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高原高寒战时环境猪肢体枪弹伤后血浆PGF1α和TXB2含量的变化特点

首席医学网      2011年02月10日 12:11:53 Thursday  
 
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作者:殷作明1,李素芝1,胡德耀2,叶 峰1,杨志焕2,林秀来1,宋 俊1,石权贵1,何代平1,李 楠1,赖西南2,何蓉城1,孙克勤1,刘 安1    作者单位:(1.西藏军区总医院全军高原战创伤救治中心,西藏 拉萨 850003;2.第三军医大学大坪医院野战外科研究所,重庆 400042)

【摘要】  目的 探讨高原高寒环境下平战时肢体枪弹伤后血液中PGF1α、TXB2含量及PGF1α/TXB2的变化特点及意义。方法 将24头小型猪随机分为高原战时致伤组(GZ)、高原平时致伤组(GP)和平原平时致伤组(PP),分别于伤前、伤后不同时相点采集静脉血定量测定PGF1α、TXB2含量。结果 三组伤后血浆TXB2均显著升高,在伤后6 h处形成一个高峰,然后稍有降低,在2 d处形成一个低点,在3~5 d处再次升高,7~10 d时平原组和高原平时组基本恢复正常,高原战时组仍保持在较高水平;从总体情况看上升幅度依次为GZ>GP>PP。伤后PGF1α显著降低,其趋势与TXB2的变化趋势基本相反,下降幅度依次为GZ>GP>PP。PGF1α/TXB2的变化趋势与PGF1α基本一致。高原战时组在伤前就出现TXB2上升、PGF1α及PGF1α/TXB2下降。结论 高原高寒战时环境猪肢体枪弹伤后全身血管发生强烈收缩和血小板聚集,血液处于高凝状态;易导致全身组织器官的缺血损伤、血栓形成和DIC等并发症。从严重程度上看依次为:GZ>GP>PP。

【关键词】  高海拔;高寒;枪弹伤;TXB2;PGF1α

 Abstract: Objective To investigate the changing feature of of PGF1α and TXB2 in plasma and rate of PGF1α/TXB2 after gunshot wound in limbs under high altitude, high cold and peace or war environment. Methods Twentyfour pigs were divided into three groups randomly (n=8): high altitude, high cold and war environment group (GZ), high altitude and cold group (GP) and normal environment group (PP). Venous blood was collected at different time before and after injury and the content of PGF1α and TXB2 were measured. Results The content of TXB2 in plasma increased significantly after injury in all groups and formed a peak at 6h after injury. It decreased slightly and formed a low value at 2d after injury then it increased again at 3d to 5d after injury. At 7d to 10d after injury, it restored to normal value in PP and GP group but remained an upper level in GZ group. Totally, the increasing range of TXB2 was biggest in GZ group, follwed by GP and PP group. Contrarily to TXB2, the content of PGF1α decreased significantly in all groups after injury and the decreasing range was biggest in GZ group, follwed by GP and PP group. The changing tendency of PGF1α/TXB2 rate was in accordance with that of PGF1α. The increase of TXB2 and PGF1α and decrease of PGF1α/TXB2 rate occurred before injury in GZ group. Conclusion Pantosomatous blood vessel contracted strongly, platelet congregated and blood was in highcoagulating state after gunshot wound in pig’s limbs under high altitude, high cold and war environment. This could induce systemic tissue and organ ischemic injury, thrombosis and DIC easily and it is most severe in GZ group followed by GP and PP group.

  Keywords: high altitude; high cold; gunshot wound; TXB2; PGF1α

  前列环素(PGI2)和血栓素A2(TXA2)是一对调控血管壁紧张性和血管内血流量的重要体液因子,其正常代谢对维持微血管流态起着重要的作用。缺血缺氧可扰乱PGI2/TXA2的动态平衡,使微血管强烈收缩、微血管内血栓形成与栓塞[1]。作者以往的研究表明高原平、战时火器伤后伤道周围组织中6酮-前列腺素F1((6酮PGF1α)下降、血栓烷B2(TXB2)上升,PGF1α/TXB2严重失调,伤道局部组织微循环严重障碍[2]。但高原高寒地区平、战时环境下火器伤后血液中PGI2和TXA2的变化特点至今国内外未见报道。本研究在高原高寒地区现场,模拟战时环境,以猪肢体枪弹伤为实验模型,动态观察高原高寒地区平时、战时环境枪弹伤后血液中6酮PGF1α和TXB2含量及两者比值的变化,对这一问题进行深入探讨,为该地区战伤的救治提供理论依据。

  1 材料与方法

  1.1 动物及分组

  实验小型猪24只(第三军医大学动物中心提供),体重15~25 kg,均为雌性,随机分为三组,每组8只。①高原平时致伤组(GP):小型猪由海拔351 m地区到达3 670 m高海拔地区(无阶梯适应),在正常饲养条件(海拔3 670 m,气温-5~10 ℃,每日3餐,休息)下适应2周后致伤实验。②高原战时致伤组(GZ):动物进入高海拔地区同GP组,在过度劳累(每隔1 h奔跑5 min)、饥饿(每日2餐,每餐饲料量与正常饲养相同)、寒冷(-18~5 ℃)和应激(以鞭炮等每2 h惊吓1 min)等环境下模拟战时环境72 h,然后致伤实验,致伤后即停止模拟战时环境,恢复正常饲养条件。③平原平时致伤组(PP):动物在海拔351 m地区,16~22 ℃的环境下致伤实验。除环境因素和战时因素外,饲养条件与前两组均相同。

  1.2 实验模型

  动物清醒状态仰卧悬吊固定于射击架上,用标准实验枪(7.62 mm钢心弹丸、重7.9 g、长度32.3 mm)射距20 m致伤后肢肌肉丰满处,伤后不清创,立即包扎。平原环境子弹撞击组织速度为(660.54(14.22)m/s,高原环境子弹撞击组织速度为(701.43(2.98)m/s。

  1.3 实验时相点及指标检测

  分别于伤前、伤后30 min、2 h、6 h、12 h、1 d、2 d、3 d、5 d、7 d、10 d采静脉血,用酶联免疫法定量测定TXB2和6酮PGF1α,试剂盒由苏州大学血栓与止血研究室提供。

  1.4 统计学处理

  所有数据以均数±标准差(±s)表示,采用SPSS 11.0统计分析软件,行t检验。

  2 结果

  3组伤后TXB2均显著升高,在伤后6 h处形成一个高峰,然后稍有降低,在2 d处形成一个低点,在3~5 d处再次升高,7~10 d时PP组和GP组基本恢复正常,GZ组仍保持在较高水平;从总体情况看,GZ组上升的幅度高于GP组,GP组上升幅度又高于PP组(图1)。伤后PGF1(显著降低,其趋势与TXB2的变化趋势基本相反,GZ组下降的幅度最大、其次是GP组,PP组下降程度最小(图2)。PGF1α/TXB2的变化趋势与PGF1α基本一致(图3)。高原战时在伤前就出现TXB2上升、PGF1α及PGFα/TXB2下降。

  #:与GP组比较,P<0.05;##:与GP组比较,P<0.01;*:与PP组比较,P<0.05;**:与PP组比较,P<0.01;$:与伤前比较,P<0.05图1 伤后血浆中TXB2含量的变化

  #:与GP组比较,P<0.05;##:与GP组比较,P<0.01;*:与PP组比较,P<0.05图2 伤后血浆中PGF1α含量的变化

  #:与GP组比较,P<0.05;##:与GP组比较,P<0.01;*:与PP组比较,P<0.05;**:与PP组比较,P<0.01图3 伤后血浆PGF1α/TXB2的变化

  3 讨论

  前列环素(PGI2)和血栓素A2(TXA2)是一对调控血管壁紧张性和血管内血流量的重要体液因子,其正常代谢对维持微血管流态起着重要的作用。PGI2扩血管和使血小板解聚的作用很强,主要在血管内皮细胞中合成;TXA2由血小板释放,不仅是很强的缩血管物质,而且是促血小板聚集因子。缺血缺氧时,一方面血管内皮细胞受损,PGI2生成减少;另一方面又致血小板释放TXA2增多,导致PGI2/TXA2之间的失衡[1],故发生强烈的血管收缩和血小板聚集,并进一步释放TXA2,从而促使血栓形成和血管栓塞,造成组织损伤。检测PGI2和TXA2的稳定代谢产物6酮PGF1α和TXB2含量及其比值可以直接反映PGI2、TXA2的变化[1]。

  本研究结果表明高原战时组在伤前出现血浆TXB2上升,PGF1α与PGF1α/TXB2下降,说明伤前的战时因素对机体产生PGF1α/TXB2之间的失衡。图1显示三组伤后血浆TXB2显著升高,均在伤后6 h处形成一个高峰,这可能是动物伤后强烈应激导致全身组织器官的缺血再灌注损伤造成的[3]。高原平、战时两组变化规律与平原平时组基本一致,但上升幅度又高于平原平时组,说明高原火器伤后全身处于高凝状态,容易发生血栓和DIC等并发症,影响全身组织的血流灌注。全身的高凝状态可能与伤后TNF(等致炎因子升高,引起血管内皮细胞损伤有关[46]。高原战时组上升的幅度高于高原平时组,至7~10 d时仍保持在较高水平,说明高原和战时双重因素对机体的打击较大,机体在伤后的长时间处于高凝状态,发生血栓和DIC的危险性更大,在救治高原火器伤时应高度重视,要处理好伤后止血与防止血栓和DIC的矛盾。图2显示伤后PGF1α显著降低,其趋势与TXB2的变化趋势基本相反,下降幅度依次为GZ>GP>PP;图3显示PGF1α/TXB2的变化趋势与PGF1α基本一致。说明伤后扩血管能力和血小板解聚能力大大降低,进一步证明了上述结论。余细勇等[7]研究表明,口服大剂量维生素C(每次1.0 g)后,血浆6酮PGF1α水平显著升高,TXB2水平基本不变,因而PGF1α/TXB2比值上升;而口服小剂量维生素C(安慰剂对照组)后无此变化,说明维生素C的体内浓度须达到一定的水平才能发挥效应[7]。维生素C是血浆中最有效的水溶性抗氧化剂,是细胞外液抗氧化防御系统的第一道防线,对血浆中正在进行的脂质过氧化作用具有阻断作用。维生素C通过清除了抑制PGI2合成酶的自由基和脂质过氧化物,因而增加了PGI2的合成;同时,维生素C亦能激发内皮细胞合成PGI2。值得注意的是,维生素C在抗氧化过程中既是自由基清除剂,又能产生自由基损害。即低浓度时促使氧自由基生成,高浓度时才发挥清除氧自由基的作用,故其效果与浓度有关。因此,在高原火器伤后应特别注意加强维生素C的全身支持。

  总之,在低氧、低气压、低温环境的影响下,全身诸多系统器官发生病理生理改变,虽未发生重要系统器官的病理改变,但重要功能系统的储备功能均不如低海拔地区健康者。在此基础上发生火器伤更易引起全身内稳态破坏,各系统组织器官生理功能紊乱,伤后并发症多、伤死率高。高原高寒战时环境猪肢体枪弹伤后全身发生强烈的血管收缩和血小板聚集,血液处于高凝状态。全身的血管收缩导致全身组织器官的缺血损伤,血液处于高凝状态时极易发生血栓和DIC等并发症。从严重程度上看由高到低依次为:高原战时组、高原平时组、平原平时组。因此,在处理高原平时、战时火器伤时应注意处理好伤后止血与防止血栓和DIC的矛盾,同时加强全身大剂量维生素C的支持。

【参考文献】
   [1] Siddiqi NJ, Sharma B, Alhomida AS. A study on distribution of different hydroxyproline fractions in the bovine ocular tissues[J]. Mol Cell Biochem,2001,217(12):67-71.

  [2] 殷作明,李素芝,胡德耀,等.高原高寒环境战时火器伤局部伤道血液灌注的特点[J].创伤外科杂志,2007,9(1):64-67.

  [3] 殷作明,胡德耀,李素芝,等.高原高寒战时环境肢体火器伤后应激反应的特点[J].第三军医大学学报,2005,27(7):581-583.

  [4] 殷作明.高原火器伤的特点及救治[J].西南国防医药,2007,17(5):22-25.

  [5] 殷作明,胡德耀,李素芝,等.高原高寒战时环境猪肢体枪弹伤后TAOC、SOD、MDA的特点变化及意义[J].第三军医大学学报,2005,27(9):809-812.

  [6] 殷作明,李素芝,胡德耀,等.高原高寒战时环境火器伤局部伤道炎症反应的特点[J].中华创伤杂志,2006,22(6):463-465.

  [7] 余细勇,陈铁锋,林曙光,等.维生素C对正常人血浆TXA2和PGI2水平的影响[J].中国病理生理杂志,1998,14(4):341.

  (编辑:余汇洋)

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