤后30分钟达高峰〔从伤前(381±41130)Λ,mol・min・g升至(106158±52146)Λmol・mn-1・g-1〕

-1-1以后逐渐下降,伤后8小时〔(58129±19142)Λ仍高于假手术组。而亚低温(32～33℃)能明mol・min・g〕显减轻脑水肿,减少一氧化氮含量及一氧化氮合成酶的表达〔伤后8小时分别为79156%±0127%,(6184±0137)Λ。结论:一氧化氮在创伤性脑水肿发生发展中起作用,而亚mol󰃗L,(51102±24151)Λmol・min-1・g-1〕低温可能抑制一氧化氮合成酶的表达,减少一氧化氮含量,对创伤性脑水肿有一定保护作用。

关键词　脑水肿,创伤性　亚低温　一氧化氮　一氧化氮合成酶Theeffectofsubhypothermiaonnitricoxideandnitricoxidesynthaseinratsafteracutetraumaticbrainedema　JiHansheng,WangXiaoju,JianZhihong,etal.DepartmentofNeurosurgery,AffiliatedPeople′sHospitalofYunyangMedicalCollege,Hubei442000

Abstract　Objective:Toinvestigatetheinfluenceofsubhypothermiaonnitricoxide(NO)andnitricoxidesynthase(NOS)afteracutetraumaticbrainedemaanditspotentialmechanism(s).Methods:Usingaratmodelofacutetraumaticbrainedema,NOlevelsinbloodsamplesfromintrajugularyvein,NOSandwatercontentsinbraintissueweremeasuredinbothnormoandsubhypothermiaat30minutes,2,4and8hoursafterheadinjury.Results:ElevationofNOlevelsandbrainedemawerefoundat30minutes,bothreachingpeaksat8hoursafterinjury〔.79183%±0141%;NO:(2144±0112)Λ.watercontent:77163%±0121%vsmol󰃗Lvs

-1-1

(7183±0127)Λ.NOSactivityreachedapeakat30minutes(381±41130)Λ.mol󰃗L〕mol・min・gvs

-1-1

(106158±52146)Λ,thenitprogressivelydecreasedandstillmarkedhigh〔(58129±mol・min・g〕19142)Λmol・min-1・g-1〕comparedwithshamoperationgroupat8hoursafterinjury.However,treatment

～33℃)couldsignificantlyattenuatedbrainedemaandreducedNOcontentandNOSwithsubhypothermia(32

79156%±0127%,(6184±0137)Λ.expression〔mol󰃗L,and(51102±24151)Λmol・min-1・g-1,respectively〕

Conclusions:ThesedatasuggestthatNOmayplayanimportantroleinthedevelopmentoftraumaticbrainedema,subhypothemiahasinhibitoryeffectonNOformationandNOSexpression,providingbeneficialprotec2tiononacutebrainedema.

Keywords　traumaticbrainedema　　subhypothermia　　nitricoxide　　nitricoxidesynthase

　　一氧化氮(NO)在机体内广泛参与调节中枢神经系统生理和病理过程,且具有细胞内信使功能及有细胞毒性因子作用〔13〕。本研究探讨大鼠实验性创伤性脑水肿时脑组织的一氧化氮合成酶(NOS)、颈内静脉血NO的变化及亚低温保护效应。报告如下。1　材料与方法

　　本研究系湖北省十堰市科技重点计划项目基金资助(96D04);本文曾在中华医学会中南6省区第7届神经外科学术会议及第4届全国神经外科学术会议上交流

作者单位:442000　郧阳医学院附属十堰市人民医院神经外科戢翰升,男,37岁,副教授,副主任医师。从事神经外科临床和教学工作,现任十堰市外科学会常务委员;1995年开始从事亚低温脑保护的临床和实验研究、高血压脑出血手术中球囊管应用及早期尼莫地平应用研究等。

111　实验动物与分组:Wistar大鼠54只(由湖北

省医学科学院实验动物中心提供),雌雄不限,体重250～300g。将动物随机分入下列各组:正常体温组分为伤前,打击伤后30分钟,2、4和8小时5个亚组;亚低温组分为打击伤后30分钟,2、4和8小时4个亚组,每组均为6只。

112　动物模型制作:新鲜配制3%戊巴比妥钠溶

液,45mg󰃗4〕方法在kg体重腹腔注射麻醉,按文献〔

大鼠右顶部开一5cm×5cm骨窗,保持硬脑膜完整,于硬膜外置直径415mm、高3mm打击垫,将重20g的打击锤从30cm高度自由落下制作急性创伤性脑水肿模型。低温动物用自槽降温,将Minimon7137B型监护脑温探头置入硬脑膜外间隙,维持脑温在32～33℃,低温维持30分钟后致伤

© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

・88・

动物,并持续观察全过程。113　观察指标检测:

11311　颈内静脉血NO测定按文献〔5〕方法。各动物按不同设计时段取伤侧颈内静脉血011ml,操作按军事医学科学院放射免疫研究所提供的NO测试盒使用说明书,用化学发光法在SecomanSp5000半自动分光光度计545nm处比色,取吸光度(A)值,然后按标准曲线求得NO含量,单位为Λmol󰃗L。11312　脑组织NOS测定按文献〔6〕方法。动物断头处死后,迅速在脑挫裂伤灶边缘取脑组织50mg左右,置液氮(-196℃)保存。检测前取出,按军事医学科学院提供NOS测试盒说明书操作,用化学发光法,双波长分光光度计选择401nm与421nm处比色,每隔30秒记录一次A值,求得每分钟每克组织湿重的NOS活性,单位为nmol・min-1・g-1。11313　脑水含量测定:取脑挫伤灶边缘100mg左右脑组织,首先称取湿重,在105℃烘箱烘干至恒重,待两次称重差别≤012mg时,再称取干重。称量仪器为湘仪TG328A。按Elliot公式计算脑水含量:(湿重-干重)󰃗湿重×100%。

114　统计学方法:结果以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用t检验,组内不同时间点比较采用F检验和q检验,P<0105为差异有显著性。2　结　果

大鼠创伤性脑水肿时常温与低温下脑水含量、NO及NOS变化见表1。由表1可知,伤后30分钟大鼠即出现脑水肿,呈进行性发展,伤后8小时达高峰;颈内静脉血NO与脑水肿具有同步效应,而脑组织中NOS于伤后30分钟达高峰,以后逐渐下降,但仍高于伤前手术组。低温状态下,脑水肿明显减轻,NO含量与常温比较有显著性降低趋势,而NOS活性水平与常温各组比较也明显降低。3　讨　论

文献报道,适量NO在体内发挥多方面生理作

组别常温组低温组组别常温组低温组组别常温组低温组

.11,No12ChineseCriticalCareMedicine,February1999,Vol用,如抑制血小板聚集,参与神经内分泌调节,舒张

血管,传递信息,学习、记忆、介导兴奋性作用等〔3,7〕。而过量NO则可产生神经毒性作用〔8〕。本实验结果示,伤后30分钟脑组织即出现水肿,并呈进行性发展;同时伤侧颈内静脉血NO含量也都呈进行性增高,于伤后8小时达高峰〔(7183±0127)Λ。mol󰃗L〕目前认为,NO的神经毒性作用机制可能为:①与NO的氧化还原机制有关:还原型NO与超氧自由基(O÷2)反应产生具有强氧化作用的氧化亚离子(ONOO-2),ONOO-2及其降解产物与线粒体内膜上的一种多链不饱和脂肪酸——心脂作用,干扰三

〔10〕

羧酸循环,影响细胞的能量代谢〔9〕。Simon等在体外实验中证实Trolox(一种维生素E类似物)对NO介导的细胞损害起保护作用。②NO介导谷氨酸(Glu)的兴奋性毒性作用,致N甲基D天门冬氨酸受体(NMDAR)长时间开放,大量Ca2+内流,启动细胞死亡最后通路,NOS阻断剂(LNNA)可阻断这一现象,而NO生成的前体物质左旋精氨酸(LArg)可逆转LNNA的阻断效应〔11〕。

NOS是NO体内生物合成的主要限速酶。神经系统中主要是原生型NOS,其溶于胞质并依赖于2+

Ca和钙调蛋白,在受到物理刺激或受体被激活后,此酶被激活。本实验发现常温下大鼠脑创伤后,NOS活性明显增强,伤后30分钟为高峰,以后逐渐下降,伤后8小时仍高于假手术组。NOS活性增高能产生过量NO,从而发挥NO的毒性作用。

亚低温脑保护的基础和临床研究表明其保护作用是多因素的,并能有效地减少内源性有害因子的释放与累积〔12〕。本实验发现,致伤后30分钟、2、4和8小时亚低温组脑水含量均较相应的常温组明显减少(P均<0105),说明亚低温能明显减轻创伤性脑水肿;同时亚低温组颈内静脉血NO含量和脑组织NOS活性与相应常温组比较,亦均有显著性差异(P均<0101)。说明亚低温能改善脑外伤后组织的

F值

P值

表1　创伤性脑水肿大鼠常温与低温下脑水含量及NO、NOS变化(x±s)

伤前假手术组

77.63±0.21

脑含水量(%)

伤后30分钟伤后2小时78.13±0.18　78.74±0.42　77.91±0.12378.34±0.273

NO含量(Λmol󰃗L)

伤后30分钟　伤后2小时　3.56±0.25　　5.33±0.13　　2.78±0.14334.47±0.2533

NOS含量(Λmol・min-1・g-伤后30分钟　伤后2小时　

106.58±52.46　　93.61±34.52

33

伤后4小时

79.35±0.37　79.03±0.133伤后4小时　6.13±0.47　　5.76±0.4433

1)

伤后8小时　79.83±0.41△　79.56±0.273△伤后8小时　　7.83±0.27△　　6.84±0.3733△伤后8小时　　　

51.02±24.5133△△

10.80413.3F值

<0.05<0.05P值

伤前假手术组2.44±0.12

30.82620.997F值

<0.05<0.05P值

伤前假手术组38.86±41.30

伤后4小时　

33

77.72±21.42　　73.±28.9333

72.86±54.10　　67.83±36.4258.29±19.42△△　　10.772

20.866

<0.05<0.05

　　注:与常温组比较:3P<0105,33P<0101;与伤后30分钟比较:△P<0105,△△P<0101

© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

中国危重病急救医学1999年2月第11卷第2期・・

物物理进展,1993;20(6):409412

8　MoncadeS,PalmerRMJ,HiggsEA.Nitricoxide:physiology,

pathophysiology,andpharmacology.PharmacolRev,1991;43:109142

9　LiptonSA,StamlerJS.Actionsofredoxrelatedcongenersor

nitricoxideattheNMDAreceptor.Neuropharmacol,1994;33:1229123310　SimonJR,HealesJuanPB,HohnML,etal.Troloxprotects

mitochondrialcomplex󰂭fromnitricoxidemediateddamageinastrocytes.BrainRes,1994;668:243245

11　DawsonVL,BrahmbhattHP,MongJA,etal.Expressionof

inducibleneuronalgialcoxticalcultures.Neuropharmacol,1994;33:14251430

12　DempseyRJ,CombsDJ,MaleyMD,etal.Moderatehypother2

mianeducespostischemicedemadevelopmentandleukotriencproduction.Neurosurgery,1987;21:177181

(收稿:19980101　修回:19980901)

(本文编辑:李银平)

易损状态,减少NOS的激活,从而阻止NO的过量产生,减轻脑水肿。4　参考文献

1　BredtDS,SnyderSH.Nitricoxide:anovelneuronalmessenger.Neuron,1992;8:311

2　LgnarrcLJ.Nitricoxide:anovelsignaltransductionmechanism

fortranscellularcommunication.Hypertension,1990;16:477483

3　PaulC,KuoMD,RebeccaA,etal.TheEmergingmultifaceted

rolesofnitricsoxide.AnnalsofSurgery,1995;221(3):2202354　袁绍纪,朱诚,陈柏林,等.大鼠急性创伤性脑水肿模型的建立.上海医学,19;(12):276278

5　GreenLC,WagnerDA,GlogocoskeJ,etal.Analysisofnitrate,

nitrieandnitrateinbiologicalfluid.AnalBiochem,1982;126:1316　FeelishM,NoachEA.Correlationbetweennitricoxideforma2

tionduringdegradtionoforganicnitrateandactivationofguany2latecycles.EruJPharmacol,1987;139(1):197　赵保路,陈雅昌.NO、自由基的性质及其生理功能.生物化学与生

・研究简报・

胸外和胸内心脏按压术股动脉压力的比较李时春　彭侠彪　马昭义

　　胸外心脏按压术被广泛用于现代心肺复苏术中,但近年有学者提出要重新重视胸内心脏挤压术〔1〕。我们比较两种心脏挤压方法的效果,报告如下。1　材料与方法

111　实验动物:杂种狗10只中雌、雄各5只;体重510～1313kg,平均812kg。112　动物模型制作:肌注8mg󰃗kg,麻醉,仰卧固定于手术台,接心电监护导联。备皮,切开皮肤分离出右股动脉和静脉,分别插入留置针头接测压管换能器和静脉补液管,用德国PPGHelligeEK512型6道生理记录仪连续监测心电和股动脉压力;静脉注射普罗帕酮至心电为一直线、股动脉压为0。113　人工循环方法:

11311　胸外心脏按压法:术者站于实验狗右侧,一手掌根按胸骨下半部,另一手掌压该手背上,肘关节伸直,借自身体重有节律地向下压胸骨,使其及肋软骨下陷3～4cm,每次按压后放松,让胸壁复位,频率80次󰃗。min〔2〕

11312　胸内心脏挤压法:从第4肋间胸骨左缘至左腋前线迅速切开皮肤及皮下

　　作者单位:528403　广东省中山市人民医院心内科

李时春,男,34岁,主治医师。主要从事心肺脑复苏和危重病监护技术的研究;已发表论文10篇,著专著1部;获省级科研成果

1项,市级科技进步奖5项。

组织,切断左4、5肋软骨,撑开胸腔,推开肺脏显露心脏,一手拇指、大鱼际肌贴于右室表面,余4指贴左室后面,均匀有节奏地进行挤压与放松,频率

80次󰃗。min〔3〕

先用胸外心脏按压法按压20分钟,继改为胸内心脏挤压法按压20分钟。114　观察效果指标:①有创压力监测中有与挤压一致的压力波,记录收缩和舒张期的数值;②心电示波有与挤压相一致的宽大QRS波形(即挤压波)。

115　统计学处理:数值用均数±标准差(x±s)表示,作秩和检验及ς2分析。2　结　果

211　用药前,狗的心率为(221170±8121)次󰃗min,股动脉收缩压(18127±1112)kPa(1kPa=715mmHg),舒张压(12105±1117)kPa。

212　静脉注射普罗帕酮(108100±20109)mg后10～15分钟,血压逐渐降至0,随后心率减慢,最后心电呈一直线。

213　胸外心脏按压下,10只狗均有心电挤压波和股动脉内压力波;股动脉的收缩压为(6193±1112)kPa,舒张压为(2183±0137)kPa。

214　胸内心脏按压下,10只狗均有心电挤压波和股动脉内压力波,股动脉的收缩压为(7106±1147)kPa,舒张压为(2183±0131)kPa。2种心脏按压时股动

脉收缩压和舒张压均相近,无显著性差异(P均>0105),心电挤压波出现率相等(P>0105)。3　讨　论

实验中动物心脏停搏时先后施行胸外心脏按压术和胸内心脏按压术,结果股动脉压力(收缩压和舒张压)和心电按压波两者均无显著性差异。表明按压胸壁产生的胸泵作用在维持血液循环上的效果并不比开胸挤压差。因此,遇到心脏停搏,不管是在条件差的院外,还是设备好的监护室,都要毫不犹豫地立即施行胸外心脏按压,使患者得到及时的抢救。

本实验中两种按压方法的血压都明显低于术前,原因是静注了大量的普罗帕酮,该药属Ic抗心律失常药,大剂量时使血管扩张,血压降低〔4〕。4　参考文献

1　朱纯石.心肺复苏.见:陈国伟,郑宗锷主

编.现代心脏内科学.第1版.长沙:湖南科学技术出版社,1994:527528

2　Emergencycardiaccommitteeandsub

committee(AmericanHeartAssocia2tion).GuidelineforCPRandemergenycardiaccare.JAMA,1992;268:21712302

3　王一山.心肺重点监护.第1版.重庆:科

学技术文献出版社重庆分社,1988:5315324　陈炜.心律平的临床副作用.实用内科杂

志,1992;12:104105

(收稿:19970303)(本文编辑:孙凤嫔)

© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net