楊亞江 殷作明 楊東 李智勇 王爭名 馮守壘 曹鵬沖**
1.西藏大學(xué)醫(yī)學(xué)院;2.西藏軍區(qū)總醫(yī)院;西藏 拉薩 850000
肝臟作為人體最大的消化腺,是物質(zhì)代謝的中心站,腎臟是代謝的主要器官,并維持體內(nèi)電解質(zhì)穩(wěn)定及酸堿平衡,腎臟是機(jī)體供血最豐富的器官,肝臟血流量也極豐富,約占人體血液總量的14%[1],其對缺血、缺氧反應(yīng)敏感,在機(jī)體發(fā)生嚴(yán)重創(chuàng)傷后,肝腎功早期可發(fā)生顯著改變[2,3]。高原肢體槍彈傷后肝酶譜及腎功能影響的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究曾有報(bào)道[4]。但關(guān)于高原爆炸傷對肝腎生化指標(biāo)的影響至今國內(nèi)外未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)在高原環(huán)境下,以羊爆炸傷為實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,?dòng)態(tài)觀察高原地區(qū)爆炸傷后血漿肝腎相關(guān)生化指標(biāo)變化,探討高原爆炸傷后血漿肝腎生化指標(biāo)變化規(guī)律,有助于高原爆炸傷后病情嚴(yán)重程度及并發(fā)癥的評估,并為救治方案的制定提供理論依據(jù)及數(shù)據(jù)支持。
高原綿羊19 只,體重20~25kg,雌雄不限,號牌標(biāo)記。按2:1 比例隨機(jī)分為高原爆炸傷組(GB)13 只、高原未致傷組(GW)6 只。高原爆炸傷組(GB)傷后每日3餐正常飼養(yǎng),但不進(jìn)行清創(chuàng)、輸液等治療。高原未致傷組(GW)每日3餐正常飼養(yǎng)。
高原爆炸傷組(GB):清醒羊右側(cè)立位固定在自制的致傷臺上,距離爆源20m 處,炸藥TNT 當(dāng)量:8kg±0.1kg,單枚破片重量:1.03g 加減0.1g。傷后不清創(chuàng)、立即包扎。高原未致傷組(GW):距離爆源2 公里,正常飼養(yǎng)。
分別于爆炸前、傷后1~3h、6~8h、24h、48h、72h 采靜脈血測定體內(nèi)總蛋白(TP)、球蛋白(GLO)、總膽紅素(TBIL)、直接膽紅素(DBIL)、間接膽紅素(IBIL)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、膽堿酯酶(CHE)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(BUN)、尿酸(UA)、肌酐(Cr)、胱抑素C(Cys C)、視黃醇結(jié)合蛋白(RBP)、β2-微球蛋白(β2-MG)的含量。
用BS-2000M 全自動(dòng)生化分析儀測定總蛋白(TP)、球蛋白(GLO)、總膽紅素(TBIL)、直接膽紅素(DBIL)、間接膽紅素(IBIL)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、膽堿酯酶(CHE)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(BUN)、尿酸(UA)、肌酐(Cr)、胱抑素C(Cys C)、視黃醇結(jié)合蛋白(RBP)、β2-微球蛋白(β2-MG)的含量。
傷后總蛋白呈下降趨勢,傷后1~3h、6~8h、24h、48h、72h 均與傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),血清球蛋白含量呈明顯下降趨勢,傷后6~8h、24h、48h、72h 與傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);總膽紅素、直接膽紅素及間接膽紅素于傷后呈明顯的上升趨勢,傷后24h、48h、72h 與傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);ALT、AST于爆炸傷后均呈明顯上升趨勢,且傷后24h、48h、72h 與傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);膽堿酯酶于傷后6~8h 呈明顯下降趨勢,隨后于一定范圍內(nèi)波動(dòng),總體水平降低,且傷后6~8h、24h、48h、72h 均與傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);體內(nèi)葡萄糖于傷后1~3h呈明顯下降趨勢,于6~8h有輕度的上升,但與傷前比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),隨后一直處于下降趨勢,且傷后1~3h、24h、48h、72h較傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
尿素氮傷后一直呈上升趨勢,但傷后各時(shí)間點(diǎn)與傷前比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);傷后尿酸呈明顯上升趨勢,于6~8h 達(dá)峰值且與傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),之后數(shù)值雖有一定的下降,但仍高于傷前,且傷后48h 較傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);傷后體內(nèi)肌酐水平變化較尿酸相似,但與傷前比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);β2 微球蛋白總體呈上升趨勢,于傷后48h 達(dá)峰值且與傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);光抑素C于傷后趨勢圖呈“雙峰樣”,總體呈明顯升高,傷后6~8h、48h 達(dá)峰值,且均與傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);視黃醇結(jié)合蛋白傷后變化趨勢較光抑素C 變化趨勢相似,且傷后6~8h、48h 峰值水平較傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。爆炸前肝腎功各指標(biāo)與同時(shí)間點(diǎn)對照組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),傷后肝腎功各測量指標(biāo)與傷前有明顯差異的時(shí)間點(diǎn),在與對照組同時(shí)間點(diǎn)對比時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表1、圖1)。
圖1 傷后羊血肝腎功生化變化趨勢圖
表1 各時(shí)間點(diǎn)羊血漿肝腎功指標(biāo)的變化(±S),實(shí)驗(yàn)組n=13,對照組n=6
注:P<0.05*,P<0.01**(與傷前比較);P<0.05#,P<0.01##(與同時(shí)間點(diǎn)GW組比較)。
高原爆炸傷后,血糖早期便呈明顯下降趨勢,雖于6~8h 有輕度上升,但總體水平明顯降低,且傷后1~3h、24h、48h、72h 與傷前比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。高原環(huán)境嚴(yán)重創(chuàng)傷,機(jī)體缺血缺氧嚴(yán)重,代謝增加使糖原消耗加快,有研究表明[5]高原環(huán)境下,低氧誘導(dǎo)因子HIF-1α(Hypoxia inducible factor-1α,HIF1-1α)作用于骨骼肌,可促進(jìn)葡萄糖的利用和糖酵解。血糖于6~8h 輕度升高原因分析可能有:(1)傷后機(jī)體產(chǎn)生強(qiáng)烈應(yīng)激反應(yīng)[6],下丘腦-垂體-腎上腺軸被激活,分泌大量皮質(zhì)醇激素[7],皮質(zhì)醇激素可促進(jìn)血糖升高。(2)Hamer 等[8]的研究也顯示交感神經(jīng)興奮時(shí),皮質(zhì)醇分泌亢進(jìn),過多分泌生長激素,引起胰島素抵抗,影響血糖利用;(3)高原缺氧環(huán)境可能激活肝臟糖原磷酸酶,在糖原磷酸酶的催化作用下,肝糖原大量轉(zhuǎn)換成葡萄糖入血。
幾乎所有的血漿蛋白質(zhì)都由肝臟合成,肝功能損傷會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)代謝異常,主要表現(xiàn)為血漿蛋白質(zhì)含量降低,肝損傷的類型,嚴(yán)重程度及持續(xù)時(shí)間決定其降低的程度[9],高原爆炸傷后血清總蛋白、球蛋白均呈明顯的下降趨勢,血漿總蛋白及球蛋白分別是反映肝功合成及人體免疫力的重要指標(biāo),關(guān)于高原爆炸傷血漿蛋白及肝酶異常代謝分析如下:(1)血漿蛋白的降低與肝細(xì)胞的損傷密切相關(guān),在李存治[10]關(guān)于爆炸傷對山羊的毀傷效應(yīng)研究中得知肝臟在爆炸傷后可見出血、破裂、炎性細(xì)胞浸潤及空泡樣變,肝細(xì)胞的損害表現(xiàn)為蛋白質(zhì)合成能力的下降,直接導(dǎo)致血漿蛋白水平的降低;(2)爆炸傷后機(jī)體受到嚴(yán)重創(chuàng)傷,創(chuàng)面滲出多,引起蛋白的大量丟失;(3)高原爆炸傷后,機(jī)體消耗氧氣及能量增多,新陳代謝紊亂,糖提供能量不足,大量蛋白質(zhì)參與分解及能量代謝,血漿蛋白水平進(jìn)一步下降;(4)陶瑞雨[11]的研究顯示,在高原高寒環(huán)境中,動(dòng)物比在平原更早發(fā)生出血性休克,各重要臟器比平原更早出現(xiàn)缺血變化,早期缺血缺氧可加重肝細(xì)胞的損傷;(5)可能與爆炸傷后機(jī)體產(chǎn)生強(qiáng)烈和持久的應(yīng)激有關(guān)[6],肝臟的組織及代謝受損;(6)高原爆炸傷后機(jī)體缺氧嚴(yán)重,體內(nèi)氧自由基急劇增加,從而攻擊生物膜,使其中的多不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化鏈反應(yīng),產(chǎn)生大量丙二醛(Malondialdehyde,MDA),對機(jī)體組織產(chǎn)生損害[12],肝細(xì)胞在此過程受累損害。ALT、AST、TBIL、DBIL、IBIL 是反映機(jī)體肝功重要指標(biāo),于傷后均呈明顯的上升趨勢。ALT、AST主要分布于肝臟內(nèi),當(dāng)細(xì)胞膜穿透性增加或細(xì)胞壞死時(shí),會(huì)被大量釋放到血液中。在孫玉環(huán)[13]關(guān)于急進(jìn)高原大鼠肝臟的病理切片顯示肝臟小葉間質(zhì)顯著增生,炎性細(xì)胞浸潤;又有研究表明[14],高原高寒環(huán)境嚴(yán)重創(chuàng)傷后,機(jī)體全身會(huì)發(fā)生過度的炎癥反應(yīng);炎性細(xì)胞的浸潤導(dǎo)致肝細(xì)胞膜通透性發(fā)生改變,即造成ALT 升高,低氧環(huán)境下以糖酵解提供能量為主,乳酸等酸性產(chǎn)物增多,細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的改變及PH 降低,導(dǎo)致細(xì)胞通透性的改變或破壞,細(xì)胞內(nèi)酶“漏出”增多[15]。高原爆炸傷直接或間接引起肝細(xì)胞的損傷及破壞將直接導(dǎo)致肝酶的升高。只有當(dāng)肝細(xì)胞線粒體被破壞時(shí),AST 才會(huì)上升,臨床上的AST 比較敏感,1%的肝細(xì)胞壞死時(shí),血清中的AST 會(huì)增加1 倍,其上升程度取決于肝細(xì)胞損傷程度[16]。膽紅素是反映肝臟代謝 功能的重要指標(biāo),紅細(xì)胞破壞后釋放出血紅蛋白,血紅蛋白代謝為血紅素和游離的珠蛋白,血紅素經(jīng)肝脾單核巨噬系統(tǒng)氧化為膽綠素,繼在膽綠素還原酶作用下催化為膽紅素,膽紅素入血,此時(shí)稱為間接膽紅素,高原爆炸傷后機(jī)體缺血缺氧嚴(yán)重,可促使腎臟產(chǎn)生促紅細(xì)胞生成素(Erythropoietin,EPO)增加,也可刺激低氧誘導(dǎo)因子(Hypoxia inducible factors,HIFs)表達(dá),進(jìn)一步導(dǎo)致促紅細(xì)胞生成素合成和分泌增加[17],刺激骨髓的造血組織,加速紅細(xì)胞的生成[18,19],同時(shí)低氧可刺激機(jī)體化學(xué)感受器(主動(dòng)脈體及頸動(dòng)脈竇),興奮交感神經(jīng)使心率加快,搏血量增加;血液重新分配,脾臟排出貯存血,以利于更多的血紅蛋白攜氧進(jìn)入組織[20],此時(shí)機(jī)體紅細(xì)胞、血紅蛋白、有效循環(huán)血量增加,紅細(xì)胞的增生及破壞增多直接表現(xiàn)為間接膽紅素的增多,繼而在肝臟轉(zhuǎn)化為的直接膽紅素水平也隨之升高,總膽紅素由直接膽紅素和間接膽紅素組成,隨之也增高;肝臟本身在缺氧的情況下會(huì)充血腫脹,功能減退,嚴(yán)重的創(chuàng)傷加重了肝功的損害,導(dǎo)致膽紅素排泄功能下降,也是膽紅素上升的原因之一[21];膽堿酯酶是一類糖蛋白,以多種同工酶的形式存在于體內(nèi),主要由肝臟合成,臨床上血清膽堿酯酶的測定是評估肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞損害的重要手段,高原爆炸傷后膽堿酯酶一直呈下降趨勢,與肝細(xì)胞的損害引起膽堿酯酶的合成減少有關(guān);有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,以上生化指標(biāo)隨著海拔高度的升高和缺氧程度的增加,異常率也隨之增加[22,23]。血清酶的變化是判定組織器官傷情的有效指標(biāo)[24,25],血清酶學(xué)指標(biāo)可預(yù)測創(chuàng)傷的嚴(yán)重程度,通過連續(xù)檢測和動(dòng)態(tài)觀察,利于評估患者病情變化,并能預(yù)示可能出現(xiàn)的并發(fā)癥[26]。這對高原爆炸傷后傷員的救治有極大的指導(dǎo)意義。
本動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,BUN、UA、Cr、胱抑素C、視黃醇蛋白、β2-微球蛋白等指標(biāo)于爆炸傷后均升高,提示有腎功的損害。尿素氮(BUN)是機(jī)體蛋白質(zhì)的代謝終末產(chǎn)物,傷后呈明顯上升趨勢,作為檢測腎小球?yàn)V過功能的指標(biāo)之一,提示腎濾過功能的下降;嚴(yán)重創(chuàng)傷后因能量不足,蛋白質(zhì)的大量分解及代謝可能也是引起血尿素氮升高的原因;肌酐(Cr)是肌肉在產(chǎn)生能量過程中有磷酸肌酸代謝生成的化合物,由尿液排出,本研究顯示傷后肌酐短期內(nèi)明顯上升,于6~8h 升至最高點(diǎn),總體呈明顯的上升趨勢,也提示著腎小球?yàn)V過率下降;尿酸(UA)源于機(jī)體中核蛋白、核酸及嘌呤飲食在肝臟代謝分解形成,存在于血液中,大部分通過腎臟排泄,極少數(shù)部分通過膽汁排泄,是反映腎小球?yàn)V過功能指標(biāo)之一,也可反映肝臟的代謝功能;高原缺氧時(shí),糖酵解使糖耗量增加,乳酸等酸性代謝產(chǎn)物堆積,引起代謝性酸中毒,因腎臟排泄UA 比Cr困難,故UA 在反映早期的腎損害上比Cr 更敏感[27]。爆炸傷后血尿酸變化趨勢較肌酐相似,均呈明顯上升趨勢,并于6~8h 與傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義)P<0.05),尿酸水平的升高進(jìn)一步反映高原爆炸傷后對腎臟的早期損害;尿酸是人體產(chǎn)生氧化應(yīng)激的早期標(biāo)志物,當(dāng)超氧離子濃度升高時(shí),尿酸濃度也會(huì)隨之上升[28]。在殷作明等[29]的一項(xiàng)研究顯示,高原嚴(yán)重創(chuàng)傷后機(jī)體抗氧化及清除自由基的能力明顯下降,缺氧狀態(tài)下自由基急劇上升,隨之血尿酸水平也升高。劉成海等[30]認(rèn)為,高原缺氧易導(dǎo)致紅細(xì)胞增多,過早衰老、死亡,產(chǎn)生大量尿酸,高原爆炸傷后通過前文分析得知短期內(nèi)機(jī)體紅細(xì)胞代償性增生,此可能為尿酸水平升高的原因之一。胱抑素C 是體內(nèi)胱氨酸代謝產(chǎn)物,經(jīng)腎臟排出,不受飲食、情緒及年齡、性別的影響,總體較傷前呈升高趨勢,于傷后6~8h、48h 達(dá)峰值,且均與傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),早期比肌酐敏感,也提示早期腎功的損害;視黃醇結(jié)合蛋白(RBP)由肝臟合成,是血液中維生素的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,受全反式視黃醇刺激并與之特異結(jié)合[31],由腎小球?yàn)V過,再由近端小管上皮細(xì)胞重吸收、降解[32],能早期反映腎小管的功能損害,靈敏反映近端腎小管的損害程度,是反映腎小管重吸收功能的敏感指標(biāo)[33],高原爆炸傷后變化趨勢也呈“雙峰樣”改變,于傷后6~8h、48h 達(dá)峰值,且均與傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),表明傷后早期不僅腎的濾過功能受損,腎小管的重吸收功能也受到影響。β2-微球蛋白是機(jī)體內(nèi)的一種低分子量血清球蛋白,存在于各種細(xì)胞的表面,極易通過腎小球?yàn)V過膜,幾乎全部被近曲小管重新吸收和降解,血清β2-微球蛋白在高原爆炸傷后一直呈上升趨勢,并于48h 達(dá)峰值且與傷前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),也提示著腎小球?yàn)V過率降低及腎小管重吸收功能下降;一項(xiàng)研究顯示:血、尿RBP 同時(shí)檢測較β2-MG 更穩(wěn)定,可作為評價(jià)腎病患者腎功能受損程度及部位的指標(biāo)[33]。此研究表明高原爆炸傷后早期便出現(xiàn)腎功的明顯損害,表現(xiàn)在腎臟的濾過及重吸收功能的降低,分析可能有以下幾方面原因:(1)高原嚴(yán)重創(chuàng)傷后機(jī)體會(huì)發(fā)生嚴(yán)重而持久的全身炎癥反應(yīng),大量炎細(xì)胞浸潤導(dǎo)致腎臟的損害[14];(2)高原爆炸傷后引起強(qiáng)烈而持久的應(yīng)激反應(yīng)[6],交感神經(jīng)興奮和腎上腺髓質(zhì)分泌大量的兒茶酚胺進(jìn)入血液循環(huán),引起腎血管強(qiáng)烈收縮,腎血流量減少;(3)爆炸傷后失血嚴(yán)重,有效循環(huán)血量降低,全身血量重新分配,為確保心腦等重要器官的血液供應(yīng),引起腎血流減少[34];(4)腎血流量嚴(yán)重下降,自身調(diào)節(jié)嚴(yán)重失衡,腎小球?yàn)V過率明顯降低,引起腎臟缺血缺氧改變。(5)高原爆炸傷后可發(fā)生嚴(yán)重的代謝性酸中毒、呼吸性堿中毒[35],可直接影響腎小管的酸堿平衡調(diào)節(jié)[36];(6)高原爆炸傷后,機(jī)體缺血缺氧嚴(yán)重,大量自由基產(chǎn)生,同時(shí)機(jī)體清除自由基能力明顯下降[29],自由基對生物膜的攻擊對腎臟細(xì)胞產(chǎn)生損害。
綜上所述,高原爆炸傷后肝腎功早期便出現(xiàn)明顯異常且持續(xù)時(shí)間長,呈進(jìn)行性加重表現(xiàn)。肝腎功能的損害與炎癥反應(yīng)、應(yīng)激反應(yīng)、缺血缺氧有著密切的關(guān)系。血清生化指標(biāo)的持續(xù)性監(jiān)測可為高原爆炸傷后傷情程度鑒定、傷情變化評估及治療方案效果評價(jià)提供重要依據(jù)。