口服丙酮酸盐糖液对45%血容量失血性休克大鼠血流动力学和组织灌注的影响

·论著·

口服丙酮酸盐糖液对45%血容量

失血性休克大鼠血流动力学和组织灌注的影响

喻文櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔毆1

王吉文

1

陈亮

1

胡森

2

何志捷

1

刘锐

3

櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔毆

作者简介：喻文，男，中国共产党党员，医学硕士研究生。现工作于中山大学孙逸仙纪念医院重症医学科，专业特长为危重症患者的抢救及治疗，特

别是在重症感染、休克的血流动力学支持与治疗方面积累了丰富的理论基础

“十一和临床经验。基础研究方向为休克与多器官功能障碍。参与完成军队五”科研课题1项，发表SCI论文1篇，在中文核心期刊发表论文3篇，长期

《中国危重病急救医学杂志》承担外文编译工作，编译新闻速递100余篇。

【摘要】目的研究口服丙酮酸盐糖液对45%血容量失血性休克大鼠早期血流动力学及组织

灌注的影响。方法选择雄性SD大鼠作为研究对象，进行胃造瘘置管和股动静脉插管处理，然后依

n=20），n=据随机数字表法分为3组：休克不复苏组（NＲ组，休克口服丙酮酸盐糖液组（PGES组，20）和休克口服碳酸氢盐糖液组（BGES组，n=20）。以上3组按全身血容量的45%放血处理，每次

5min，n=10）。PGES组与间隔15min。另选择10只大鼠在手术后不放血进行对照研究（NH组，BGES组于失血休克后0．5h经胃造瘘管输入2倍失血量的丙酮酸盐糖液与碳酸氢盐糖液。在失血

2、4h各时间点测定各组的平均动脉压（MAP）及肝、前、失血后即刻及失血后1、肾、肠黏膜血流量相t检验或Kruskal-Wallis秩和关指标，同时观察分析其失血后24h内生存情况。对各数据进行F检验、

P＜0．05为差异有统计学意义。结果NH组24h内大鼠的存检验，生存率分析采用log-rank检验，NＲ组、BGES组和PGES组失血后24h大鼠的生存率分别为4．2%、20．8%和45．8%，活率为100%，

组间比较差异均有统计学意义（P值均小于0．05）。观察发现各组失血性休克大鼠MAP及肝、肾、肠MAP有一定幅度地上升，黏膜血流量在失血之后就开始进行性降低；NＲ组大鼠失血后1h，随后持续

BGES组和PGES组大鼠失血后各时间点的MAP及各脏降低直至死亡；实验结果表明，和NＲ组相比，器血流量均有一定幅度的回升，且后者的回升幅度更大，差异均有统计学意义（P值均小于0．05）。

结论口服丙酮酸盐糖液可显著改善45%血容量失血性休克大鼠的血流动力学及器官灌注指标，且效果优于碳酸氢盐糖液。丙酮酸盐糖口服液复苏可能对失血性休克的治疗提供一定的帮助作用。

【关键词】丙酮酸；休克，出血性；补液疗法；血流动力学；大鼠；组织灌注Effectsoforalrehydrationwithpyruvate-glucose-electrolytesolutiononhemodynamicsandtissueperfusioninresuscitationofhemorrhagicshockinratswith45%bloodvolumelosssenMemorialHospital，SunYat-senUniversity，Guangzhou510120，China；

2

YuWen1，

WangJiwen1，ChenLiang1，HuSen2，HeZhijie1，LiuＲui3．1DepartmentofCriticalCareMedicine，SunYat-LaboratoryofShockandOrgan

Dysfunction，BurnsInstitute，FirstHospitalAffiliatedtoPeople'sLiberationArmyGeneralHospital，Beijing100048，China；3DepartmentofBurns，HeilongjiangProvincialHospital，Harbin150040，ChinaCorrespondingauthor：LiuＲui，Email：liurui650426@163．com

DOI：10．3877/cma．j．issn．1673-9450．2017．05．003

2017-580）基金项目：黑龙江省科技厅青年自然基金（QC2016101）；黑龙江省卫计委科研项目（2016-233，作者单位：510120

广州，中山大学孙逸仙纪念医院重症医学科1；100048

解放军总医院第一附属医院北京，

烧伤研究所休克与多器官障碍实验室2；150040哈尔滨，黑龙江省医院烧伤科3

通信作者：刘锐，Email：liurui650426@163．com

櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔毆櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔櫔毆·332·No．5October2017，Vol12，中华损伤与修复杂志（电子版）2017年第12卷第5期ChinJInjuryＲepairandWoundHealing（ElectronicEdition），

【Abstract】Objectivebloodvolumeloss．Methods

Tostudytheeffectsoforalrehydrationwithglucose-electrolytesolutionMaleSprague-Dawley（SD）ratsunderwentsurgicalcatheterplacements（at

containingsodiumpyruvateonearlyhemodynamicsandtissueperfusioninhemorrhagicshockratswith45%sitesofstomach，leftfemoralarteryandvein）weredividedintothreegroupsbymeansofrandomnumbertable：hemorrhagicshockwithoutrehydration（NＲgroup，n=20），hemorrhagicshockandoraladministrationofpyruvate-glucose-electrolytesolution（PGESgroup，n=20），hemorrhagicshockandoraladministrationofbicarbonate-glucose-electrolytesolution（BGESgroup，n=20）．Allratsinabovethreegroupswerebledabout45%totalbloodvolumein5minutestwicewithanintervalof15minutes．Another10ratswithouthemorrhagewerefollowedbyacontrolstudy（NHgroup，n=10）．ＲatsinPGESgroupandBGESgroupwerefedwithPGESorBGESat0．5hafterbleedingbytwiceofthebloodlossvolume．Themeanarterialpressure（MAP）andorgan（liver，kidneyandintestinalmucosal）bloodflowweremeasuredbeforebleedingandat0，1，2，4hafterbleeding，andthemortalitywithin24hourswasalsoanalyzed．ThedatawereanalyzedbyFtest，ttestorKruskal-Wallisranktest，andthesurvivalratewasanalyzedbylog-ranktest，therewasstatisticaldifferencewithP＜0．05．Ｒesults

AllratsinNHgroupwerealiveat24h，

andthesurvivalrateswithin24hwere4．2%，20．8%and45．8%intheNＲgroup，BGESgroupandPGESgrouprespectively．Therewassignificantdifferencebetweeneachtwogroups（withPvaluesbelow0．05）．TheMAPandtheorganbloodflowsweredecreasedcontinuouslyintheratsafterbleeding．InNＲgroup，theMAProsetoacertainextentat1hafterhemorrhage，thenconsecutivelydecreasinguntildeath．Theexperimentalresultsalsoshowthat，comparedwithNＲgroup，theMAPandorganbloodflowsinratsofBGESgroupandPGESgroupbothhadacertaindegreeofelevationateachtimepointafterhemorrhage，bothMAPandorganbloodflowsinthePGESgroupweresignificantlyhigherthanthatintheBGESgroupat1，2，4hafterhemorrhagicshock，thedifferenceswerestatisticallysignificant（withPvaluesbelow0．05）．Conclusions

Oralrehydrationwithglucose-electrolytesolutioncontainingsodiumpyruvatecansignificantly

improvehemodynamicsandorganperfusionin45%bloodvolumehemorrhagicshockrats，andtheeffectisbetterthanthatofbicarbonate-containingoralrehydrationsolution．Oralrehydrationwithpyruvate-glucose-electrolytesolutionmayplayacertainroleinthetreatmentofhemorrhagicshock．

【Keywords】Pyruvicacid；Tissueperfusion

Shock，hemorrhagic；

Fluidtherapy；

Hemodynamics；

Ｒats；

其一严重低血容量休克是一种常见的突发症，

般是通过液体复苏救治的。但在战争、火灾、地震等等环境条件下，静脉液体复苏往往受到很多的限制，

［1］

这样很容易导致此类患者死亡。此时通过口服或经胃肠道途径补液可以起到一定的救治效果，特别是在小儿烧伤相关的低血容量休克的救治方面有

［2-3］

。不过其在失血性休克中的疗较高的应用价值

效还不是很明确，对严重失血性休克的循环指标和预后情况还需要进一步研究。本研究选择了口服丙酮酸盐糖液与碳酸氢盐糖液对45%血容量失血休克大鼠进行复苏，观察并分析了复苏后大鼠的血流动力学和组织灌注指标变化情况，以对失血性休克的救治提供一定的参考价值。

材料与方法

一、实验动物及模型制备

选择体重250～300g的健康成年雄性SD大鼠70只作为研究对象，适宜环境下喂养1周，实验前12h禁食，但不禁水。通过微型动物麻醉机麻醉处理之后，将其仰卧固定于手术台上，利用碘伏消毒处理之后，在剑突下腹部正中剪开皮肤约2cm切口，打开

腹腔，在胃小弯切开一小口后置入一段长度约5cm的消毒PE管并进行缝合固定处理，依次缝合腹腔及皮肤，并将PE管外口夹闭备用；剪开左侧腹股沟皮肤，逐层分离解剖找到股动静脉，予股动静脉插管并固定。全身肝素化处理之后，通过心功能检测仪连接股动脉置管对大鼠平均动脉压（meanarterialpressure，MAP）进行持续监测。用注射器经股动脉导管缓慢放血，放血总量为全身血容量的45%（全身血

每放血过程分两次进行，容量=体重×0．06+0．77），

次5min，中间间隔15min。失血后MAP波动于30～40mmHg（1mmHg=0．133kPa）持续1h，即代表成功制备致死性45%血容量失血性休克大鼠模型。

二、实验分组及处理

按随机数字表法将大鼠分为4组：休克不复苏

n=20）、组（NＲ组，休克口服丙酮酸盐糖液组

（PGES组，n=20）、休克口服碳酸氢盐糖液组（BGES组，n=20）及非休克手术对照组（NH组，n=10）。NＲ组和NH组均不补液，PGES组、BGES组在失血后30min分别经胃造瘘管匀速输入2倍

No．5October2017，Vol12，中华损伤与修复杂志（电子版）2017年第12卷第5期ChinJInjuryＲepairandWoundHealing（ElectronicEdition），·333·

失血量的丙酮酸盐糖液、碳酸氢盐糖液。液体配方：

丙酮酸盐糖液（依据世界卫生组织推荐的口服补液盐标准配方进行改进而成）：1000mL蒸馏水中溶

解3．5g氯化钠、

3．5g丙酮酸钠、1．5g氯化钾和20g无水葡萄糖；碳酸氢盐糖液：1000mL蒸馏水中

溶解3．5g氯化钠、

2．5g碳酸氢钠、1．5g氯化钾和20g无水葡萄糖，制备的口服液均在恒温水浴箱中加热处理后备用。

三、指标检测及方法

采用PICCO．PLUS监测仪（PULSION公司，德国）监测MAP；采用激光多普勒血流仪（PEＲIMED公司，瑞典）测定肝、肾、小肠黏膜各脏器的血流量；采用全自动血气分析仪（COMPAC公司，瑞士）测定失血

前，失血后即刻及失血后1、

2、4h各时间点动脉血气分析结果，包括pH值、血细胞比容（hematocrit，HCT）、剩余碱和乳酸水平，同时对大鼠失血后生存时间数据进行记录，分析其失血后24h生存情况。

四、统计学处理

实验数据通过SPSS17．0软件处理，大鼠基础参

数、血气分析指标、

MAP及各脏器血流量指标为计量资料，以均数±标准差（x珋±s）表示，各组间进行F

检验或Kruskal-Wallis秩和检验，生存率对比分析通过log-rank检验，以P＜0．05为差异有统计学意义。

结

果

一、大鼠基础参数及血气分析指标

统计结果表明，各组大鼠的体重、总血容量及失血

前pH值、HCT、剩余碱、乳酸等指标差异均无统计学意

义（P值均大于0．05）（表1、

2）；与失血前相比，NＲ组和BGES组在失血后即刻及失血后1、

2、4h时间点，PGES组在失血后即刻，HCT、pH值、剩余碱值均明显降低，乳酸水平明显升高，差异均有统计学意义（P值

均小于0．05）；与NＲ组比较，

BGES组在失血后2、4h，PGES组在失血后1、2、4h的pH值和剩余碱值均显著升高，乳酸水平明显降低，差异均有统计学意义（P值

均小于0．05）。同时实验结果表明：在失血后的2、

4h时间点，PGES组大鼠的pH值、剩余碱、

HCT值均显著高于BGES组，乳酸水平均明显低于BGES组，差异均有统计学意义（P值均小于0．05）。

二、生存率

NH组所有大鼠失血后24h均无死亡，NＲ组、BGES组和PGES组大鼠在失血后24h内均有一定数量的死亡，对应的失血后24h存活率分别为4．2%、20．8%、45．8%，组间两两比较（BGESvsNＲ；PGESvsNＲ；PGESvsBGES）差异均有统计学意义（P值均小于0．05）；失血后24h生存率比较

情况如下图1。

表1

各组大鼠基础参数比较（x珋

±s）分组鼠数补液总量（只）

体重（g）

全身血容量（mL）

（mL）NＲ组20259．80±13．1116．36±0．780PGES组20262．52±17．3016．52±1．0314．86±0．90BGES组20263．58±17．6616．59±1．0114．90±0．92

NH组

10

263．61±16．20

16．61±0．94

0

注：NＲ组：休克不复苏组，

PGES组：休克口服丙酮酸盐糖液组，BGES组：休克口服碳酸氢盐糖液组，NH组：非休克手术对照组

注：PGES组：休克口服丙酮酸盐糖液，

BGES组：休克口服碳酸氢盐糖液，

NＲ组：休克不复苏组，NH组：非休克手术对照组，与NＲ组比较，aP＜0．01，b

P＜0．05，与BGES组比较，

cP＜0．01，d

P＜0．05图145%血容量失血性休克后各组大鼠24h生存率

三、

MAP45%血容量失血后即刻MAP均开始迅速降低，

最低至35mmHg以下，

NＲ组MAP在失血后1h代偿性升高，达到了失血前约50%水平，之后不断降低直至死亡；而口服补液两组大鼠的MAP在补液后

可缓慢上升，在1、2、4h时间点明显高于NＲ组，差

异有统计学意义（P＜0．05），并且实验结果表明：PGES组大鼠的MAP水平在失血后1、2、4h时间点均显著高于BGES组，差异均有统计学意义（P值均小于0．05）。见图2。

四、肝、肾、肠黏膜血流量

研究发现失血休克大鼠的肝、肾和肠黏膜血流

量在失血后开始进行性降低，

NＲ组大鼠失血后1h，其相应的血流量有一定幅度的增加，其后持续降低；

对比结果还表明和NＲ组相比，

BGES组、PGES组大鼠在失血后各时间点的脏器血流量均有一定幅度的回升，且PGES组回升幅度更大，差异有统计学意义（P＜0．05），见表3。

·334·No．5October2017，Vol12，中华损伤与修复杂志（电子版）2017年第12卷第5期ChinJInjuryＲepairandWoundHealing（ElectronicEdition），

表2

组别NＲ组PGES组BGES组NH组组别NＲ组PGES组BGES组NH组组别NＲ组PGES组BGES组NH组组别NＲ组PGES组BGES组NH组

鼠数（只）

20202010鼠数（只）

20202010鼠数（只）

20202010鼠数（只）

20202010

±s）珋各组大鼠45%血容量失血后不同时间点部分生理指标比较（x

pH值

失血前7．345±0．0287．360±0．0357．373±0．0347．361±0．043

失血后即刻7．213±0．062a7．167±0．053a7．191±0．035a7．395±0．030bc

失血后1h7．111±0．078ac7．379±0．039bc7．230±0．076ab7．378±0．079bc

HCT（%）

失血前45．60±4．6443．60±3．4346．90±2．9847．38±2．36

失血后即刻35．67±4．49a36．00±3．45a38．15±2．22a46．15±1．78bc

失血后1h33．07±5．60a31．77±2．70a30．68±2．25a44．90±3．12bc剩余碱（mmol/L）

失血前－2．35±0．84－2．73±0．25－2．58±0．58－2．13±0．79

失血后即刻－9．4±2．36a－9．45±3．83a－9．02±1．71a－4．08±0．69abc

失血后1h－11．48±5．84a－5．73±1．12abc－11．27±3．16a－3．20±1．54bc乳酸（mmol/L）

失血前1．55±0．511．48±0．711．67±0．541．67±0．60

失血后即刻9．05±1．00a8．70±2．70a9．58±2．36a1．60±0．47bc

失血后1h10．95±3．10ac8．47±2．08ab8．35±1．50ab1．92±0．29bc

失血后2h9．37±1．96a4．48±0．80abc10．57±3．97a3．42±1．06abc

失血后4h15．57±3．91ac1．95±0．61bc6．72±2．11ab2．50±0．60abc

失血后2h－12．23±3．43ac－4．40±0．77bc－8．05±1．68ab－1．45±1．88bc

失血后4h－15．48±1．67ac－1．28±2．46bc－7．22±1．89ab－2．48±0．79bc

失血后2h29．77±2．33a35．20±2．88abc31．13±1．71a42．27±2．60abc

失血后4h29．10±1．99a34．90±2．92abc30．02±2．05a42．55±3．19abc

失血后2h6．977±0．059ac7．344±0．047bc7．222±0．065ab7．384±0．047bc

失血后4h6．968±0．091ac7．409±0．059bc7．115±0．094ab7．400±0．024bc

PGES组：休克口服丙酮酸盐糖液组，BGES组：休克口服碳酸氢盐糖液组，NH组：非休克手术对照组；HCT：血细注：NＲ组：休克不复苏组，

abc

P＜0．05；同一时间点与NＲ组比较，P＜0．05，P＜0．05胞比容；与本组失血前比较，同一时间点与BGES组比较，

表3

组别NＲ组PGES组BGES组NH组组别NＲ组PGES组BGES组NH组组别NＲ组PGES组BGES组NH组

鼠数（只）20202010鼠数（只）20202010鼠数（只）20202010

失血前157．3±16．5153．1±17．2158．3±14．6158．0±11．4失血前964．7±22．8966．9±19．5964．1±20965．1±21失血前489．8±25．3487．9±28．2484．9±28．3482．9±27．6

x±s）各组大鼠失血后不同时间点脏器血流量的变化比较（PU，珋

肝表面血流量

失血后即刻79．8±9．3a78．5±10a78．6±10．2a481．7±27．6ab

失血后1h121．1±8．8ac227．1±14．2abc210．4±16．6ab481．1±26bc

肾表面血流量

失血后即刻157．3±18．6a153．5±14．5a156．7±19a955．6±19．4bc

失血后1h447．3±24．1a521．8±21．3abc435．2±23．9a958．5±21．7bc

肠黏膜血流量

失血后即刻8．0±2．1a8．7±2．6a8．9±1．9a155．8±10．5bc

失血后1h37．9±9．2ac81．2±8．9abc75．4±7．4ab156±11bc

失血后2h16．8±1．5ac108．3±13．9abc93．8±13．3ab156．5±11bc

失血后4h15．5±4．4ac125±15．8abc50．1±13．3ab153．8±10．5bc

失血后2h232．2±24．5ac531±23．6abc415．9±15．3ab958．3±22．9bc

失血后4h168．9±26．9ac546．6±21．8abc287．9±22．2ab960．2±23．5bc

失血后2h96．3±7．9ac253．1±14．9ab252．6±15．1ab470．8±32．7bc

失血后4h65．3±7．3ac319．9±23．4abc

154±14．9ab478．5±25．5bc

PGES组：休克口服丙酮酸盐糖液组，BGES组：休克口服碳酸氢盐糖液组，NH组：非休克手术对照；与本组失血注：NＲ组：休克不复苏组，

bc

P＜0．05，P＜0．05前比较，aP＜0．05；同一时间点与NＲ组比较，同一时间点与BGES组比较，

No．5October2017，Vol12，中华损伤与修复杂志（电子版）2017年第12卷第5期ChinJInjuryＲepairandWoundHealing（ElectronicEdition），·335·

注：NＲ组：休克不复苏组，

PGES组：休克口服丙酮酸盐糖液组，BGES组：休克口服碳酸氢盐糖液组，NH组：非休克手术对照；与

本组失血后即刻比较，a

P＜0．05；同一时间点与NＲ组比较，b

P＜0．05，同一时间点与BGES组比较，

c

P＜0．05；MAP：平均动脉压；1mmHg=0．133kPa图2

各组大鼠45%血容量失血后不同时间点平均动脉压的变化比较

讨论

低血容量休克在救治过程中首先应该及时纠正丢失的血管内容量，而静脉液体复苏则是首选救治方法，这种方法效果很好，不过在战场、地震等环境下存在一定的应用局限性，受到现场条件限制，无法早期实行静脉液体复苏，因而需要寻找新的方法。口服或胃肠道补液复苏因操作相对简单，在休克早期能在一定程度补充血容量、保证基本组织灌注水平，因此，可能在减少现场伤员早期死亡方面有着积

极的应用价值［4］

。

传统的口服补液配方为世界卫生组织推荐的口服补液盐，其中含有碳酸氢盐、葡萄糖及电解质等成分，其在治疗小儿腹泻方面表现出很好的效果。已

有研究结果表明，

40%血容量失血或大面积烧伤休克口服补液盐复苏后，休克动物的MAP及脏器血流均显著提升，且有效地减轻了脏器功能损害，显示有

很好的救治效果

［5-6］。严重创（烧）伤或失血性休克情况下，因全身血流重新分布，胃肠道血流量显著降低，在复苏治疗之后也存在胃肠缺血再灌注损伤，因此会严重影响胃

肠道对口服补液盐的吸收和代谢

［7-8］

。现在对休克的认识中，认为胃肠道复苏有十分重要的意义，通常可以通过胃肠道组织灌注恢复的状况来评价休克液

体复苏的效果［9］

。因此在失血休克救治过程中，减轻胃肠道缺血、保持其血流灌注至关重要。一些学者对休克复苏后脏器缺血再灌注损伤进行了相关研究，且研发出相应的液体配方来缓解这种损伤，其中之一为丙酮酸盐溶液。研究发现其具有很好的抗氧化、抗炎、抗凋亡效果，在改善脏器功能和提高动物

生存率方面有着重要的应用价值

［10-13］

。本研究采用丙酮酸钠口服补液盐对失血性休克

大鼠进行复苏，

探索胃内给予丙酮酸盐糖液在改善大鼠血流动力学指标及预后方面的效果，并与世界卫生组织推荐的口服补液盐进行了比较研究。在研究过程中控制大鼠失血量为全身血容量的45%，观察分析失血后血流动力学指标的变化情况，结果表明大鼠MAP及肝、肾、肠黏膜血流量都明显低于失血前水平，乳酸水平则明显升高；NＲ组失血后24h内死亡率为95．8%，基本上满足了致死性失血性休

克相关要求。大鼠在失血后1、

2、4h，PGES组的MAP与NＲ组和BGES组的相比均显著升高，其MAP水平在失血后4h可回升至失血前75%以上。PGES组在失血后各时间点的各脏器血流量也明显高于另外两组，差异均有统计学意义（P值均小于0．05）。乳酸水平可以反映出休克微循环灌注效果，而本研究发现PGES组的乳酸水平在失血后2、4h基本恢复正常，而BGES组的乳酸水平显著高于失血休克前，据此可以判断丙酮酸在其中起到了一定纠正乳酸酸中毒的效果。本研究表明，失血性休克后口服补液在改善全身血流动力学性能方面的效果显著，且有效地降低了此种致死性失血休克大鼠失血后24h死亡率，且口服丙酮酸盐糖液复苏效果优于口服碳酸氢盐糖液，可以为失血性休克的治疗提供相应的指导作用。

综上以上研究，丙酮酸盐糖液可以有效地改善大鼠致死性失血性休克后的血流动力学性能指标，对提高机体微循环灌注有较好的效果，改善生存的效果也很明显，有一定的应用推广价值。

参

考文献

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（收稿日期：2017-07-26）

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（本文编辑：谷俊朝）

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