心臟驟停(cardiac arrest,CA)是指各種原因導致的心臟射血功能突然停止,是臨床上常見(jiàn)的急危重癥之一。心臟驟停已成為危害現代人健康與生存的嚴重性疾患。如何提高心肺復蘇成功率,探索心肺腦復蘇過(guò)程中血液斷流、缺血缺氧對心肌代謝和多器官功能的影響,減少PR-MODS的形成,探索治療中的干預措施和藥物應用方法。目前仍主要依靠動(dòng)物模型的建立,然而如何成功復制出與人類(lèi)心臟驟停心肺復蘇病理生理學(xué)改變過(guò)程相似的動(dòng)物模型,獲得有臨床實(shí)用價(jià)值的研究成果,一直都是心肺腦復蘇領(lǐng)域研究的難點(diǎn)和焦點(diǎn)問(wèn)題。本論文使用了老鼠模型進(jìn)行研究,觀(guān)察老鼠直接腦缺血和大鼠窒息性心跳停止后對老鼠大腦皮層和丘腦中的氧氣濃度進(jìn)行監測。


微電極的應用


老鼠大腦的固定是使用釋義立式定位儀用耳棒,老鼠腦部的氧氣濃度的在線(xiàn)監測是使用克拉克型氧微電極(Ox-50,Unisense,Denmark)中。老鼠大腦皮層的氧氣濃度(O2)是使用微電極插入大腦皮層深度為1 mm,而老鼠丘腦部分氧分壓濃度使用微電極插入到老鼠大腦內深度為6mm。


實(shí)驗結果


老鼠大腦皮層區域以及丘腦區域具有類(lèi)似的氧分壓基線(xiàn)(PbO2),這些區域都表現為早期的持續缺氧狀態(tài)。通過(guò)對比發(fā)現,老鼠丘腦區域的氧分壓值表現為先增加到4倍的起始值后降低到起始的基線(xiàn)值。當對老鼠進(jìn)行心臟驟停導致其窒息后,老鼠腦部區域的腦氧合出現差異變化,首先是大腦皮層區域出現,接著(zhù)是丘腦組織氧過(guò)多,這種大腦皮層區域氧分壓值的測試代表了一種作為在臨床中實(shí)現對心臟驟停中后神經(jīng)功能恢復病例的治療方法。

圖1、心臟驟停的老鼠進(jìn)行心臟復蘇后老鼠大腦氧分壓變化情況。圖a表示的是老鼠大腦皮層區域的氧分壓值、圖b指的是老鼠丘腦區域的氧分壓值變化情況。其中橫坐標的零表示的是老鼠心臟開(kāi)始驟停開(kāi)始。黑色圓圈表示是心臟驟停9分鐘的實(shí)驗老鼠,空心圓圈表示的是心臟驟停12分鐘的實(shí)驗老鼠。從圖中可以看出,當實(shí)驗的老鼠心臟驟停的時(shí)間越長(cháng),老鼠大腦皮層區域的腦部氧分壓濃度越低,而在老鼠丘腦區域則相反,即老鼠心臟驟停的時(shí)間越短,其老鼠丘腦區域的腦部氧分壓濃度越低,并且隨著(zhù)時(shí)間的增加,其老鼠腦部的氧分壓濃度會(huì )逐漸的降低。

圖2、心臟驟停(CA)后老鼠的腦組織氧分壓及動(dòng)脈血氧飽和度(a)大腦皮層區域(b)丘腦區域。其中黑色圓圈表示的是心臟驟停9分鐘的實(shí)驗室老鼠的腦組織氧分壓(Pb O2);空氣圓圈表示的是心臟驟停12分鐘的實(shí)驗室老鼠的腦組織氧分壓(Pb O2),黑色菱形代表了心臟驟停12分鐘的實(shí)驗室老鼠的動(dòng)脈血氧飽和度。每批次試驗的老鼠是六只為一組。從圖中可以看出,心臟驟停(CA)后老鼠大腦皮層的腦組織氧分壓在10-40 mmHg之間,而老鼠丘腦的腦組織氧分壓在20-140 mmHg之間變化。

圖3、心臟驟停(12分鐘的窒息)老鼠復蘇后120分鐘,老鼠體內腎上腺素注射前和注射后的老鼠大腦皮層的動(dòng)脈血氧分壓以及動(dòng)脈血壓的變化情況。其中黑色圓圈表示的是大腦皮層的氧分壓,白色圓圈表示的是老鼠丘腦區域的氧分壓,黑色菱形表示的是大腦皮層的動(dòng)脈血壓的變化情況,白色菱形表示的是老鼠丘腦區域的動(dòng)脈血氧的變化情況。每批次的實(shí)驗老鼠是6只。從圖中可以看出,隨著(zhù)腎上腺素注射濃度增加,老鼠的腦組織氧分壓以及動(dòng)脈血壓逐漸增加。


總結


心臟驟停已成為危害現代人健康與生存的嚴重性疾患。心臟驟停動(dòng)物模型在研究人類(lèi)心肺復蘇技術(shù)、探討心臟驟停前后病理生理學(xué)及分子生物學(xué)發(fā)生機制、研究復蘇藥物及其它干預治療手段等多方面都具有非常重要的意義。本論文以老鼠為動(dòng)物模型進(jìn)行研究,研究其心臟驟停的不同發(fā)生機制,探索老鼠心臟驟停(CA)后腦氧分壓值的變化情況以及再復蘇時(shí)老鼠的大腦氧分壓值的變化情況,論文中所有氧分壓的測試是應用了unisense微電極系統中氧氣微電極對老鼠大腦不同區域氧分壓值進(jìn)行活體的原位檢測,這也說(shuō)明unisense系統在動(dòng)物心肺腦復蘇領(lǐng)域的研究方向存在著(zhù)很好的應用前景。