模拟深埋人员低氧复合缺水缺食大鼠生命耐受力及其生命体征研究Ⅰ
——血清生化指标研究

2017-08-12 06:23王德文彭瑞云谢一帆左红艳李杨徐新萍高亚兵陈建奎李英俊王丽峰赵黎董霁马俊杰王少霞
灾害医学与救援(电子版) 2017年2期
关键词:耐受力缺水雌性

王德文,彭瑞云,谢一帆,左红艳,李杨,徐新萍,高亚兵,陈建奎,李英俊,王丽峰,赵黎,董霁,马俊杰,王少霞

模拟深埋人员低氧复合缺水缺食大鼠生命耐受力及其生命体征研究Ⅰ
——血清生化指标研究

王德文,彭瑞云,谢一帆,左红艳,李杨,徐新萍,高亚兵,陈建奎,李英俊,王丽峰,赵黎,董霁,马俊杰,王少霞

目的:探讨模拟深埋条件下低氧复合缺水缺食大鼠的生命耐受力及其重要脏器血清生化指标变化规律。方法:Wistar大鼠200只,雌雄各半,随机分为对照组(40只)、单纯低氧组(40只)、缺水缺食组(60只)、低氧复合缺水缺食组(60只)。生命耐受力实验120只,观察至缺水缺食组和低氧复合缺水缺食组大鼠全部死亡,血清生化检测实验80只,于致伤后第1天、第3天、第5天、第7天检测静脉血血糖(GLU),尿素氮(BUN),肌酐(Cre),谷丙转氨酶(ALT),总蛋白(TP),白蛋白(ALB),球蛋白(GLB),碱性磷酸酶(ALP),谷草转氨酶(AST),乳酸脱氢酶(LDH),肌酸激酶(CK),以及钠(Na+)和钙离子(Ca2+)。结果:(1)低氧复合缺水缺食组大鼠死亡时间(6.8~12.1)天较缺水缺食组死亡时间(7.8~13.4)天提前,雄性大鼠平均活存时间较雌性缩短1.6天,缺水缺食组呈同样趋势;(2)低氧复合缺水缺食组13项血清生化指标均发生变化,较低氧组和缺水缺食组呈加重趋势,其中第5~7天时AST、ALT和BUN升高和GLU降低等变化尤为严重,雄性较雌性明显。结论:(1)模拟深埋条件下低氧复合缺水缺食大鼠的生命耐受时间为7~13天,雄性平均活存时间较雌性缩短;(2)低氧复合缺水缺食组可导致心、肝、肾功能损害,较低氧和缺水缺食具有加重效应,并具有多器官性、缓慢进行性、时相差异性、性别差异性特点。

掩埋;低氧复合缺水缺食;大鼠;生命耐受力;血清生化

各类爆炸恐怖袭击、地震、泥石流等自然灾害及矿井、隧道等工程事故塌方后,常发生人员被掩埋。掩埋在深层废墟和倒塌建筑物内的人员常常会同时遭受低氧、缺水、缺食等影响[1-4]。因此,研究深埋人员在低氧复合缺水、缺食条件下的生命耐受力变化及其血清生化功能变化,以阐明在低氧合并缺食和缺水情况下生命体征参数变化和重要脏器如心脏、肝脏、肾脏、肺脏、脑等生化功能改变,对受灾伤员的救治和深埋人员探测与监测系统(装置)的研制均将提供必要实验依据,具有重要的实用价值和理论意义。

1 材料和方法

1.1实验动物与分组200只Wistar大鼠,雌雄各半,体质量(250±20)g,均由军事医学科学院实验动物中心提供并统一饲养。将实验动物随机分为四组,即正常对照组(40只)、单纯低氧组(40只)、缺水缺食组(60只)和低氧缺水缺食组(60只),每组均雌雄各半。其中生命耐受力实验组120只(上述四组分别为20只、20只、40只、40只),血气和血清生化功能动态检测实验组80只(上述四组各20只)。

1.2模型制作方法低氧模拟装置由本课题组设计并研制,为常压低氧舱,调整舱内氧浓度,使氧含量保持(10±0.1)%,将单纯低氧组、低氧缺水缺食组动物置于该常压低氧舱内,其中单纯低氧组常规纳食和饮水,低氧缺水缺食组动物则同时禁水和禁食;正常对照组和缺水缺食组动物置于舱外正常环境中,其中正常对照组常规纳食和饮水,缺水缺食组动物则禁水和禁食。

1.3观察时间点生命耐受力实验组于每天8:00、16:00和22:00察动物死亡情况,持续至缺水缺食组和低氧复合缺水缺食组动物全部死亡。血气和血清生化功能动态检测实验组动物于模型制作后第1天,第3天,第5天和第7天,经2%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉,抽取动脉血0.5ml和静脉血5ml,分别进行多脏器功能检测。每次每组取10只动物,雌雄各半。

1.4血清生化指标改变将上述时间点抽取静脉血5ml,采用全自动生化分析仪检测血清中血糖(GLU),尿素氮(BUN),肌酐(Cre),谷丙转氨酶(ALT),总蛋白(TP),白蛋白(ALB),球蛋白(GLB),碱性磷酸酶(ALP),谷草转氨酶(AST),乳酸脱氢酶(LDH),肌酸激酶(CK),以及钠(Na+)和钙离子(Ca2+)。

1.5统计学处理采用SPSS 17.0软件进行统计学处理。计量资料以均数和标准差表示(),采用t检验。以P<0.05为差异显著。

2 结果

2.1各组大鼠死亡情况及其生命耐受力对照组和单纯低氧组大鼠于2周内全部活存,缺水缺食组和低氧缺水缺食组大鼠2周内全部死亡,其中低氧复合缺水缺食组大鼠的死亡时间(6.8~12.1)天较缺水缺食组死亡时间(7.8~13.4)天提前,同时,雄性大鼠的最早死亡时间、最后死亡时间均较雌性大鼠提前,平均活存时间较雌性缩短,提示雌性大鼠的生命耐受时间较雄性略延长,生命耐受力较之为强,见表1。

2.2大鼠血清生化指标改变

2.2.1 血清Na+改变见表2、3。与对照组比较,低氧组大鼠血清中Na+于伤后第7天内轻度减少,缺水缺食组第5~7天轻度增加,低氧合并缺水缺食可加重上述改变,雌雄大鼠未见显著差异。

表1模拟深埋人员不同伤类伤情大鼠生命耐受时间

2.2.2 血清Ca2+改变与对照组比较,低氧组血清中Ca2+于伤后第7天内无明显变化,缺水缺食组大鼠于伤后第7天内较之减少,低氧合并缺食缺水组大鼠呈类似趋势,其中雄性大鼠第5~7天的减少程度较雌性略明显。见表4、5。

2.2.3 血糖(GLU)改变与对照组比较,低氧组大鼠血清中GLU于伤后第1~3天略增加,第5~7天略减少;缺水缺食组大鼠血清中GLU于伤后第7天内持续性减少;低氧合并缺食缺水可加重上述改变,其中雄大鼠于第5~7天的减少程度较雌性大鼠略呈明显趋势。见表6、7。

表2雄性大鼠血清Na+改变(mmol/

表2雄性大鼠血清Na+改变(mmol/

注:与对照组比,*P<0.05,**P<0.01;与低氧组比,△P<0.05,△△P<0.01;与缺水缺食组比,#P<0.05,##P<0.01

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第1天150.80±0.45 142.80±1.30 149.20±1.64 140.00±2.74**##第3天141.40±0.55 138.20±2.05 143.80±0.85 139.60±1.34*##第5天141.20±1.30 140.00±2.35 144.80±2.39 150.20±3.42**△△#第7天141.00±1.00 138.80±1.92 149.20±3.27 152.20±5.81**△△

表3雌性大鼠血清Na+改变(mmol/L,

表3雌性大鼠血清Na+改变(mmol/L,

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第1天145.60±1.14 141.00±0.00 147.20±1.48 138.60±1.34**△##第3天139.80±2.17*137.20±2.28 141.60±1.52 143.00±0.00△△第5天140.00±2.24 139.00±1.58 145.20±1.79 150.60±2.88**##△△第7天139.60±1.52 135.80±3.70 148.40±2.97 147.75±4.27**△△

表4雄性大鼠血清Ca2+改变(mmol/L,

表4雄性大鼠血清Ca2+改变(mmol/L,

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天2.30±0.09 2.28±0.05 2.05±0.01 2.12±0.15*第1天2.45±0.08 2.53±0.11 2.24±0.06 2.16±0.04**△△#第3天2.36±0.07 2.44±0.07 2.11±0.03 2.22±0.06**△△##第5天2.24±0.03 2.37±0.07 2.08±0.07 2.19±0.28

表5雌性大鼠血清Ca2+改变(mmol/L,

表5雌性大鼠血清Ca2+改变(mmol/L,

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天2.22±0.08 2.31±0.12 2.09±0.07 2.34±0.12##第1天2.38±0.04 2.57±0.19 2.23±0.04 2.21±0.07**△△第3天2.31±0.13 2.36±0.11 2.19±0.10 2.35±0.12第5天2.30±0.08 2.28±0.06 2.07±0.10 2.22±0.09#

2.2.4 血清尿素氮(BUN)改变与对照组比较,低氧组大鼠血清BUN无明显变化;缺水缺食组大鼠血清BUN于伤后第7天内进行性增加,低氧合并缺水缺食可加重上述改变,其中雄性大鼠第5~7天的升高程度较雌性呈明显加重趋势。见表8、9。

2.2.5 血清肌酐(Cre)改变与对照组比较,低氧和缺食缺水使大鼠血清中Cre于伤后7天内增加,低氧合并缺水缺食分别可加重上述改变,雌雄大鼠无明显差异。见表10、11。

2.2.6 血清谷丙转氨酶(ALT)改变与对照组比较,低氧和缺水缺食分别使大鼠血清中ALT于伤后第5~7天增加,低氧合并缺水缺食可加重上述改变,其中雄性大鼠第5~7天的升高程度较雌性明显加重。见表12、13。

表6雄性大鼠血糖改变(mmol/L,±s)

表6雄性大鼠血糖改变(mmol/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第5天6.42±0.26 5.76±0.77 5.26±0.50 3.52±2.02*△第1天5.77±0.46 7.60±0.64 3.05±0.60 7.49±0.75**##第3天7.15±0.15 9.25±3.36 3.97±0.48 4.13±0.32**△△第7天5.76±0.34 5.01±0.40 4.32±0.71 3.34±1.11**△

表7雌性大鼠血糖改变(mmol/L,±s)

表7雌性大鼠血糖改变(mmol/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天6.12±0.55 5.97±1.30 4.26±0.40 4.36±0.89**第1天5.62±0.47 6.79±0.46 4.69±0.72 8.79±0.86**△△##第3天6.18±0.26 6.56±0.65 4.55±1.37 4.58±0.16**△△第5天6.02±0.35 7.12±1.45 4.30±1.57 4.02±0.54**△△

表8雄性大鼠血清尿素氮改变(mmol/L,±s)

表8雄性大鼠血清尿素氮改变(mmol/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天6.27±0.74 7.69±0.74 15.89±4.29 22.97±8.28**△△第1天7.78±0.97 9.10±1.139 10.55±1.22 9.59±1.00*第3天6.72±0.27 7.17±0.65 9.29±0.84 9.61±0.65**△△第5天7.55±0.95 8.14±0.47 10.06±2.05 16.41±4.97**△△#

表9雌性大鼠血清尿素氮改变(mmol/L,±s)

表9雌性大鼠血清尿素氮改变(mmol/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第1天7.52±0.81 8.97±0.82 10.27±2.33 9.18±1.46第3天7.42±0.72 7.67±0.87 8.78±2.37 10.10±1.37*△第5天7.02±0.63 7.71±0.49 11.01±3.56 13.65±2.75**△△第7天6.94±0.90 8.43±1.06 12.18±0.85 19.45±7.80**△

2.2.7 血清总蛋白(TP)改变与对照组比较,低氧和缺水缺食使大鼠血清中TP于伤后7天内未见明显变化,低氧合并缺水缺食组TP于伤后第3~7天明显增加,雌雄大鼠差异不显著。见表14、15。

2.2.8 血清白蛋白(ALB)改变与对照组比较,低氧第5~7天和缺水缺食第3~7天大鼠血清中ALB增加,低氧合并缺水缺食可加重上述改变,雌雄大鼠差异不显著。见表16、17。

2.2.9 血清球蛋白(GLB)改变与对照组比较,低氧组和缺水缺食组大鼠第1~7天血清中GLB未见明显变化,低氧合并缺水缺食组大鼠第3~7天血清中GLB较明显增加,雌雄大鼠差异不显著。见表18、19。

表10雄性大鼠血清肌酐(umol/L,±s)

表10雄性大鼠血清肌酐(umol/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天22.60±1.52 35.80±1.30 46.20±9.63 60.80±11.78**△△第1天33.80±3.03 37.40±3.98 40.40±1.52 31.20±2.17△##第3天28.40±3.78 41.80±11.32 45.40±5.55 36.80±4.38*#第5天27.20±3.27 36.60±3.13 41.20±6.94 54.20±6.94**△△#

表11雄性大鼠血清肌酐(umol/L,±s)

表11雄性大鼠血清肌酐(umol/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第1天32.40±1.67 34.25±2.87 42.40±9.07 38.00±6.52第3天30.60±0.89 35.60±3.44 38.60±8.44 42.67±3.06*△第5天29.40±5.55 36.40±7.30 59.20±22.41 61.00±16.99**△第7天27.20±4.66 38.60±8.33 55.60±5.60 69.75±13.40**△△

表12雄性大鼠血清谷丙转氨酶改变(U/L,±s)

表12雄性大鼠血清谷丙转氨酶改变(U/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天38.200±3.347 46.800±6.979 104.200±32.904 208.600±118.046*△△第1天36.00±2.12 35.40±4.10 36.60±4.51 23.20±3.77**△△##第3天37.00±3.67 41.20±3.19 32.00±3.24 33.80±6.22△第5天38.80±4.49 51.40±2.30 48.60±13.89 170.40±244.95**△△##

表13雌性大鼠血清谷丙转氨酶改变(U/L,±s)

表13雌性大鼠血清谷丙转氨酶改变(U/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第1天35.80±2.59 34.50±7.77 27.00±3.08 21.40±5.41**△第3天32.80±1.79 32.00±3.08 21.80±7.60 31.33±11.93第5天34.80±3.27 43.20±6.30 43.00±4.64 54.40±30.80*第7天34.80±5.26 40.00±6.96 42.00±14.63 53.50±26.19*

2.2.10 血清碱性磷酸酶(ALP)改变与对照组比较,低氧组雄性大鼠血清ALP于第5~7天、雌性大鼠ALP于第1~7天均持续性增加;低氧合并缺水缺食组雄性和雌性大鼠血清中ALP均呈持续性进行性明显减少,其中雌性大鼠尤为显著。见表20、21。

2.2.11 血清谷草转氨酶(AST)改变与对照组比较,于致伤后第1天时,所有实验组大鼠血清AST均呈现下降趋势,尤以低氧合并缺水缺食组最为明显;于致伤后第3~7天时,所有实验组大鼠血清AST均呈现升高趋势,同样尤以低氧合并缺水缺食组最为明显,表明可加重上述改变,其中雄性大鼠于致伤后第5~7天时升高程度达到对照组的3~4倍,提示雄性大鼠较雌性更为敏感。见表22、23。

2.2.12 血清乳酸脱氢酶(LDH)改变血清LDH的变化与血清AST呈类似规律,即与对照组比较,于致伤后第1天时,所有实验组大鼠血清LDH均呈现下降趋势,尤以低氧合并缺水缺食组最为明显;于致伤后第3~7天时,所有实验组大鼠血清LDH均呈现升高趋势,同样尤以低氧合并缺水缺食组最为明显,表明可加重上述改变,其中雄性大鼠于致伤后第3~7天时LDH高于雌性,提示雄性大鼠较雌性更为敏感。见表24、25。

表14雄性大鼠血清总蛋白改变(g/L,±s)

表14雄性大鼠血清总蛋白改变(g/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天57.00±1.23 56.80±1.30 58.80±2.17 67.20±3.70**△△##第1天62.00±2.12 61.60±1.52 60.20±2.05 57.40±1.14**△△#第3天56.80±1.48 58.20±1.64 61.00±3.16 64.40±2.61**△△第5天57.40±1.14 61.00±1.23 55.80±4.49 70.00±4.36**△△##

表15雌性大鼠血清总蛋白改变(g/L,±s)

表15雌性大鼠血清总蛋白改变(g/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第1天61.00±2.45 60.50±2.38 60.00±2.12 61.20±3.90第3天59.80±0.84 57.80±3.96 59.00±3.00 68.67±1.16**△△##第5天60.20±3.56 59.80±3.96 59.20±2.78 67.00±3.16*△##第7天58.40±2.19 55.00±2.55 57.80±3.96 69.50±8.06*△△#

表16雄性大鼠血清白蛋白改变(g/L,±s)

表16雄性大鼠血清白蛋白改变(g/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第1天30.00±1.87 30.80±2.05 30.00±0.71 29.60±0.89第3天28.20±1.30 29.60±1.14 31.80±1.10 33.00±1.23**△△第5天28.40±1.67 30.20±1.48 31.00±1.58 35.20±1.79**△△##第7天28.40±0.89 29.20±1.10 30.60±1.95 34.40±1.82**△△#

表17雌性大鼠血清白蛋白改变(g/L,±s)

表17雌性大鼠血清白蛋白改变(g/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第1天31.20±1.92 31.25±0.96 31.20±2.28 33.20±2.28第3天30.80±1.30 28.60±1.82 30.60±2.30 33.67±0.58*△△第5天31.40±2.30 31.40±2.07 32.40±0.89 34.20±1.30*△#第7天24.40±12.54 31.80±4.21 32.20±1.64 34.25±0.96

2.2.13 血清肌酸激酶(CK)改变血清CK的变化与血清AST、LDH基本类似,但明显较之为轻,即与对照组比较,于致伤后第1天时,所有实验组大鼠血清LDH同样均呈现下降趋势,同样尤以低氧合并缺水缺食组最为明显;于致伤后第5~7天时,所有实验组大鼠血清LDH均呈现轻度升高趋势,但低氧组、缺食缺水组与低氧合并缺食缺水组大鼠血清CK的升高程度基本相似,其中雄性大鼠于致伤后第5~7天的CK略高于雌性。见表26、27。

表18雄性大鼠血清球蛋白改变(g/L,±s)

表18雄性大鼠血清球蛋白改变(g/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天28.60±1.14 27.60±1.52 25.20±2.68 32.80±3.56*△##第1天32.00±2.24 31.60±1.44 30.20±2.49 29.80±0.45第3天28.60±1.14 28.60±1.14 29.20±3.35 31.40±2.70第5天29.00±0.71 30.80±0.84 24.80±3.27 34.80±3.27**△##

表19雌性大鼠血清球蛋白改变(g/L,±s)

表19雌性大鼠血清球蛋白改变(g/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第1天29.80±1.10 29.12±1.26 28.80±0.45 28.00±2.00第3天29.00±0.71 29.20±2.17 28.40±1.52 35.00±1.00**△△##第5天28.80±1.30 28.40±2.61 26.80±2.49 32.80±2.59*△##第7天28.80±1.92 23.20±3.70 25.60±3.05 35.25±4.06△#

表20雄性大鼠血清碱性磷酸酶改变(U/L,-±s)

表20雄性大鼠血清碱性磷酸酶改变(U/L,-±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天282.20±17.07 997.60±1341.80 101.00±21.83 132.20±29.85**第1天288.40±54.83 284.00±36.61 181.40±33.99 232.20±36.97第3天322.00±57.01 298.40±51.80 153.60±25.12 179.80±44.87**△△第5天210.60±25.85 323.20±53.66 96.80±23.25 170.80±35.73△△##

表21雌性大鼠血清碱性磷酸酶改变(U/L,±s)

表21雌性大鼠血清碱性磷酸酶改变(U/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天118.60±14.54 266.20±42.03 45.60±15.69 54.75±14.32**△△第1天168.80±16.90 209.00±35.63 82.80±15.22 71.00±10.20**△△第3天106.60±7.57 198.60±19.42 97.20±84.19 58.67±5.51**△△第5天102.20±13.77 172.60±21.15 50.00±12.12 55.40±14.59**△△

3 讨论

3.1关于深埋人员低氧复合缺水缺食条件下的生命耐受力众所周知,在各类暴恐袭击、地震等自然灾害及矿井等工程事故塌方后常发生人员被掩埋。掩埋条件下,特别是深埋条件下,掩埋在深层废墟和倒塌建筑物内的人员不仅可能遭受骨折、失血、挤压伤、冲击伤,而且常同时遭受低氧、缺水、缺食等影响。上述各种伤类伤情对掩埋人员的生命耐受力均将产生严重影响。传统观念认为,埋压于倒塌废墟内生命救援的“黄金时间”为“3天”,但掩埋条件下人员的生命耐受时间究竟多长,至今缺乏充分了解和认识。本课题组前期曾分别报道模拟深埋人员低氧复合缺水缺食分别复合冲击伤、骨折、失血大鼠/比格犬的生命耐受力及其生命体征(血清生化功能和血气等)的研究结果[5-22]。

表22雄性大鼠血清谷草转氨酶改变(U/L,±s)

表22雄性大鼠血清谷草转氨酶改变(U/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天136.40±14.59 158.60±20.48 224.20±83.42 394.60±187.18*△第1天169.40±5.32 116.40±17.52 150.20±15.64 93.60±4.56**△##第3天107.80±9.65 133.00±9.14 150.20±13.54 174.20±30.87**△第5天136.80±13.08 121.60±58.91 152.80±28.35 508.20±750.85

表23雌性大鼠血清谷草转氨酶改变(U/L,±s)

表23雌性大鼠血清谷草转氨酶改变(U/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第1天140.20±8.11 111.50±27.43 129.40±17.90 88.20±18.01**##第3天89.20±4.97 114.80±15.26 117.60±17.87 191.33±11.15**△△##第5天96.80±15.37 134.20±12.89 132.20±15.72 178.40±18.84**△△##第7天107.40±16.47 150.00±25.99 156.20±12.62 168.00±17.66**

表24雄性大鼠血清乳酸脱氢酶改变(U/L,±s)

表24雄性大鼠血清乳酸脱氢酶改变(U/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天1506.60±241.79 1523.40±288.70 1473.00±409.46 1628.40±460.81第1天2006.20±68.01 1143.80±378.01 1968.80±205.30 608.40±157.38**△##第3天363.20±46.90 938.40±355.06 642.80±141.87 2171.20±445.61**△△##第5天1378.20±210.59 1625.60±252.72 1558.40±582.91 1868.60±841.65

表25雌性大鼠血清乳酸脱氢酶改变(U/L,±s)

表25雌性大鼠血清乳酸脱氢酶改变(U/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天1058.60±347.10 1178.25±225.74 1322.40±127.50 1209.00±222.13第1天1709.00±80.20 927.75±329.21 1341.40±238.63 610.20±315.40**##第3天269.40±46.92 986.20±198.18 404.60±93.06 2154.67±392.60**△△##第5天816.00±255.54 1288.60±367.86 1269.20±232.65 1669.60±212.35**#

本文进一步以大鼠为对象,比较了模拟深埋人员可能发生的未复合各类创伤的“单纯性”低氧(氧含量10%,即中度低氧)、“单纯性”缺水缺食(即缺水缺食)和“单纯性”低氧缺水缺食(即低氧复合缺水缺食)条件下的生命耐受时间及其血清生化功能等生命体征的变化规律和特点。实验研究结果表明:(1)低氧复合缺水缺食组大鼠于13天内全部死亡,缺水缺食组大鼠于14天内全部死亡,单纯缺氧组和对照组全部活存。(2)低氧复合缺水缺食组雄性大鼠的活存时间较雌性缩短,其中前者死亡时间为(6.8~10.5)天,平均死亡时间为(8.2±0.7)天,雌性为(8.3~12.5)天,平均死亡时间为(9.8± 0.9)天;缺水缺食组大鼠也呈现类似结果[雄性和雌性平均死亡时间分别为(9.7±0.6)天和(11.1± 0.8)天],均提示雄性大鼠的生命耐受力弱于雌性大鼠。

将本次大鼠实验与前期比格犬同类实验比较表明,雄性犬和雌性犬的死亡时间分别为(11.9~14.0)天和(14.0~14.9)天,其平均死亡时间分别为(12.7±0.5)天和(14.5±0.2)天,提示两种动物具有同样性别规律,但大鼠的生命耐受力明显弱于比格犬。

经对我国近40年发生的包括1976年唐山地震、2010年山西王家岭煤矿透水和青海玉树地震等在内的掩埋条件下138例获救人员救援统计,其中127例(占92.1%)的最长存活时间均在8天以上,最长者28天,甚至曾见报道1例被掩埋妇女活存时间达35天(诚然,其存活时间与伤情程度、体质状况、有无饮水食物、环境条件等密切相关),仅11例(7.9%)活存6天;再如国外近25年地震中24例获救人员中有22例(91.7%)的最长活存时间为7~28天,仅2例(8.3%)分别活存4天和6天。其死亡原因均为极度消瘦(体重、脏器重量指数极度降低),全身多脏器衰竭[2]。

综上所述,在模拟埋压于倒塌废墟内的大鼠、比格犬和人体的生命耐受时间大多均为第7天以上。换言之,上述埋压于倒塌废墟条件下的“自然死亡”均可能发生在第7天以后,且其死亡原因也具有基本相似性。

对上述实验动物的生命耐受力研究结果,结合国内外重大地震灾害,以及矿难等意外事故的救援实践中获救人员最长活存时间综合对比分析表明,传统认为的埋压于倒塌废墟内生命救援的“黄金时间3天”的观念固然对激励应急救援人员实施“争分夺秒、快挖快救”具有现实意义,但将其“黄金时间”延长为6~7天,不仅具有充分的生物学依据,而且可能有助于抢救出更多的生命。

表26雄性大鼠血清肌酸激酶改变(U/L,±s)

表26雄性大鼠血清肌酸激酶改变(U/L,±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天578.40±135.04 809.40±282.75 509.60±173.80 666.20±189.64第1天689.40±54.15 489.60±194.59 679.80±85.33 276.00±43.40**△##第3天1055.80±85.13 567.80±183.98 1728.00±164.26 897.60±229.94△##第5天592.20±93.21 716.20±107.70 603.20±253.57 662.40±316.87

表27雌性大鼠血清肌酸激酶改变(U/L,-±s)

表27雌性大鼠血清肌酸激酶改变(U/L,-±s)

注:同表2

组别正常对照组低氧组缺水缺食组低氧复合缺水缺食组第7天324.80±91.23 518.00±138.22 377.20±35.29 426.25±90.66第1天570.20±38.47 386.25±140.13 482.80±103.67 265.40±147.87**#第3天869.20±120.95 521.20±70.95 1328.80±339.67 904.33±204.71△△第5天311.00±103.70 461.20±89.78 465.00±131.85 494.20±44.94**

表28雄性和雌性低氧复合缺水缺食大鼠第7天重要脏器生化功能指标比较

3.2关于模拟深埋人员低氧复合缺水缺食大鼠重要脏器生化功能变化的特点本实验低氧复合缺水缺食大鼠重要脏器的13项生化功能和离子浓度指标于致伤后1~7天均发生了不同程度的变化,其中前者(特别是直接与生命密切相关的心脏谷草转氨酶、肝脏谷丙转氨酶和肾脏尿素氮“三大”生化功能主要指标)变化尤为明显,显然在其后7~14天后的低氧复合缺水缺食组动物多器官功能衰竭致死亡过程中均具有重要甚至主要的作用。上述变化具有如下共同的基本规律和特点:(1)多器官性(即所有器官的生化功能和离子浓度指标均发生异常变化)。(2)缓慢进行性(尤以第3~7天进行性明显加重至死亡)。(3)时相差异性(即13项指标呈4种时相型变化:包括先降低后升高型的AST、LDH、ALT、CK、Na+;先升高后降低型的GLU、Ca+;持续升高型的BUN、Cre、TP、ALB、GLB;持续降低型的ALP)。自不待言,上述规律和特点分别与持续性的禁水禁食所致的血浓缩、各种指标的产生原理和临床意义以及低氧等因素密切相关。(4)性别差异性(即雄性大鼠的重要脏器生化功能变化较雌性更为明显,如雄性低氧复合缺水缺食大鼠第7天的心脏AST、肝脏ALT、肾脏BUN升高和血糖GLU降低的程度均较雌性为严重,从而导致雄性大鼠的最早死亡和全部死亡的时间先于雌性,平均活存时间缩短,见表28)。

综上所述,通过模拟深埋人员低氧复合缺水缺食条件下大鼠的持续实验表明,大鼠的生命耐受时间为6.8~12.1天。在死亡前的1~7天内,大鼠心、肝和肾生化功能13项指标均发生明显变化,且较单纯低氧组及缺水缺食组呈现加重效应,并具有多器官性、缓慢进行性、时相差异性、性别差异性等特点。

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[20]唐湘君,王德文,左红艳,等.模拟深埋条件下持续性挤压伤复合低氧复合缺水缺食肝脏的生理生化功能改变及其损伤特点[J].军事医学,2014,38(6):433-436.

[21]唐湘君,王德文,左红艳,等.模拟深埋条件下持续性挤压伤复合低氧复合缺水缺食诱导肝细胞凋亡及其机制研究[J].军事医学,2014,38(6):437-440.

[22]左红艳,王德文,李杨,等.模拟掩埋条件下不同伤类伤情比格犬的生命耐受力与生命体征变化研究[J].军事医学,2014,38(6):441-444.(收稿:2017-03-22修回:2017-04-15编校:齐彤)

Rats’toleranceof life and vitalsignsunder the condition of hypoxia combined w ith deprivation ofwaterand food simulated deeply buried personΙThe toleranceof lifeand serum biochem ical indexes

WANG De-wen,PENG Rui-yun,XIEYi-fan,ZUO Hong-yan,LIYang,XUXin-ping,GAO Ya-bing,CHEN
Jian-kui,LIYing-jun,WANG Li-feng,ZHAO Li,DONG Ji,MA Jun-jie,WANG Shao-xia
Instituteof Radiation Medicine,Academy ofM ilitary Medical Sciences,Beijing 100850,China

Objective:To study the changed rulesof the tolerance of life anserum biochemical indexesofmajor organsunder the condition of hypoxia combined w ith deprivation ofwater and food in rats simulated deeply buried.Methods:200Wistar ratsw ith halfmalesand half femaleswere random ly divided into the controlgroup(n=40),pure hypoxia group(single deprivation group,n= 40),deprivation of water and food group(two deprivation group,n=60),hypoxia combined w ith deprivation of water and food group(three deprivation group,n=60).The tolerance experimentof life(n=120).We observed to all the rats died in two deprivation group and three deprivation group.The experimentof serum biochem ical(n=80).Venous blood GLU,BUN,Cre,ALT,AST,LDH, CK,ALP,TP,ALB,GLB,Na+and Ca2+weremeasured at1,3,5 and 7 d after injury.Results:(1)The earlier time of death(6.8~12.1) in three deprivation group is than in two deprivation group(7.8~13.4 d).Themean survival timewere shortened 1.6d inmales than females.The trend was similar in two deprivation group.(2)13 serum biochemical indexes in three deprivation group were changed. Three deprivation group showed aggravated tendency than single deprivation group and two deprivation group.AST,ALT,BUN were increased and GLU were reduced significantly at5~7 d.Maleswere relatively evidently than thatof females.Conclusions:(1)The tolerance time of life is 7~13 d under the condition of hypoxia combined w ith deprivation ofwater and food in rats simulated deeply buried.Survival time ofmales is shorter than females.(2)The injuries of heart,liver and kidney function occurred in threedeprivation group which were aggravated than single deprivation group and two deprivation group.The characteristics aremultiorgans,slowed progressive,time differencesand sex differences.

bury;hypoxia combinedw ith deprivation ofwaterand food;rat;the toleranceof life;serum biochemical indexes

R472.2

A [文章编号]2095-3496(2017)02-0074-11

10.19372/j.cnki.issn.2095-3496.2017.02.002

国家科技部709项目(2006FK130006)

100850北京,军事医学科学院二所(王德文,彭瑞云,谢一帆,左红艳,李杨,徐新萍,高亚兵,陈建奎,李英俊,王丽峰,赵黎,董霁,马俊杰,王少霞)

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