血管活性药物对感染性休克大鼠脑功能的影响

摘要

第一部分，不同血管活性药物对感染性休克大鼠脑功能的影响
　　背景:感染性休克常合并脑功能障碍，脑组织低灌注是导致严重感染相关脑病(Sepsis Associated Encephalopathy，SAE)发生的重要原因，积极恢复脑灌注是控制SAE的有效手段。不同血管活性药物作用机制不同，虽然都能明显改善患者的低血压，迅速恢复全身血流动力学状态。但研究显示不同血管活性药物对于内脏器官灌注的影响不同，从而影响器官功能的转归。不同血管活性药物对脑功能的影响是否相同值得探究。而功能性磁共振成像为脑功能的研究提供了方法。
　　目的:探讨不同血管活性药物对感染性休克大鼠脑功能的影响。
　　方法:清洁级雄性Wistar大鼠(n=24)，随机分为去甲肾上腺素组(NE组，n=6)，多巴胺组(DA组，n=6)及特利加压素组(TP组，n=6)，空白对照组(Sham组，n=6)。NE组、DA组、TP组经尾静脉给予脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)(5mg/kg)复制感染性休克模型(平均动脉压较基础值下降40mmHg维持30min)，Sham组(n=6)给予安慰剂(0.9％ NaCl0.5mL)。感染性休克模型复制成功后，NE组、TP组、DA组静脉维持输液0.9％NaCl(5mL/kg.h)进行液体复苏，同时分别应用去甲肾上腺素多巴胺、特利加压素将各组平均动脉压恢复并维持在基础水平。每组分别于基础状态(Baseline)、感染性休克(Shock)、复苏达标30min(Resuscitation30min)和复苏达标2h(Resuscitation2h)四个时间点记录血流动力学、动脉血气分析，并通过7.0T小动物磁共振成像系统以T2加权成像(T2 Weighted Imaging，T2WI)扫描观察大鼠脑部形态，弥散加权成像(Diffusion Weighted Imaging，DWI)进行脑功能成像分析，选取皮质及丘脑为感兴趣区测定表观弥散系数(Apparent Diffusion Coefficient，ADC)以评估大鼠脑功能改变。实验结束处死大鼠留取脑组织行病理学检测。磁共振图像及ADC图采用Paravision5.0软件进行分析。
　　结果:
　　(1)基础情况:四组动物体重、平均动脉压、心率无显著差异。
　　(2)休克成模及复苏情况:NE组、DA组、TP组大鼠感染性休克模型均复制成功(平均动脉压下降约49±5mmHg)。四组麻醉剂用量、实验用时、造模所需LPS剂量、复苏所需生理盐水无统计学差异。将NE组、DA组、TP组休克大鼠平均动脉压有效复苏至基础水平所需血管活性药物剂量分别为NE5.17±2.70ug/kg.min、 DA29.16±9.74ug/kg.min、TP8.51±1.17ug/kg.h。
　　(3)血流动力学变化:与基础水平相比，感染性休克模型复制成功后各组心率均明显增加(NE组322±41bpm vs.365±26 bpm，P=0.003; DA组304±21 bpm vs.341±15bpm，P=0.006; TP组315±33 bpm vs.354±24 bpm，P＜0.001);与休克时比较，复苏30min及复苏2h后NE组、DA组、TP组HR均呈下降趋势，各组间HR下降程度无统计学差异(P=0.242)。
　　(4)全身氧代谢变化:NE组、DA组、TP组模型复制成功后，血气分析结果提示各组于休克时均表现为代谢性酸中毒。与基础水平相比，休克时各组动脉血乳酸均明显增高(NE组2.9±1.4 mmol/L vs.4.1±1.8 mmol/L，P＜0.001;DA组1.4±0.6mmol/L vs.3.9±2.4 mmol，P＜0.001;TP组2.7±1.2 mmol/L vs.4.4±2.1 mmol/L,P＜0.001);与休克时相比，复苏30min及2h后，各组动脉血乳酸均明显下降，各组间下降程度无统计学差异(P=0.610)。
　　(5)不同血管活性药物对脑功能的影响:与基础水平相比，休克时三组大鼠脑部皮质ADC值均明显下降(NE组7.4±0.810-4mm2/s vs.5.9±1.110-4 mm2/s，P＜0.001;DA组7.0±0.710-4mm2/s vs.6.0±0.910-4mm2/s,P=0.006; TP组6.8±0.410-4mm2/svs.5.2±0.110-4mm2/s，P＜0.001）。复苏至目标血压30min后，与休克时相比各组皮质ADC明显上升（NE组P=0.026，DA组P＜0.001，TP组P=0.037）。复苏至目标血压2h后，与休克时比较各组皮质ADC进一步上升，上升有统计学意义(NE组P＜0.001，DA组P＜0.001，TP组P＜0.001)。各组间ADC变化无统计学差异（P=0.674）丘脑部位ADC变化趋势与皮质基本一致。
　　(6)病理结果:各组病理未见明显胞核固缩、胞质红染、细胞肿胀、细胞溶解、灶性出血、胶质疏松等病理学改变。
　　结论:感染性休克时，大鼠脑功能明显异常。不同血管活性药物对感染性休克大鼠脑功能均有改善作用，但不同血管活性药物对脑功能的改善效果无明显差异
　　第二部分，不同复苏目标血压对感染性休克大鼠脑功能的影响
　　背景:目前感染性休克最佳复苏目标血压尚不明确，指南推荐的初始最佳复苏平均动脉压为65mmHg。不同复苏目标血压对于不同器官灌注影响不同。尽管研究显示，较高的复苏目标血压对于肾脏功能具有保护作用。然而，较高的复苏目标平均动脉压对于脑功能的影响仍未知。
　　目的:观察不同复苏目标平均动脉压对感染性休克大鼠脑功能的影响。
　　方法:清洁级雄性Wistar大鼠(n=12)，随机分为复苏后正常血压组(Normal BloodPressure，Normal BP组，n=6)，复苏后高血压组(High Blood Presssure，High BP组，n=6)。每组经尾静脉给予LPS(5mg/kg)复制感染性休克模型(平均动脉压较基础值下降40mmHg维持30min)，模型复制成功后予以静脉维持输液0.9％NaCl进行液体复苏，同时应用去甲肾上腺素进行血流动力学复苏。Normal BP组复苏目标为将平均动脉压恢复并维持在基础水平，High BP组复苏目标为将平均动脉压恢复并维持在基础血压的120％。分别于基础状态、感染性休克、复苏达标后30min和复苏达标后2h四个时间点记录血流动力学、动脉血气分析，并通过7.0T小动物磁共振成像系统以T2加权成像(T2WI)扫描观察大鼠脑部形态，弥散加权成像(DWI)进行脑功能成像分析，选取皮质及丘脑为感兴趣区测定表观弥散系数(ADC)以评估大鼠脑功能变化。实验结束时处死大鼠留取脑组织行病理学检测。磁共振图像及ADC图采用Paravision5.0软件进行分析。
　　结果:
　　(1)基础情况:两组动物体重、平均动脉压、心率无显著差异。
　　(2)休克成模及复苏情况:Normal BP组、High BP组大鼠感染性休克模型均复制成功(平均动脉压下降约47±7mmHg)。Normal BP组将血压复苏至116±10mmHg，High BP组将血压复苏至142±10 mmHg。两组动物麻醉剂用量、实验用时、造模所需LPS剂量无明显差异。将休克大鼠MAP复苏至不同目标血压水平，所使用血管活性药物量分别为5.00±2.66ug/kg.min、10.6±1.07 ug/kg.min。
　　(3)血流动力学变化:两组感染性休克模型复制成功后，与基础状态比较，HR均明显增高(Normal BP组314±25 bpm vs.362±25 bpm，P＜0.001;High BP组314±14bpm vs.340±8bpm，P＜0.001)。复苏至目标血压30min及2h后，与休克进行比较，两组HR均呈下降趋势，组间HR下降无统计学差异(P=0.171)。
　　(4)全身氧代谢变化:感染性休克模型复制成功后，血气分析结果提示两组于休克时均表现为代谢性酸中毒。与基础状态比较，休克时两组动脉血乳酸均明显升高(Normal BP组4.1±1.6 mmol/L vs.1.6±0.8mmol/L,P＜0.001; High BP组4.9±1.3mmol/L vs.1.3±0.6 mmol/L，P＜0.001)。经过复苏达到目标血流动力学状态后，两组Lac较休克时均呈下降趋势，两组间下降程度无统计学差异(P=0.061)。
　　(5)不同复苏目标血压对脑功能的影响:休克模型复制成功后，与基础状态比较两组大鼠脑部皮质ADC值均明显下降(Normal BP组7.4±0.810-4mm2/s vs.6.0±0.910-4mm2/s,P＜0.001;High BP6.9±0.310-4mm2/s vs.5.3±0.110-4mm2/s,P＜0.001)。两组休克大鼠复苏达目标MAP水平后，所测得脑部皮质ADC均呈上升趋势。High BP组复苏后ADC上升更快，表现为Normal BP组复苏后30min ADC与休克时ADC差值(△ADC)明显低于High BP组(P=0.016)。丘脑部位ADC变化趋势与皮质基本一致。
　　(6)病理结果:两组动物病理未见明显灶性出血、胶质疏松、胞核固缩、胞质红染、细胞肿胀及细胞溶解等特殊病理学改变。
　　结论:较高的复苏目标血压对感染性休克大鼠脑功能具有保护作用。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

文献综述 感染性休克的氧代谢监测

主要实验材料、仪器与试剂

第一部分 不同血管活性药物对感染性休克大鼠脑功能的影响

参考文献

第二部分 不同复苏目标血压对感染性休克大鼠脑功能的影响

参考文献

结论

已发表论文

基金资助

作者简介

致谢