急性过度通气对颅内高压家犬s100b和c反应蛋白的影响

急性过度通气对颅内高压家犬s100b和c反应蛋白的影响 急性过度通气对颅内高压家犬S100B和C 反应蛋白的影响         &nb sp;               作者:马宏仲～邵建林～王俊科 【关键词】  过度通气,犬,颅内高压,S100B,C反应蛋白 摘要:目的  观察急性过度通气对颅内压增高犬脑功能的影响。方法  16条急性硬膜外血肿家犬均分为4组。A组为对照组～机械通气维持PETCO2在35-45mmHg。B、C和D组则采用过度通气～使PETCO2分别维持在28-35mmHg、20-27mmHg及20mmHg以下各1h～在术前(T1)、机械通气后2h(T2)、6h(T3)、12h(T4)、24h(T5)和48h(T6)分别测定S100B和C反应蛋白(CRP)含量。结果  实验组S100B和CRP含量术后不同程度升高。D组S100B 6h后升高～12h达到峰值～24h轻微下降～与术前及对照组比较差异显著(P<0.05)～而CRP 2h后增高～ 6h达峰值且持续到48h～与术前及对照组比较差异显著(P<0.05)～B组、C组与对照组比较无差异。结论  轻、中度过度通气对 家犬脑功能影响较小～重度过度通气对硬膜外血肿犬可引起 脑缺血。 关键词:过度通气,犬,颅内高压,S100B,C反应蛋 白 Effect of acute hyperventilation on the content of S100B and Creactive protein in dogs with acute intracranial hypertension ABSTRACT: Objective  To investigate the effect of acute hyperventilation on the cerebral function of dogs with acute intracranial hypertension. Methods  A total of 16 dogs with acute epidural hematoma were randomly divided into four groups. Group A, the group control, were ventilated and PETCO2 was maintained at 35-45mmHg. Groups B,C and D were hyperventilated and PETCO2 was maintained at 28-35, 20-27 and below 20mmHg, respectively, for 1h. Jugular vein blood was taken to determine S100B and CRP content at preoperation (T1), 2h(T2) postventilation, 6h(T3), 12h(T4), 24h(T5) and 48h(T6). Results  S100B and CRP contents in experimental group dogs increased, with a significant difference from that before operation(P<0.05). S100 B content in group D dogs after 6h increased slightly, reached the peak after 12h, and decreased slightly after 24h. It significantly differed from that before operation and any other groups(P<0.05). CRP content of dogs in group D increased slightly, reached the peak after 6h, and lasted till 48th h. There was a significant difference from that before operation and any other groups (P<0.05). Group B and C did not significantly differ from group A. Conclusion  Mild and moderate hyperventilation has little effect on intracranial pressure, but severe hyperventilation induces cerebral ischemia and brain injury in dogs with acute epidural hematoma. KEY WORDS: hyperventilation; dog; intracranial hypertension; S100B; Creactive protein (CRP) 机械通气是临床麻醉和重症监测治疗中常用的治疗 手段。通气不足易引起体内二氧化碳潴留～导致呼吸性酸中 毒,而过度通气使二氧化碳大量排除～出现呼吸性碱中毒。在长期进化过程中～机体对酸中毒的耐受性远大于碱中毒。硬膜外血肿是临床上引起颅内高压的常见原因～数年来临床上一直采用过度通气来降低颅内压。研究表明[1]:过度通气所导致的低二氧化碳分压可诱发脑血管收缩甚至达到脑缺血程度～而加重脑损伤。另有研究[2]认为S100B血浆浓度高低可反映颅脑损伤的程度～是脑损伤的特异性标记物～而C反应蛋白(C reactive protein, CRP)是机体在应激下产生的标志物～可反应脑损伤的程度[34]。为此设计犬硬膜外血肿模型～观察过度通气对外伤性颅内高压家犬脑功能的影响。 1  资料与方法 1.1  一般资料  健康雄性家犬16条～犬龄2-4岁～体重12-15kg～随机均分为4组～均采用硬膜外球囊膨胀法建立急性硬膜外血肿模型。A组为对照组～B、C、D组分别为轻、中、重过度通气组。根据《现代医学实验动物学》(施新猷主编)犬呼吸生理指标设定呼吸机通气参数[5]:潮气量(VT)8-10mL/kg～呼吸频率为16-22次/min～FiO2为80%～气道压力为30cmH2O～吸气平台时间10%～吸呼比1 1?2。除A组外～B组、C组和D组先机械通气维持PETCO2 为35-45mmHg(1mmHg=0.133kPa)～20min后增加通气参数造成过度通气～使PETCO2分别维持在28-35mmHg、20-27mmHg及20mmHg以下(1h)。 1.2  犬硬膜外血肿模型的建立  禁食10h～禁饮4h。腹腔注射30g/L戊巴比妥钠30mg/kg麻醉～10ID导管气管插管保留呼吸。颈内静脉逆行穿刺臵管用于监测CVP、输液及备用抽血。股动脉穿刺臵管测量动脉压～连接Dash 3000监护仪～连续监测PETCO2～并根据PETCO2与PaCO2良好相关性～观察PETCO2代替PaCO2[6]～同时监测HR、ECG、BP、SPO2和尿量等指标。每20min抽取颈静脉血0.5mL血气分析(美国istat血气分析仪)～血气监测项目包括PVO2、pH、SjvO2、PETCO2、PVCO2、HCO-3、K+、Na+、Cl-、Ca2+和Hb。采用球囊膨胀法建立硬膜外血肿模型[7]。操作如下:犬俯卧位,固定头部,双外耳道连线距中线1cm处分别钻孔。左顶硬脑膜2cm〓2cm小切口, 钝头细套管针脑室穿刺深约6mm～接压力传感器测压～连续监测颅内压。右顶硬膜外臵乳胶小囊, 硅胶管外接压力装臵的注射器, 生物胶密封骨孔。压力传感器动态显示颅内压数据～缓慢向球囊内注入37?生理盐水3-7mL～30s内升至60mmHg～调整盐水量和注入速度,使压力维持在(60〒3)mmHg～同时监测颅内压变化。维持预定颅内高压6h后～静注维库溴铵0.8mg/kg中断 自主呼吸～机械控制呼吸。间断静注戊巴比妥钠和维库溴铵维持麻醉～过度通气结束前约20min停用麻醉药物～排空球囊液体。通气中复方氯化钠液按5-6mL/min速度滴注维持生理所需～不用甘露醇和呋塞米等降低颅内压药物。在硬膜外球囊膨胀前(T1)、机械通气后2h(T2)、6h(T3)、12h(T4)、24h(T5)和48h(T6)各抽取颈静脉血6mL～离心～抽上清液～应用双抗体夹心酶联免疫吸附法测其S100B和CRP的含量(试剂购自大连泛邦化工公司)。通气结束后观察犬自主呼吸恢复时间。 1.3  统计学处理  计量资料以均数〒差( 〒s)表示～SPSS11.0统计分析,组内比较采用配对资料t检验,组间则采用方差分析,P<0.05为有统计学意义。 2  结果 所有犬按照预定步骤建立硬膜外血肿模型～随着通气参数的增加PETCO2进行性降低～颅内压逐渐下降。在D组中～颅内压由手术前的(60〒3)mmHg降至(43〒4)mmHg～并且不再降低。当犬PETCO2<20mmHg时候～其SjvO2由手术前的66%-69%下降到35%-40%～与术前及其他各组相比较有显著性差异。与手术前比较～所有犬外伤性硬膜外血肿后 S100B和CRP的含量均有不同程度升高(P<0.05～表1)。D组升高尤为明显～S100B蛋白6h后升高～12h达到峰值(2.08〒0.32)μg/L～24h轻微下降～与手术前相比较差异显著(P<0.05),各组CRP则2h后迅速增高～6h达到峰值(21.8〒2.5)mg/L～且一直持续到48h～与模型制作前比较差异显著(P<0.05)～D组过度通气后CRP含量增加更明显～6h达到(29.4〒5.7)mg/L～与其余各组比较均有显著性差异 (P<0.05～表1)。停止应用麻醉药和肌肉松弛药物后～A组、B组和C组家犬约在(32〒7)min内恢复自主呼吸～但D组恢复自主呼吸时间为(47〒9)min～与其他组比较有显著性差异(P<0.05)～其余三组之间比较无显著性差异 (P>0.05)。S100B与CRP质量浓度对数值随时间的变化趋势见图1。 表1  血浆S100B(μg/L)和CRP(mg/L)在各时间段的水平变化,略, Table1  Change of S100B (μg/L) and CRP (mg/L) concentration with time ΔP<0.05 vs. group A (control group), * P<0.05 vs. T1 (preoperation) 图1  S100B和CRP质量浓度对数变化的趋势,略, Fig.1 Tendency of concentration logarithm value of S100B and CRP 3  讨论 急性硬膜外血肿多由外伤引起～出血较少时血肿形成较小～对脑组织压迫轻微～机体依赖脑脊液调节可保持颅内压正常。随着出血量逐渐增加～其压力传递超过其代偿后可造成颅内压增高～产生急性脑膨出甚至诱发脑疝形成～导致患者死亡。手术治疗包括去骨瓣减压、血肿清除和止血。过度通气降低颅内压是临床上常采用的降低颅内高压方法。过度通气若在24h内将PaCO2降到正常值的下限～称为急性呼吸性碱中毒。过度通气降低颅内压机制是依赖CO2的化学性调节:PaCO2降低时脑血管收缩,脑血流和脑血容量减少,颅内压降低～缓解脑水肿[8]。尽管过度通气治疗创伤性脑损伤(traumatic brain injury, TBI)颅内高压有数十年～但目前人们仍然对低二氧化碳分压的程度众说纷纭。一些学者认为:颅脑外伤后血肿的压迫可使部分脑组织产生脑缺血～ 在这种情况下过度通气～则进一步使脑血管收缩～会加重脑缺血～故不宜过度通气[9],另一些学者认为过度通气可以使血管收缩减少渗出和充血～有利于减轻颅内高压。许多研究表明颅脑损伤后血清S100B蛋白浓度升高～且损伤程度与S100B浓度成正相关[10]。因此～我们对过度通气对脑功能的影响进行了观察。CRP是肝脏合成的一类非特异性蛋白质～相对分子质量为12000～由5个亚基非共价键结合构成环状共聚体～在感染、创伤、炎症等应激状态下产生。虽然CRP升高的变化是非特异性的～但却有广泛的防御意义[11]。在血肿模型建立前～家犬血浆S100B的含量均小于0.12μg/L。当硬膜外血肿形成6h～S100B的含量则不同程度升高～表明硬膜外血肿对脑功能的影响。轻、中度过度通气中～颅内压由手术前的(60〒2)mmHg降低到(51〒3)mmHg～且S100B在A组、B组和C组的含量无显著性差异。说明该通气程度对脑功能影响比较轻微。D组中～颅内压下降至(43〒4)mmHg～且与其他各组比较S100B增加明显(P<0.05)。表明了重度通气(PETCO2<20mmHg)对颅内高压犬的损伤性影响。SjvO2下降、CRP浓度增加和自主呼吸恢复时间延长则进一步证实了重度过度通气的危害。重度过度通气导致的低CO2除了引起脑血管剧烈收缩外～呼吸性碱中毒使氧离曲线左移[12]～氧不易被组 织所利用也起重要作用～加上血肿压迫～这些因素共同作 用～使脑氧利用率进一步下降。这可能是S100B和CRP增高 的主要原因～从而加重脑损伤缺氧。重度过度通气可能诱发 脑缺血。因此～利用其降低颅内压则弊大于利。在本研究中～ 当PETCO2维持在轻、中度(20-35mmHg)时～若延长通气时间 是否也存在脑损伤仍需深入研究。 参考文献: [1]Grocott HP, Croughwell ND, Amory DW, et al. 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