对红细胞携氧--释氧化学动力学的研究及在特殊生理环境下的应用

摘要

体内缺氧，供氧不足是临床救治重要环节。但当机体处于不同生理环境下，仅靠对红细胞携氧-释氧的热力学分析是有局限的，将化学动力学引入对不同生理状态分析，有望可系统的阐述其生理变化。本文基于对红细胞携氧-释氧化学动力学的研究基础，初步建立了用于研究红细胞携氧-释氧化学动力学装置，并通过该装置探究分析氧化应激损伤之后对红细胞携氧性能，尤其是对红细胞携氧释氧化学动力学的影响；模拟在高原缺氧、失血休克以及血液储存等情况下，红细胞携氧-释氧化学动力学的变化。　　目的：建立可以对红细胞携氧-释氧化学动力学进行检测的实验装置，并对红细胞携氧-释氧功能进行完整客观的评价，并探究将化学动力学引入到对不同生理状态分析的意义。　　方法：本实验建立了可以对红细胞携氧-释氧化学动力学进行分析的实验装置。并且通过该装置对以下不同处理的红细胞进行化学动力学的检测。1）通过过氧化氢诱导建立了红细胞氧化损伤模型并且使用姜黄素对红细胞进行氧化损伤修复。2）通过不断降低样品内的氧分压来建立高原缺氧环境，通过不断降低红细胞浓度来模拟失血休克情况。3）采集新鲜血，加保存液低温保存。　　结果：　　①红细胞受到氧化损伤后与正常对照组相比，红细胞的溶血率，高铁血红蛋白含量显著增加；过氧化氢酶、超氧化物歧化酶及谷胱甘肽过氧化物酶含量显著下降，丙二醛含量上升；红细胞变形能力下降，携氧P50值升高，T50值下降。加入姜黄素恢复后，红细胞的溶血率，高铁血红蛋白含量明显下降，胞内的过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶含量显著上升，丙二醛含量下降；红细胞变形能力显著增加；P50值下降、T50值上升。　　②在失血休克模型中，红细胞T50值随着压积下降而减小，携氧速率加快；且在此生理状态下，随着红细胞压积的降低，血氧饱和度与时间、氧分压与时间曲线向左移，表明红细胞压积越小，氧分压与血氧饱和度上升越快。在高原缺氧模型中，红细胞T50降低，释氧速率加快；在此生理状态下，在氧分压逐渐下降的过程中，血氧饱和度与时间、氧分压与时间曲线向左移，说明红细胞释氧速率加快。观察在两种不同生理状态下，红细胞携氧的血氧饱和度与氧分压曲线以及P50值，均无依赖氧分压和红细胞压积的明显变化。　　③随着保存天数的增加，红细胞溶血现象也越来越严重，ATP酶随库存天数增加而逐渐降低。在保存期末，血液粘度升高，表明红细胞在保存过程中变形性下降，聚集性增加。红细胞在保存过程中，P50，T50值都下降。　　结论：本研究建立了用于研究血液携氧-释氧化学动力学过程的系统。应用该系统对血液进行体外检测，并以此为基础对红细胞在氧化损伤、高原低氧、缺血休克模型以及储存过程中其携氧-释氧化学动力学进行了研究。研究表明，红细胞在氧化损伤后携氧过程中T50值降低。高原缺氧条件下，释氧T50值降低，释氧速率加快。在缺血休克条件下，T50值降低，红细胞携氧速率加快。然而在保存血中，随着保存时间的增加，红细胞携氧速率增加，T50减小。这些结果表明对红细胞携氧-释氧化学动力学进行研究可以在临床诊断起到参考作用。

目录

英文缩略词

1 绪 论

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

1.4.1 实验创新点

1.4.2 研究意义

2.1 引言

2.2 实验材料

2.3 试验方法

① 样品准备

② 电极标定

③ 实验过程

2.4 实验结果

2.5 讨论

3 红细胞在氧化损伤及恢复后的携氧动力学功能变化

3.1 引言

3.2 试剂与材料

3.2.1 实验仪器与耗材

3.2.2 实验试剂

3.2.3 实验试剂的配制

3.3.1 红细胞氧化损伤及恢复后溶血率、高铁血红蛋白的测定

3.3.2 红细胞氧化损伤及恢复后抗氧化能力的测定

3.3.3 红细胞在损伤及恢复后其变形能力的测定

3.3.4 P50、T50检测

3.4 实验结果

3.4.1 红细胞氧化损伤及恢复后溶血率、高铁血红蛋白的测定

3.4.2 红细胞氧化损伤及恢复后抗氧化能力的测定

3.4.3 红细胞在损伤及恢复后其变形能力的测定

3.4.4 P50、T50检测

3.5 讨论

4 模拟红细胞在不同氧分压及红细胞压积下携放氧功能变化

4.1 引言

4.2 试剂与材料

4.2.1 实验仪器与耗材

4.2.2 实验试剂

4.2.3 实验试剂的配置

4.2.4 试验装置

4.3.1 实验路线

4.3.2 实验方法

4.4.1 T50及P50

4.4.2 不同处理条件下红细胞携氧的血氧饱和度与氧分压曲线

4.4.3 不同处理后红细胞血氧饱和度、氧分压与时间的关系

4.5 分析与讨论

5 血液在保存期间红细胞携氧动力学的变化

5.1 引言

5.2.1 实验仪器与耗材

5.2.2 实验试剂

5.2.3 实验试剂的配置

5.3.1 微量游离血红蛋白检测

5.3.2 超微量Na+K+-ATP酶检测

5.3.3 红细胞保存过程中黏度的检测

5.3.4 P50、T50的测定

5.4 实验结果

5.4.1 微量游离血红蛋白检测

5.4.2 超微量Na+-K+-ATP酶检测

5.4.3 红细胞保存过程中黏度的检测

5.4.4 P50、T50的测定

5.5 分析与讨论

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 后续展望

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录

B. 学位论文数据集

致谢