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大鼠线栓法局灶性脑缺血再灌注模型的研究改进

大鼠线栓法局灶性脑缺血再灌注模型的研究改进

学生:方小逢1

老师:叶小敏 2

(1.咸宁学院药学院,咸宁,437100; 2.武汉市食品药品检验所,武汉,000000)

我的参考文献还没有整理好,你帮我看看正文里的内容有那些地方要改进,麻烦了!!

摘要: 目的改进大鼠线栓法局灶性脑缺血再灌注模型的制备方法,建立一

种比较系统,操作简单,成功率高的大鼠大脑中动脉缺血(MACO)再灌注动物模型。方法参照文献方法,将头端用石蜡处理过的尼龙钓鱼丝线,从左侧颈总动脉向颈内动脉插入,可逆性阻断大鼠一侧中动脉,制作短暂脑缺血模型,分别对模型大

鼠进行神经行为学、四肢协调性检查;术后24h处死大鼠取脑组织进行四氮唑红(TTC)染色鉴定模型的成功与否。假手术组不进行动脉阻塞。结果在模型制作过程中,遇到的最大困难是栓线插线时无法正确插入颈内动脉或者是插入过深。且不同体重的大鼠所需的栓线头大小不一,插入的深度也有明显的差别。除了改进栓线,方便标记栓线插入深度,直接在颈总、颈内动脉套上一根丝线牵拉,既有助于手术分离,又有助于控制出血;遇到栓线插入困难时,颈总、颈内动脉的复流可以有效地消除颈内动脉痉挛,成功率明显提高。结论采用预先在颈总、颈内动

脉套线,可以方便有效地控制出血。插线困难时,颈总、颈内动脉的复流可以提高成功率。改进后的模型成功率相对提高,制作良好的栓线、熟练的操作和体重合适的大鼠是制作模型成功的关键。本方法能明显缩短手术时间,减轻对动物的

损伤,且制备的模型可靠,脑缺血部位稳定。

关键词:动物模型;SD 大鼠;线栓法;局灶性脑缺血/ 再灌注

Modification of suture methods for rat model of focal cerebral ischemia

reperfusion

Student:Fang Xiao Feng 1

Instructor:Ye Xiao Min 2

(1、School of Pharmacy, Xian ning College, Xianning,437100;

2、The Food and Drug Inspection, WuHan China, 000000)

Abstract : Objective To probe the modification of suture methods for rat s model of focal cerebral ischemia reperfusion.To establish a model of rat ischemia reperfusion injury, in terms of the model, the operation will be simple, and the achievement ratio will be high. Methods According to the methods of literature , nylon thread with a paraffin in the end was inserted into the internal carotid artery ( ICA) in Sprague-Dawley rats to achieve an animal model of reversible middle cerebral artery occlusion.Stroke was induced by a 1.5h occlusion of the MCA using an intraluminal filament. Behavioral assessments were evaluated by neurological test, motor test. Brain tissue damage was detected in the ischemic animals 24h after the surgery by 2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride(TTC) staining . Results While the model was made ,the biggest difficulties is inserted correctly into the internal carotid artery ( ICA) or into a deep. And with different species and the weight of the rats ,the nylon thread is on all sizes, the insertion of detail are obvious difference. To reduce the bleeding , we tied the command carotid artery (CCA) and ICA loosely with a silk suture besides using vascular forceps. The CCA and the ICA were dissected and divided only when the thread was difficult to be inserted into ICA. Conclusion A silk suture was tied loosely around the CCA and the ICA in advance , which could control bleed effectively conveniently. The CCA and the ICA should be reflux only when the thread can not be inserted into ICA correctly and the success rate is obviously raised. The improved rat model was a perfect method ,but a successful rat model depends on the suitable weighted rats, the satisfactory manufature of thread and skilled operation .The method can Shortened the times of operation , relieved the damage of rat when operation ,And the model is reliable , the spot of ischemia is Stable .

Key words : animal model ;SD rats ;suture method ;focal cerebral ischemia/ reperfusion

前言

缺血性脑损伤是目前发病率、致残率和死亡率均较高的严重疾病之一。建立一种稳定、可重复、损伤小的动物血栓性脑缺血再灌注模型,对于缺血性卒中病理机制探索及疗效评价具有

重要价值。1986 年Koizumi[1]首次采用不开颅经颈总动脉栓入尼龙线致大脑中动脉闭塞获

得成功, 后经ZeaLonga[2]对此法适当改进后被广泛用于实验性脑缺血研究。蒋祝昌等[3]发现石蜡制作的线栓使模型的成功率有明显提高,本实验将对此方法改进,以左侧栓线造成MCAO为例,将遇到的问题及解决方法作一介绍,以期进一步规范大鼠脑缺血模型的制作,提高模型成功率。

一、材料和方法

1 主要试剂和仪器

直径0.265mm尼龙线,电子数显卡尺由德国Mahr GmbH Esslingen公司生产,2,3,

5-氯化三苯基四氮唑(2, 3, 5-triph-enyltet razoliumchloride, TTC) 由国药集团化学试剂有限公

司生产。

2 实验动物及分组

雄性SD大鼠,350±30g,SPF级,由湖南斯莱克景达实验动物有限公司

(SCXK(湘)2009-0004,合格证号编号HNASLKJ20102606)提供。大鼠饲养于SPF级动物房中,饲养方式为笼养,每笼5只。基础饲料为试验鼠无菌全价颗粒饲料(湖北省实验动物研究中心全价营养颗粒饲料加工厂)、饮用水为纯净水、笼底垫料为锯末(使用前已经高压灭菌),每两日更换一次。实验室温度为20-24℃,湿度为55-70% 。光照12小时的明暗周期。实验动物使用许可证号SYXK(鄂)2009-0024,环境证号:00020865。

将大鼠按随机数字表分为MCAO 组和假手术组。M C A O 组16 只,假手术组4 只,术前一夜禁食,但不禁水。

3 线栓的制备

先将单股4-0尼龙线用手术刀片切制成等长(50 mm)的线段,使断端平整无斜面无毛刺,酒精浸泡消毒,将头端3 mm 涂黑,并在距离前端18 mm 20mm 25mm处作标记,尾端10mm 也涂黑。然后将线段头端3 mm 埋于融化的石蜡中,迅速取出,使石蜡凝固栓线头端3 mm ,形成一小圆球,圆球要圆钝,避免形成锐尖或弯钩,且不可露出栓线头,晾干后线栓头端用游标卡尺筛选,取头端直径为0.39~0.42 mm 的线栓使用,此时栓线呈直线。(实体显微镜

无照相功能,所以不能提供照片)

4 动物模型的制备

参考蒋祝昌、王耀明等[1]采用改进的线栓法:大鼠腹腔注射10%水合氯醛(340mg/kg)麻醉,仰卧位固定,剪除颈部毛发并用酒精消毒,取颈正中切口,钝性分离大鼠左侧胸锁乳突肌与胸骨舌肌之间的肌间隙,分离左侧颈总动脉(common carotid artery,CCA)﹑颈外动脉(external carotid artery, ECA)和颈内动脉,颈总动脉(common carotid artery,CCA)穿两根丝线备用,颈外动脉(external carotid artery, ECA)和颈内动脉(internal carotid artery, ICA),分别穿一根丝线,结扎CCA的近心端,在ECA和ICA的分叉处结扎ECA,小动脉夹夹闭ICA,在CCA距离分叉3mm处用眼科剪剪一小口,注意不要剪断颈总动脉,并把小口下丝线系一松结,,将一直径为0.265mm的栓线(头端5mm涂上一层切片石蜡,使直径为0.39-0.42mm)从此小口插入,松开动脉夹,将栓线顺着ICA轻柔缓慢的插入大脑中动脉,感到有轻度阻力为止,遇到栓线插入困难时,颈总、颈内动脉的复流可以有效地消除颈内动脉痉挛,此时,线栓大约20 mm 处标记进入颈内动脉与颈总动脉分叉处,然后在分叉处扎紧ICA即可阻塞中动脉,系紧预先打好的松结。再灌注时,将栓线从ICA中抽出即可。假手术组除了不插入栓线外,其它一切操作相同。检查无活动性出血后,皮肤缝合。术后单笼饲养,加食加水,放置恒温箱37℃,保持体温。共进行造模手术16 只,假手术组4 只。

5 观测指标

大鼠MCAO 术后行为学评分:

0 分:正常,提起鼠尾,可伸展双上肢,无神经功能缺损;

1 分: 左侧前爪不能完全伸展,轻度神经功能缺损;

2 分: 提起鼠尾,左侧前肢内旋,肩内收,行走时,大鼠向左侧转圈,中度神经功能缺损;

3 分:行走时,大鼠身体向左侧倾倒,重度神经功能缺损;

4 分:不能自发行走,有意识丧失。

分别在术后6h和22h对大鼠进行行为学评分。

6 大鼠脑梗死灶测量:

再灌注22h评分后,断头取脑,剔除嗅球,低位脑干,保留大脑和小脑,立即称取湿重(用于计算大脑的脏器系数,考察水肿情况),置于0~4℃生理盐水中10分钟后将大脑沿冠状面切成厚度大致相等的5片,小脑则弃去,将脑片置于1.2%的TTC溶液(用pH7.4的磷酸盐缓冲液配制)中,37℃水浴中温孵半小时,正常脑组织呈玫瑰红色,梗死区为白色,见下图。将染色后的脑片置10%的中性甲醛溶液中固定后,称取5个脑片的总重量,再将白色部分仔细挖下称重,以白色部分重量占5个脑片总重量的百分比作为梗死比例。

二、 结果

实验结果如未注明,实验结果汇总数据的统计均是采用SPSS15.0软件中单因素方差分析法。

1 大鼠MCAO 术后神经功能行为学评分结果

在灌注开始后的第6h 和22h ,进行行为学观察。评分方法为longa 法[2],根据大鼠前肢内收﹑转圈、右倾等情况进行行为学评分,得出下面结果:

表1 行为学评分()SEM X ±

组别

模型组 假手术 样本数

16 4 6h 评分

4.18±0.19 0±0 22h 评分 4.25±0.14 0±0

2 TTC 染色结果

断头取脑后,我们肉眼即可看见梗死侧脑肿胀,脑中线移位, 但无脑实质内出血。称重,TTC 染色,白色部分重量占5个脑片总重量的百分比作为梗死比例,其梗死比例的测定结果如表2:

表2脑缺血梗死比例()SEM X

± 组别

模型组 假手术组 样本数量

16 4 梗死比例(%) 23.4±23 0±0

3 造模成功率

16 只MCAO 模型组大鼠中有1 只大鼠死亡,大脑解剖时结果显示蛛网膜下腔出血(后补做1只)。造模成功率为94.12%,死亡率为5.88%,并发症发生率为5.88%。

三、结论

大鼠MCAO 术后神经功能行为学评分结果显示模型组行为学评分均较高,而假手术组评分均为零,说明造模很成功,且随着再灌注时间的延长,脑缺血损伤逐渐加重,行为学评分增高。大脑解剖时肉眼即可看见梗死侧脑肿胀,脑中线移位, 但无脑实质内出血,TTC染色结果表明梗死比例为(23.4±23)%(n=16),梗死比例小于50%,属于正常范围,只是梗死比例偏差太大,结果有待进一步讨论,造模成功率为94.12%,死亡率为5.88%,并发症发生率为5.88%,这些数据说明模型改进非常成功,本方法能明显缩短手术时间,减轻对动物的损伤,且制备的模型可靠,脑缺血部位稳定

四、讨论

大鼠线栓法制备脑缺血再灌注模型是目前研究动物脑缺血的最常用方法。许多学者在大鼠的选择[1]、麻醉剂的应用[2]、栓线的部位与方式[3] 、栓线插入的深度[4] 、插头末端的处理方式[5] 、在颈总、颈内动脉套线[6] 等方面都有一定研究。

本实验选用同一批的湖南斯莱克景达实验动物有限公司的SPF级雄性SD大鼠,350±30g,选择合适且较一致鼠龄和体质量的大鼠,生活能力强,恢复较快。动物较大或过重,颅内动

脉较粗,实验时栓线难以完全阻断其血流;动物较小或过轻,颅内动脉较细,实验时栓线难以插

入ICA,且易损伤血管[7]。

卜碧淘[8]用Wistar Kyoto大鼠对常用的几种麻醉剂进行实验,结果表明水合氯醛﹙400

mg/kg, ip﹚、苯巴比妥钠﹙200 mg/kg, ip ﹚、乌拉坦﹙1000 mg/kg, ip﹚都可使局灶性脑缺血造模中大鼠的体温、呼吸、血气和酸碱度有明显影响,其中苯巴比妥钠和乌拉坦的降低脑

温效果较水合氯醛明显,可使脑温降至28 % ~30 %。这种低温脑保护作用是不可忽略的影响因素。本实验采用10%水合氯醛( 340mg/kg, ip )麻醉,将这种低温脑保护作用降到最低。

蒋祝昌、王耀明等[1]石蜡制作的线栓使模型的成功率明显提高, 石蜡线栓能较完全地阻断MCA 的血流,产生大面积的梗死灶。石蜡线栓的大小可较ICA 末端内径略粗,但并没有挤

破血管,可能与石蜡线栓在ICA 内潜行时,线栓表面的石蜡在血管内壁的挤压下可脱落部分,

而血管本身有一定的扩张性有关,同时,石蜡线栓头端圆钝光滑,故不易刺破血管及损伤血管

内膜,形成继发性血栓,也利于将栓线拔出以实现再灌注。由于大鼠脑血管内径的变异较大,因而线栓头的这种变化可以适宜不同管径的血管。本实验在此基础上将栓线作了一点小改进,即将头端3 mm 涂黑,并在距离前端18 mm 20mm 25mm处作标记,尾端10mm也涂黑。这样方便控制栓线进入大脑的深度,尾端10mm也涂黑是为了再灌注时,能够找到栓线头,拔出栓线,节约时间,同时减轻大鼠的痛苦。

手术操作主要的改进是: ①左侧或右侧颈部手术入路,或正中切口易行肌肉分离, ②从CCA

近分叉处切口进线或从ECA切口进线;③实验中结扎PPA或采用短暂夹闭PPA或不结扎PPA,

本实验采用传统的正中切口,分离左侧CCA, ECA和ICA,从CCA近分叉处切口进线,线栓头端更容易插入血管,手术成功率较从ECA进线大大提高;不结扎翼腭动脉( PPA) , 手术损伤小、出血少,模型制作成功率大大提高,明显优于传统的操作方法。有实验表明[9] , 结扎PPA, ICA 内的栓线周围易形成血栓, 致血管闭塞, 再灌注时, 难以保证正常的血供, 且PPA 不是基底

节区侧支循环的主要供应血管, 结扎与否, 并不影响脑梗死体积和神经缺失症状。另外,学者们均提出在手术过程中要注意避免损伤迷走神经。对于阻断深度黄氏认为,尼龙线入ICA

的深度要足够到达大脑前动脉,实验显示, CCA处插入,其深度为(18 ±015) mm,过短则不能

阻塞[ 4 ] 。高氏在实验中证实,手术插线过深(大于18mm)容易导致死亡[ 11 ]。且不同体重的大鼠所需的栓线头大小不一,插入的深度也有明显的差别。遇到栓线插入困难时,颈总、颈

内动脉的复流可以有效地消除颈内动脉痉挛,成功率明显提高。在栓线插入过程中,更是强调遇阻力即止,不可用力过猛,以免穿破血管,造成蛛网膜下腔出血,同时也要考虑栓线进入的长度,如果进入过短,则可稍微退出栓线,转动之,调整插入方向;在拔栓线时,大鼠必须全身麻醉,

头位固定,缓慢轻柔拔出,且也要注意栓线拔出的长度。本实验中1 例蛛网膜下腔出血致死的大鼠,考虑原因是栓线穿破颅底动脉,或是栓线与颅底动脉产生粘连,在拔栓线时将颅底动脉

撕破所致。

总之,本实验对线栓法制备大鼠MCAO /R模型的栓线制备和手术方式作了一些改进, 具有以

下优点: (1) 操作简单,快速,整个过程对动物的损伤轻。(2) 插线误入PPA 的机率低,只要缓缓插入,插线很容易入颅内。(3) 插线头端经过加工成圆球形避免了对血管的损伤。(4) 经过TTC 及病理观察缺血部位稳定可靠。使之操作方便,并取得预期的建模结果。该模型能准确控制

脑缺血及再灌注时间,是一种研究局灶性脑缺血较为理想的实验动物模型。

参考文献

[ 1] Koizumi J, Yoshida Y, Nakazawa T et al . Experimental studies of ischemic brain edema. A new experiment al model of cerebral embol ism in rats in whi ch recirculation can be introduced in the ischemic area. Jpn J Stroke, 1986, 8: 1~ 8.

[2 ] Zea Longa E, Weinsten P R, Carlson S et al . Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke, 1989, 20: 84~ 91.

线栓法大鼠脑缺血再灌注模型(MCAO)制备方法.pdf

线栓法大鼠脑缺血再灌注模型制备 前言 相信不少神经内科的研究生都作过或将要作大鼠线栓模型,都有一个从查文献了解方法到跟师兄、师姐学习再到自己体会摸索直至熟练的过程,在模型制作的过程中可能的经历了从模型不成功的郁闷到熟练后成功的喜悦(我们是有这样的感觉)。为了缩短各位将要作或刚开始作MCAO模型的战友的摸索过程,提高模型制作的成功率,我们愿意将自己的经验与大家分享,相信各位战友看过后将对制作大鼠线栓模型有更深的认识,并以其为乐趣,同时欢迎各位熟练的战友与我们交流经验。 第一部分线栓模型制备理论及经验 ⒈ 插线法局灶性脑缺血模型简介 八十年代 Koizumi 和 Longa 创用了不开颅的大鼠 MCA 可逆性脑梗塞模型,此后,应用插线法制备大鼠局灶性脑缺血再灌注模型的方法不断改进和完善,已渐趋成熟,目前该法已逐渐取代开颅法而成为最流行的方法。该模型先阻断颈外动脉(ECA)及其分支,且阻断翼腭动脉(PPA),以切断颅外来源的侧副循环血流。从 ECA 插入尼龙线,经颈内动脉(ICA)到 大脑前动脉(ACA),机械性阻断大脑中动脉(MCA)发出处的血供来建立大脑中动脉缺血模型。此模型可在无麻醉状态下拔出尼龙线,恢复血流,实现再灌注。 1994 年 Huang 等[55]首次将线栓技术应用于小鼠局部永久性脑缺血模型。1997 年 Hara 等[56]将线栓技术改进后应用于小鼠局部暂时性脑缺血模型。此后不断有学者借助于显微技术和多功能生理监测手段建立小鼠局部线栓脑缺血模型[57,58]。国内蒋晓帆等[59],王芙蓉等[60] 也对该方法进行了研究。线栓法具有不开颅、效果肯定、可准确控制缺血及再灌注时间的优点,用于研究神经元 对缺血的敏感性、耐受性,药物疗效观察以及再灌注损害和治疗时间窗较为理想,同时也具有对全身影响小、动物存活时间长的特点,适于慢性脑损伤的研究。控制好易变因素,可避免实验结果的不稳定性。但线栓造模也并非完美无缺,存在着下列不足:①线栓造模过程是非直视下的手术,血流是否完全阻断不能即刻得知。②动物品系、体重、批次会影响结果。动物饲养条件好的单位所繁育的动物,可以使影响程度降低。③操作者的科研训练影响结果。严格的训练和足够例数的实践可以复制出稳定的结果。④血管破裂出血。操作不小心极易刺破血管或拔线栓时引起出血。轻柔、精细的操作可以减少血管破裂的发生。

实验十三 失血性休克模型的复制及治疗

实验十三失血性休克模型的复制及治疗【实验目的】 1.复制失血性休克的动物模型。 2.观察失血性休克发生前后动物症状体征变化。 3.探讨失血性休克的发病机制熟悉休克的治疗措施。 【实验原理】 休克是多种原因引起的急性微循环障碍,使全身组织血液灌流量严重不足,导致细胞损伤,各重要生命器官发生严重障碍的全身病理过程。 休克的病因有许多种,本实验采用股动脉放血的方法,直接减少有效循环血量,复制低血容量性休克模型。由于放血一定程度后可使循环血量不足,静脉回心血量减少,血压下降,通过压力感受器反射,引起交感神经兴奋,外周血管收缩,组织灌流量急剧减少,导致失血性休克。通过输液,补充血容量,同时使用不同血管活性药物,抢救休克。 【实验材料】 1.实验对象家兔。 2.实验器材BL-420生物机能实验系统,手术器械一套,气管插管,动脉插管,股动脉插管,呼吸流量换能器。 3.实验药品20%乌拉坦,1%肝素,生理盐水。 【实验步骤】 1.取家兔1只,称重,从耳缘静脉注射20%乌拉坦5ml/kg进行麻醉,将家兔仰卧位固定于兔台上,用剪刀剪去颈部及下腹部的被毛,注意勿伤及皮肤。 2.做颈部手术,分离气管并插管,连接呼吸流量换能器,记录呼吸

曲线。右侧颈外静脉分离并插管用于输液。再做颈总动脉插管,用于描记动脉血压。 3.分离股动脉进行插管,放血的途径。 4.肝素化从耳缘静脉注射1%肝素2ml/kg。 5.松开动脉夹,从股动脉处缓慢放血,速度小于2ml/min,放血量约为全血的1/10,家兔的全血量按70~80ml/kg来计算,边放血,边观察血压的变化。继续放血,当放血量约为全血量1/5~1/4,血压稳定在30~40mmHg之间,维持10~15min,观察动物各项生理指标的改变。 6.根据失血性休克的病理生理变化,按休克发病学的防治原则进行纠酸、扩容、应用血管活性药物及防治细胞损伤等治疗,自行设计抢救方案,观察并比较各项救治措施后血压和微循环的变化。 ①建立耳缘静脉通路,5%葡萄糖生理盐水输液(输液量应根据失血量自行确定)。 ②血液回输注射器内的血液快速从颈外静脉输回。 ③去甲肾上腺素0.5mg去甲肾上腺素溶于25ml生理盐水中,静脉滴注(30min输完),与放血前所测得的收缩压高度作比较。 ④654-2 2mg654-2溶于25ml生理盐水中,静脉滴注(30min输完),观察血压和微循环的变化。 ⑤待抢救恢复后,结扎右侧迷走神经,在结扎处远心端剪断迷走神经,观察血压有何变化?刺激右侧迷走神经外周瑞,观察血压有何变化? ⑥处死动物耳缘静脉注射空气。 【注意事项】 1.保护耳缘静脉,注射时应从耳尖部进针,如不成功.再向耳根部移位。

心肌缺血再灌注损伤

心肌缺血再灌注损伤的发生机制和防治研究进展 1 9 6 0年J e n n i n g s等,第一次提出心肌缺血再灌注损伤的概念,证实再灌注会引起心肌超微结构不可逆坏死,并逐渐引起医学界的高度重视。缺血心肌恢复再灌注后,病情反而恶化,引起超微结构、功能、代谢及电生理方面发生进一步的损伤,是由于在缺血损伤的基础上再次引起的损伤,因此称为缺血.再灌注损伤( i s e h e m i a — r e p e r f u s i o n i n j u r y ,I R I ) k 2 J 。临床上表现为闭塞的冠状动脉再通、梗死区血液灌流重建后一段时间内,有的病例发生血压骤降、心功能不全、心律失常甚至猝死等一系列病情反而恶化的现象。因此, I R I 的发生机制与防治越来越引起人们的关注,并一直试图寻找能对 I R I 产生确切保护作用的药物。现就 I R I的发生机制和防治的研究进展作一综述。 1 . 心肌缺血再灌注损伤的发生机制 目前,缺血再灌注损伤发生的机制尚未完全阐明,研究表明自由基、钙超载、心肌纤维能量代谢障碍、中性粒细胞、血管内皮细胞、细胞黏附分子与细胞凋亡等均可能参与缺血再灌注损伤。 1 . 1 氧自由基( F R) 生成正常细胞内有自由基清除剂超氧化物歧化酶( S O D),使氧自由基转变为过氧化氢,后者又通过触酶及谷胱甘肽过氧化物酶的作用还原为水和分子氧,故小量氧自由基不造成损伤。再灌注时产生的大量氧自由基不能被清除,其中包括非脂质氧自由基和脂质氧自由基,如超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢等。缺血再灌注后,它可与各种细胞成分,如膜磷脂、蛋白质、核酸等发生反应,造成细胞结构损伤和功能代谢障碍。C a s t e d o 等在动物实验中发现,再灌注后细胞内膜脂质过氧化增强,形成多种生物活性物质,如血栓素、前列腺素等,促进再灌注损伤。 1 9 8 6年,M u r r y等,首次在犬缺血/再灌注模型实验中发现反复短暂缺血发作可使心肌在随后持续性缺血中得到保护,从而提出了缺血预适应( I P C) 心脏保护的概念,为缺血心肌的保护及其机制探讨开辟了崭新的领域。自由基可能参与了预适应保护的触发机制。Z h o n g等证明预适应过程中产生的低浓度自由基对延迟心肌缺血再灌注损伤有保护作用。冉擘力等从细胞水平证明早期产生的氧自由基能诱导延迟保护作用产生,其机制可能是通过早期氧化反应一方面改变S O D形态结构而提高酶的活性,诱导延迟相S O D合成增加,另一方面诱导热休克蛋白信使核糖核酸转录和持续合成,保护心肌细胞对抗细胞外氧自由基的损伤;氧化氮合酶( N O S ) 产生的一氧化氮能有效对抗氧自由基的损害,延迟期心肌 N O S活性增加。延迟保护作用增强,其机制可能是氧自由基诱导了后期 N O S信使核糖核酸转录和合成增加,因为在缺血等应激状态下,氧化氮能够调控心脏基因的表达。总之,热休克蛋白、抗氧化酶和 N O S等不是孤立地对抗氧自由基损伤,而是有机地结合起来发挥作用。 1 . 2 钙超载。生理状态下,胞浆内钙浓度约为 l 0-7 m o l / L ,而细胞外及胞浆内的钙储存系统( 如内质网和线粒体) 中钙浓度为1 0 -3m o l /L 。正常状态下,细胞通过一系列转运机制可以保持这种巨大的浓度梯度,以维持细胞内低钙状态。但是再灌注后,钙离子向线粒体转移,导致线粒体功能障碍;钙离子浓度升高,可激活多种酶( 如激活膜磷脂酶 A , )同时促使心

失血性休克模型及其抢救

失血性休克模型及其模型 河北医科大学赵拓 一.实验目的 复制家兔失血性休克模型,在此过程中观察失血性休克动物的血压、中心静脉压、呼吸、心率、尿量、血细胞比容,分析并加深对失血性休克的发病机制的认识。 二.实验动物 健康状况良好的雄性家兔一只(便于尿道插管) 三.实验步骤 参考实验指导即可 四.实验结果 呼吸加深加快并逐渐恢复治疗后几近恢复正常 血压骤降随后逐渐上升治疗后几近恢复正常 中心静脉压下降并逐渐上升治疗后几近恢复正常 血细胞比容下降未测定 心率上升治疗后心率比正常微高 尿量减少未测定 肛温降低恢复正常 粘膜颜色淡白红色-苍白-紫绀治疗后变浅粉红色 五.实验分析 1.呼吸的变化:缺氧使交感神经兴奋,外周毛细血管收缩,致使外周组织缺血状况显著,同时外周毛细血管换气量需求加强,兴奋颈动脉体,使呼吸加深加快;同时缺氧亦可导致代谢性酸中毒,刺激呼吸中枢使呼吸加深加快。 2.血压的变化:血压骤降是由于大量失血,有效循环血量骤然减少;缓慢回升则是代偿机制具体代偿机制如下: ①交感--肾上腺髓质系统兴奋,导致儿茶酚胺的大量分泌,作用于血管平滑肌的β受体,使血管收缩,增强外周阻力,升高血压。 ②醛固酮--肾素--血管紧张素系统启动,分泌大量血管紧张素入血,收缩血管,增强外周阻力,升高血压。 ③抗利尿激素的形成,同样导致肾脏微小血管收缩,提升外周阻力,升高血压。 ④“自身输液”的出现,增加了有效循环血量,升高血压。 3.血细胞比容的变化:“自身输液”的出现使血容量升高,然而血细胞的量没有变化,所以血细胞比容降低。 4.心率的变化:有效循环血量的减少导致平均动脉压降低,激动交感神经,大量产生肾上腺素激动心脏上的β1受体,使心率升高。同时抑制迷走神经,降低神经张力抑制作用,加快心率。 5.中心静脉压的变化:中心静脉压表征血容量的变化,大量失血使血容量降低,故中心静脉压也降低。 6.皮肤粘膜以及肛温的变化:在有关血压的变化中提到了外周组织血管收

脑缺血再灌注损伤机制及治疗进展

脑缺血再灌注损伤机制及治疗进展 西安交通大学医学院第二附属医院麻醉科710004 薛荣亮 脑缺血一定时间恢复血液供应后,其功能不但未能恢复,却出现了更加严重的脑机能障碍,称之为脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia reperfusion injury,CIR)。 脑缺血再灌注损伤与自由基的生成、细胞内钙超载、兴奋性氨基酸毒性、白细胞高度聚集和高能磷酸化合物的缺乏等有关。急性局灶性脑缺血引起的缺血中心区死亡以细胞坏死为主,目前认识的比较清楚,即脑缺血后5-7分钟内,细胞能量耗竭,K+通道受阻,膜电位降低,神经末梢释放谷氨酸,通过兴奋谷氨酸受体(包括NMDA 、AMPA和KA 受体)致使细胞膜上的Ca2+通道开放,引起Ca2+超载,高Ca2+可激活NOS,使NO和氧自由基的形成增加,引发脂质过氧化,引起膜结构和DNA的损伤;Ca2+还可活化各种酶类,加剧细胞损伤和能量障碍,引发缺血级联反应,结果细胞水肿、细胞膜破裂,细胞内酶和炎性介质释放,引起细胞坏死。 近年来认识到半暗带区域于再灌注数天后出现了迟发性神经元死亡(DND),DND常出现在缺血再灌注后2-4日,主要发生在海马、纹状体及皮质区域,DND需要数日时间、有新蛋白质合成的、需要消耗能量的、为无水肿的细胞自杀过程,称之为细胞凋亡(PCD)。脑缺血再灌注损伤既包括急性细胞坏死也包括细胞凋亡,对于DND的确切机制目前仍不清楚,尚需进一步深入研究。 现对脑缺血再灌注损伤机制的研究进展及保护措施简述如下:1.基因活化 脑缺血再灌注损伤后可出现大量基因表达,大约有374种基因出现

变化,绝大多数基因与凋亡有关,其中57种基因的蛋白表达是缺血前的 1.7倍,而34种基因的表达量出现下降,均发生在4小时到72小时, 包括蛋白质合成,基因突变,促凋亡基因,抑凋亡基因和损伤反应基因变化等,这些基因的相互作用最终决定了DND的发生。 2.兴奋性氨基酸毒性 兴奋性氨基酸毒性是指EAA受体活化而引起的神经元死亡,是脑缺血性损伤的重要触发物和介导物。EAA可活化胞内信号转导通路,触发缺血后致炎基因表达。CA1区神经细胞分布着大量的EAA受体,而抑制性氨基酸受体分布很小,这就为缺血后的兴奋性毒性提供了基础。另外,CA1区较CA3区对缺血损伤敏感是由于其兴奋性氨基酸受体的类型不同,CA1区以NMDA受体为主,CA3区以KA受体为主,而KA 受体对缺血敏感性较差,可能是造成DND发生的重要原因。 3.自由基及脂质过氧化 脑缺血再灌注期间产生大量自由基。其有害作用可概括为:①作用于多价不饱和脂肪酸,发生脂质过氧化。②诱导DNA、RNA、多糖和氨基酸等大分子物质交联,交联后的大分子则失去原来的活性或功能降低。③促使多糖分子聚合和降解。自由基可广泛攻击富含不饱和脂肪酸的神经膜与血管,引发脂质过氧化瀑布效应(oxygen burst),蛋白质变性,多核苷酸链断裂,碱基重新修饰,细胞结构的完整性破坏,膜的通透性、离子转运、膜屏障功能均受到严重影响,从而导致细胞死亡。自由基还能导致EAA释放增加,促使脑缺血后DND发生。 4.热休克蛋白表达紊乱 热休克蛋白是在多种应激原的作用下生成的分子量为7-200KD的

心肌缺血再灌注损伤介绍和实验设计

心肌缺血再灌注损伤介绍和实验设计 Ⅰ.心肌缺血再灌注损伤: 它是指缺血心肌组织恢复血流灌注时,导致再灌注区心肌细胞及局部血管网显著的病理生理变化,这些变化共同作用可促使进一步的组织损伤。那这里的关键词就是缺血心肌组织。那为什么会产生缺血的心肌组织呢?这就与临床上的疾病有关了。一些心脏疾病,比如急性心肌梗死、冠心病等他们会使心脏发生缺血的症状,其基本的生理过程就是心肌缺血。 Ⅱ.心肌缺血的危害: 心肌缺血:指单位时间内的冠脉血流量减少,供给组织的氧量也减少,缺血必定存在缺氧表明缺血缺氧。心肌缺血比单纯性心肌缺氧无血流障碍要严重,因为前者除了缺氧的影响之外,缺血组织也不能获得足够的营养物质又不能及时清除各种代谢产物带来的有害影响。 一、心肌缺血的原因主要分为两种情况:1是冠脉血流量的绝对不足。这种情况是由自身疾病产生的,主要包括冠状动脉阻塞,冠状动脉痉挛。2是冠脉血流量的相对不足:包括供氧降低或耗氧增加,比如高原高空或通风不良的矿井吸入氧减少;肺通气或换气功能障碍,可致血氧含量降低红细胞数量和血红蛋白含量减少等。 二、缺血对心肌的危害主要包括以下几个方面:1是心肌收缩能力降低。2是导致心肌舒张功能降低。3是心肌组织的血流动力学发生改变,比如说血流的阻力增加等。4是心肌电生理的变化,比如说静息点位降低,传导速度减慢;室颤阈降低等。5是导致心肌形态学的改变。当然还有其他的危害,在这里就不一一列举了。 由于心肌缺血存在这么多的危害,临床上针对这一疾病采取了再灌注治疗方法,但随之而来的又是另外一个临床问题:缺血再灌注损伤。 下面具体介绍一下心肌缺血再灌注损伤。心肌缺血再灌注损伤英文缩写为MIRI,最早由詹宁斯等于1960年提出,发现其临床表现为再灌注心律失常、心肌顿抑、心肌能量代谢障碍等现象。随后又有学者在临床手术中也证实了这一观点,发现在冠脉搭桥术完成后,心肌坏死进一步加重的现象。接着布朗沃尔德教

大鼠脑出血模型血肿周围继发损害及超微结构变化研究

?基础研究?大鼠脑出血模型血肿周围继发损害及超微结构变化研究 赵性泉 周剑 王拥军 [摘要]目的探讨脑出血所引发的血肿周围组织继发性损害的病理生理过程和可能机制。方法制备SD雄性大鼠脑出血模型,实验组分成1h、3h、12h、24h、48h、72h及7d7个小组;对照组分成3h、24h及72h3个小组,每组5只大鼠。每实验小组取2只大鼠,2%氯四氮唑(TTC)染色,进行大体组织病理演变观察。另取3只大鼠,在血肿周边区及同侧皮层区分别取脑组织在透射电子显微镜及光学显微镜下观察。结果TTC染色显示,血肿呈黑褐色,血肿周围未见白色梗死区。光镜下观察,血肿区与正常脑组织间有一周围区,其中可见组织疏松,细胞不同程度水肿,星形细胞肿胀,神经细胞变性、坏死,出血灶周边毛细血管增生伴炎细胞浸润。电镜观察可见,血肿周围组织早期星形细胞胞体和周边足突肿胀,神经细胞改变不明显。注血后24h,星形细胞肿胀明显,部分变性、坏死;神经细胞轻度变性,血脑屏障破坏。注血后72h,星形细胞高度肿胀,神经细胞变性。结论脑出血血肿周围脑组织发生病理、超微结构的改变,血肿周围脑组织产生继发性损害。 [关键词]脑出血;脑水肿;电子显微镜;病理;大鼠 Second ary injury to perihem atom a in intracerebral haemorrhage rats ZHA O Xing2quan,ZHOU Jian,W A N G Yong2jun.Depart ment of Neurology,Beijing Tiantan Hospital,Beijing100050,China [Abstract]Objective To study possible mechanism through investigating the pathological and ultrastructural characters of secondary injury to perihematoma in intracerebral haemorrhage(ICH)rats.Methods Sprague2Dawley male rats were subjected to ICH models.They were randomly divided into test group and control group.The rats in the test group were divided into7subgroups at1h,3h,12h,24h, 48h,72h and7d after ICH;while those in control group were divided into3subgroups at3h,24h,72h after saline injection.Each subgroup contained5rats.2rats from each group were stained by2%triphenyltetrazolium chloride(TTC)to observe the pathological change.3rats were picked up from each group to do optical microscope and electric microscope investigation on perihematoma tissue and ip2 silateral cortex.R esults Hematoma tissue was demonstrated as black2brown by TTC staining,no white infarcted area was detected around hematoma.In addition,there was a transitional zone between hematoma and normal tissue under microscopy;the involved tissue looked loose with varied edematous cells.Astrocytes appeared swollen and neural cells looked degenerated and necrosis.Meanwhile,capillary hy2 perplasia around hematoma with foot2plate swollen were detected,no remarkable neural cells change was observed.24h after blood injec2 tion,astrocytes started to swell,part of them became degenerated and necrosis.Neural cells appeared mild degenerated and blood2brain bar2 rier were destroyed.72h after ICH,astrocytes showed highly swollen with neural cells degenerated.Conclusion Secondary injury to perihe2 matoma has been identified and the pathological and ultrastructural changes have been observed. [K ey w ords]intracerebral haemorrhage;cerebral edema;electric microscope;pathology;rat 中图分类号:R743.34文献标识码:A文章编号:100629771(2004)0820469203 [本文著录格式] 赵性泉,周剑,王拥军.大鼠脑出血模型血肿周围继发损害及超微结构变化研究[J].中国康复理论与实践, 2004,10(8):469—471. 脑出血是一种发病率很高的急性脑血管病,至今仍无特别有效的治疗方法[1]。脑出血后,血肿周围存在一个组织损伤和水肿形成进行性加重的区域,该区域内的病理改变在一定时间内是可逆性的,如果能在此时间窗内给予适当的治疗措施,可使受损组织恢复功能,此区域称血肿周边半影区或半暗带[2]。挽救脑出血后血肿周边半影区内潜在可逆性损伤脑组织是近几年来脑出血研究的重点[325]。本研究通过大鼠脑出血模型观察血肿周围继发性损害的病理过程和超微结构的改变,以期进一步明确脑实质出血所引发的周围组织继发性损伤的病理生理过程和可能的机制。 1材料与方法 作者单位:1.100050北京市,首都医科大学附属北京天坛医院神经内科(赵性泉,王拥军);2.100050北京市,武警总医院影像科(周剑)。作者简介:赵性泉(19672),男,山东郓城县人,副主任医师,主要研究方向:神经病学。1.1实验动物及分组 健康成年雄性Sprague2Dawley 大鼠(由中国医学科学院动物室提供)50只,体重300—350g。采用随机数字抽样法将大鼠分为实验组和对照组,实验组分成1h、3h、12h、24h、48h、72h 及7d7个小组;对照组分成3h、24h及72h3个小组,每小组5只大鼠。 1.2脑出血模型制备 在2次注血法制备脑出血模型基础上进行改良,采用1次低压、缓慢注血法制备大鼠脑出血模型。对照组注入等量生理盐水,手术过程同实验组。 1.3标本及病理切片制作 每实验小组取3只大鼠行心脏插管、4%多聚甲醛(p H7.4)灌流固定,断头取脑,于尾状核血肿周边区及同侧皮层区分别取1mm3脑组织2块,置于 2.5%戊二醛溶液中固定;逐级脱水、包埋、切片、铅铀染色,透射电子显微镜(简称电镜)下观察。将剩余脑组织置于4%多聚甲醛溶液中固定,脱水、透明、石蜡包埋、组织切片及HE染色,在光学显

Removed_大鼠急性心肌缺血模型制备详细图解

模型的背景,心肌缺血模型分全心缺血和左心室缺血两种,全心缺血主要靠注射药物(如异丙肾上腺素等),左心室缺血主要靠手术对动物的冠状动脉左降支进行紧扎实现。由于左心室缺血对临床的意义更大,所以研究心肌缺血药物时这个模型是必须的。 (1)术前12小时给动物禁食 (2)将动物注射10%水合氯醛(0.4mL/100g)麻醉后固定在手术台上 (3)用笔型静脉置留针进行气管插管,插好后可用手术刀柄靠近气管,如果见气雾,就证明成功,连接动物呼吸机,参数为:呼吸频率85;呼吸比1:1;潮气量为18ml (4)胸部被毛、酒精棉消毒,在胸部左侧3~4肋间剪开皮肤,如图1 (5)分离肌肉露出肋骨,切口位置有两块肌肉,胸浅肌和胸深肌,注意按照肌肉的纹路分离可以避免将肌肉扯烂,如图2

(6)在第三根肋骨下用止血钳将肌肉分离开,然后左手用止血钳挑住肋骨,右手持剪刀剪开第三根肋骨,如图3

(7)用止血钳将剪断的肋骨夹住掰开,放入开睑器,用止血钳剥离心包膜,如图4

(8)用止血钳将胸腺(心脏上面白的像脂肪一样的东西)夹住拉出,如图5 (9)在左心耳与肺动脉圆锥间穿6~0号线,拉紧丝线,形成心肌缺血,观察线扎紧的部位上下大约2mm范围的心肌是发白色的,如图6

(10)闭合胸腔,注意将胸腔内的空气挤出(这点非常关键,这个模型最容易失败导致大鼠死亡的就是这个地方),对肌肉和皮进行缝合,挤空气的手法如图7

(11)结扎术后6小时可进行TTC染色:将大鼠脱颈处死,打开胸腔,将心脏剪下,用生理盐水将心脏清洗干净并排出心脏内的淤血,沿冠状沟将心房切除留下心室,用刀片将心脏切成1mm厚的切片,放入0.1%的TTC磷酸盐缓冲液(pH 7.4)37℃水浴7~10分钟,取出切片用生理盐水冲洗数次,观察结果。非梗死区因脱氢酶还原TTC而呈红色,梗死区因脱氢酶流失而呈白色,将梗死区和非梗死区分离并分别称重,梗死范围以梗死心肌占缺血心肌重量的百分比表示。下图是染色的结果,图8 结扎位置,梗死的地方其实肉眼大致能看出,和其他地方相比发白,图9:

心肌缺血再灌注损伤机制的研究进展

心肌缺血再灌注损伤机制的研究进展 摘要急性心肌梗死是临床常见急症重症,及时、有效的恢复心肌的血液灌注,挽救“濒死”的心肌是抢救成功的关键,因此探索缺血再灌注损伤的机制,减轻或防止再灌注损伤的发生,是临床的重要课题。本文综述了心肌缺血再灌注损伤发生机制研究领域的最新进展。 关键词心肌缺血再灌注;氧自由基;钙超载;中性白细胞;血管内皮细胞;一氧化氮;细胞黏附因子;细胞凋亡 急性心肌梗死(AMI)是临床常见急症重症,及时、有效的恢复心肌的血液灌注,挽救“濒死”的心肌是抢救成功的关键。探索心肌再灌注损伤(MRI)的机制,减轻或防止再灌注损伤的发生,是临床的重要课题。至今为止MRI的机制还没有完全清楚,目前主要认为与氧自由基、钙超载、活化的中性白细胞、心肌纤维能量代谢障碍、血管内皮细胞、一氧化氮、细胞黏附因子和细胞凋亡等都可能参与MRI的发病过程。[1、2] 1氧自由基与心肌缺血再灌注损伤 生理情况下,细胞内存在的抗氧化物质可以及时清除自由基,对机体并无有害影响。当组织细胞缺血、缺氧时,由于活性氧生成过多或机体抗氧化能力不足,可引起氧化应激反应,造成膜流动性与钙离子通透性增加,破坏膜结构完整性,钙跨膜内流与超负荷导致细胞损伤甚至死亡。氧化应激是缺血组织再灌注的特征之一。而且应用自由基清除剂辅酶Q10[3]可以减轻缺血再灌区细胞的损伤。 2钙超载与心肌缺血再灌注损伤 近年研究表明,细胞内Ca2+超载在心肌缺血再灌注损伤发病机制中起中心作用。钙超载可以造成线粒体功能障碍,激活磷脂酶类,使细胞膜及细胞器膜结构受到损伤。还可激活蛋白酶,促进细胞膜和结构蛋白的分解,同时促进氧自由基的生成。激活某些ATP酶和核酶,加速ATP消耗,引起染色体损伤。Ca2+超载还可引起再灌注心律失常。心肌缺血再灌注损伤的始动环节是能量代谢障碍,而直接损伤原因则是自由基,其结果导致细胞内钙超载,并形成恶性循环。钙超载

心肌缺血再灌注

大鼠心肌缺血/再灌注损伤 【实验目的】 1.复制大鼠在体与离体心肌缺血/再灌注损伤模型; 2.观察缺血/再灌注过程中心功能的变化 【实验动物】成年Wistar 大鼠(体重200-300g) 【仪器药品】 电子天平,肾形盘,动物呼吸机,BL-420F记录装置,眼科开睑器,微血管钳,组织镊,眼科镊,组织剪,眼科剪,眼科止血钳,止血钳,动脉夹,眼科缝合针,1号及00缝合线。Langedroff灌流装置。 20%乌拉坦,1ml注射器,5ml 注射器,纱布块 实验1 在体模型 【实验步骤】 1.实验采用体重200-300g健康雄性Wistar大鼠,20%乌拉坦腹腔注射麻醉(0.5ml/100g); 2.颈胸部备皮及手术,分离气管及右侧颈总动脉 3.气管插管连接呼吸机(呼吸肌参数:潮气量9ml,呼吸比=3:2,呼吸频率55~60) 4.经右侧颈总动脉逆行插管至左心室, 再经BL-420F软件输入计算机,(一通道描记心 电,(右上黄、右下黑、左下红)二通道描记心室内压,三通道描记微分)持续监测心脏左心室内压力及心电的变化情况 5. 沿胸骨左侧剪开2,3肋骨,开睑器开胸暴露心脏;寻找冠状动脉左前降支,穿线备 用; 6.采用结扎5min后再放开5min两次,造成缺血预处置;采用结扎30mim再放开30min 复制缺血/再灌注模型; 思考题: 1.如何判定缺血模型复制成功 2.如何判定有再灌注损伤发生

实验2 离体模型 【实验步骤】 (1) 大鼠称重,腹腔注射20%乌拉坦(0.5ml/100g)麻醉,仰卧固定于鼠板,上腹部及前胸部剪毛。 (2) 舌下/阴茎背静脉注入1%肝素(0.05ml/100g)后,切开胸腹部皮肤,用剪刀横行剪开腹腔,向上剪断隔膜,沿两侧肋骨向上平行剪开,翻起前胸壁,把心脏及胸膈周围的结缔组织拨到一侧,充分暴露心脏。 (3) 用镊子提起心脏根部,暴露出主动脉和肺动脉,在距主动脉起始部0.5cm处用手术剪切断血管,迅速取出心脏至于4℃生理盐水平皿中使之停搏。 (4) 经主动脉将心脏悬挂在灌流装置上,用丝线结扎固定,打开灌流液行逆向灌流,待心脏恢复自主跳动,小心减去心脏周围附着组织。 (5)用眼科剪剪去左心耳,通过左心耳经房室瓣插入左心室一乳胶球囊,球囊连接一个内充生理盐水的导管,导管经三通管和换能器与BL-420F连接。 (6) 在BL-420F仪的监测下,通过向球囊内注入一定量的生理盐水是左心室的舒张末压调整在0~10mmHg之间。 (7)连接心电导线,心尖、右心耳和地线,一通道设置记录, (8) 预灌流10~20分钟,观察心率,二通道记录心室内压、三通道取微分记录±dp/dtmax 等心动指标,同时描记ECG,待上述各指标平衡后开始以下实验。 心肌缺血-再灌注损伤 (1) 心脏用正常灌流液预灌流15分钟后完全停灌40分钟,然后恢复灌流20分钟,观察心脏在正常,停灌初期和再灌期的心功能变化。 (2) 分别收集正常灌流时,再灌流后3分钟时的心脏冠脉流出液1ml,测定其中乳酸脱氢酶的活性。 思考题: 1.如何判定缺血模型复制成功 2.如何判定有再灌注损伤发生

最新1建立全脑缺血再灌注动物模型的实验研究进展汇总

1建立全脑缺血再灌注动物模型的实验研 究进展

医学院检验系,广东广州510182;2.广州医学院第一附属医院,广东广州510120) 【关键词】全脑缺血再灌注动物模型实验研究进展 心脏骤停(CA)是急诊医学常见的急症之一,因其居高不下的致死率及致残率给社会和家庭造成严重威胁,所以心肺脑复苏是现代医学研究的热点课题。心搏骤停是指心跳及呼吸突然停止,血液循环终止。由于脑细胞对缺氧十分敏感,循环停止4~6 min脑组织即可出现不可逆性损害[1]。面对突如其来的心脏骤停,目前最有效的治疗方法是心肺复苏。但是即使复苏后,心脏恢复了搏动,但脑功能的恢复是心肺复苏成功的关键。一般心脏停止搏动,脑缺血、缺氧立即发生,如超过4~6 min就可以出现不可逆的大脑损害。心脏停搏时间长,如>8 min以上,大脑功能很难恢复,成功率极小。有学者研究认为,心脏停搏后,约50%左右患者死于中枢神经系统损害,即脑死亡。即使心、肺复苏成功,生命保留,仍约有20%~50%左右存在着不同程度的脑功能障碍,成为植物状态(植物人)或痴残等[2]。 在成功进行心肺复苏后有20%~40%的患者遗留下永久性神经损害[3]。鉴于脑保护和脑复苏的重要性,近年来对缺血性脑损伤的机制进行了大量的研究,脑是一个血流量大、代谢旺盛的器官,其功能几乎全靠葡萄糖的氧化代谢。心脏骤停后引起的脑损害的病理生理主要是缺血缺氧性脑损伤以及自主循环恢复后的大脑缺血再灌注损伤,其中涉及兴奋性氨基酸的神经毒性、钙离子稳态失调、神经元凋亡等机制[4]。所以心肺复苏的最终目的是脑复苏。 大量研究旨在寻找可减轻或预防脑缺血再灌注损伤的方法或药物,并且已经在动物模型上获得一定成功,但是这些方法和药物很少能成功用于临床。缺血预处理对心脏和神经系统缺血再灌注损伤具有明显的保护作用,但是在临床实践中预处理只适用于缺血再灌注可预期的情况。尽快恢复灌注是减轻缺血导致的损伤和行为障碍的最有效方法,然而再灌注也可能加重损伤。在再灌注早期,大量活性氧自由基的产生和钙超载导致了缺血再灌注损伤。所以近年来围绕心肺脑复苏的保护机制及其方法成为专家学者们研究的热门,而建立有效、稳定的全脑缺血再灌注模型是实验研究的基础。 针对建立全脑缺血再灌注模型的实验方法有多种,包括:二血管阻断加低血压法、四血管阻断法、三血管阻断法、颈动脉负压分流法。国内文献报道用四血管阻断法比较多[5],国外四血管阻断法、二血管阻断加低血压法均有应用及报道,但更偏向于后者[6]。对比不同建模方法在实验过程中所显露出的特性,分析并总结各自的优缺点。选择能较好地建立大鼠全脑缺血再灌注模型的方法,为脑复苏的深入研究提供良好的实验基础。本文将从实验的可操作性、成功率、发展前景等方面对各类建模方法进行综述。 1制作全脑缺血再灌注动物模型及效果的判定 1.1全脑缺血再灌注模型模拟心搏骤停

自体血注入大鼠脑出血模型的造模体会

自体血注入大鼠脑出血模型的造模体会 目的应用立体定位仪通过抽取自体鼠尾血回注大鼠大脑的方法造大鼠脑卒中的模型,研究和掌握造出血性脑卒中动物模型的方式和方法。方法SD雌性大鼠90只,在立体定位仪的辅助定位下,抽取鼠尾动脉血50 μL注入大鼠左侧尾状核,应用Longa 五级评分法对大鼠行为学观察评分,对大鼠脑出血模型进行评价。结果对90只SD大鼠制作脑出血模型,86只存活大鼠均有神经功能缺损。结论应用自体鼠尾血回注大脑的方法可构建稳定的出血性脑卒中动物模型。 标签:自体血注入法;脑出血;模型;大鼠 出血性脑卒中是原发于脑实质内的非外伤性出血,致残及致死率高较高,该病严重危害着人类的健康。对脑出血的实验研究一直受到广泛重视,脑出血造模的稳定性、同患者发病表现的接近性直接关系到实验研究的科学性和实用性。本实验研究通过鼠尾动脉血分次回注自体大鼠脑组织内,建立脑出血的大树模型。 1资料与方法 1.1实验仪器脑立体定向仪(日本);100 μL微量注射器,涡轮牙钻机;手术相关器械 1.2一般资料近交成年雌性SD大鼠90只,体重(300±20)g。由河北医科大学实验动物中心提供,标准普通饲料喂养和自由饮水,昼夜自然节律,饲养环境为河北大学医学部动物实验中心多层层流架。 1.3方法大鼠脑出血模型的制备:应用10%水合氯醛对大鼠腹腔注射量为300 mg/Kg进行麻醉,头部备皮并应用碘伏常规消毒后,俯卧位固定于定向仪上,前囟抬高1 mm,取长度约为2 cm正中纵形切口,小型扩皮器牵开切口,取前囟点中线右侧旁开3.0 mm,沿矢状面向后1.5 mm,牙钻钻透颅骨,深及骨膜。在消毒后在鼠尾腹侧正中做一纵行切口,抽取尾动脉不加抗凝剂的动脉血液约60~70 μL。将针头垂直于颅骨骨孔的方向,进针约6 mm,缓慢注入50 μL自体动脉血液,注血时间以两分钟为宜,为防止鼠血反流,将针留置10 min。缓慢退针,骨蜡封闭颅骨骨孔,缝合手术创口。 1.4行为学的分级评估参照Longa 五级评分法[1],对大鼠进行神经功能缺损评分:0级:无体征,记0分;Ⅰ级:动物不能完全伸直其前肢,记1分;Ⅱ级:动物一侧肢体瘫痪,有追尾现象,记2分;Ⅲ级:动物不能站立/ 打滚,记3分;Ⅳ级:无自发性活动,有意识障碍,记4分。 2结果 大鼠实验脑出血造成后,进行行为学评分,每只大鼠均采用Longa方法,反应其行为学变化。根据对实验动物的观察,在大鼠大脑注射自体鼠尾动脉血液后,

机能学实验-失血性休克实验报告

一、实验目的 1、复制失血性休克模型(主要)。 2、观察休克早期大鼠机体的机能变化,探讨休克的发病机制。 3、了解休克早期的治疗原则。 二、实验动物:300g左右SD大鼠,雌雄不限 三、实验器械:略 四、实验步骤: 1.称重麻醉固定:大鼠称重后腹腔注射40mg/kg 2%戊巴比妥钠溶液进行全麻,数分钟后观察,疼痛, 翻正反射均消失后,用8%硫化钠脱去一侧耳廓被毛,将大鼠仰卧位固定于鼠恒温实验台上,减去股部手术野被毛。 2.动静脉插管:碘伏消毒手术野,切开股动脉搏动处皮肤组织,止血钳分离股血管神经鞘,暴露神经 血管后,利多卡因擦拭。用玻璃分针分离股动静脉与股神经,股静脉插管,结扎远心端,近心端插入静脉留置针,打结固定,2.5ml/kg经股静脉推注50U/ml肝素。股动脉插管连接压力换能器。腹部手术完成后,以湿生理盐水纱布覆盖。 3.尿道插管:选取硬膜外导管前端约七厘米与尿液计滴器相连,碘伏会阴处消毒,将导管沿尿道插入 约4cm。 4.肛温测量:用液体石蜡涂抹动物肛温仪前端,插入大鼠肛门约二厘米,但数值稳定后读取肛温。 5.观察记录正常指标。 6.抢救:经股静脉回输自身血液加出血量二倍的生理盐水。观察记录指标变化。 五、实验结果: 平均压/脉压呼吸中心静 脉压 心率血细胞比容皮肤黏膜颜色肛温耳廓微循环正常113.45/38.03 正常正常212 正常红润37.6 正常 放血后代偿后下降/增加 54.74/48.22 变浅变慢 加深加快 下降 增加 减慢 294 不变 降低 苍白 苍白 下降 35.2 微循环收缩 微血管收缩 治疗后99.25/45.84 加深加快进一步 回升 272 增加红润36.3 恢复正常 六、讨论 1、各观察指标的变化及其变化机制? 血压:放血后,血容量降低,回心血量急剧下降,导致心脏搏出量迅速降低,血压也就急剧下降; 代偿后,通过心率加快,外周阻力增加,自身输液等机制,血压有所回升。治疗后,血容量得到扩

心肌缺血再灌注损伤的机制研究进展

? 文献综述 ? 63 心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemic reperfusion in j ury ,MIRI )指心肌缺血恢复血流供应后,造成代谢功能障碍及结构损伤加重的现象[1]。MIRI 是临床上常见的疾病,其病理过程与冠状动脉血管形成术,冠状动脉重建术,心脏移植等术后并发症密切相关[2]。MIRI 涉及的机制复杂,尚有待更深入的研究阐述。近年来,由于电生理学、基因组学和蛋白组学等技术的应用,对MIRI 机制的研究也获得了一定的进步,其主要机制概述如下:1 氧自由基与MIRI 自由基(free radical ),又称游离基,指在外层电子轨道上具有不配对的单个电子、原子、原子团或分子的总称[3] 。由机体内氧诱发化学性质活泼的自由基称为氧自由基,包括羟自由基和超氧阴离子。生理状态下自由基存在较少,在细胞缺血时,其氧自由基清除能力下降[4]。当组织恢复血液供应时,触发氧自由基“爆增”并累积,攻击自身和周围细胞,造成损伤[5]。自由基损伤细胞膜,致其结构破坏造成心肌酶溢漏;自由基氧化破坏机体蛋白,改变蛋白酶表面结构使功能受损;自由基诱导遗传物质DNA 、RNA 断键或破损,影响核酸正常功能[6]。自由基可导致心律失常,心肌损伤,细胞凋亡等事件[7]。2 炎症反应与MIRI MIRI 发生时心脏组织内皮结构受损触发功能障碍,而中性粒细胞趋集、黏附血管内皮是炎症“级联”反应的诱发阶段[8] 。激活的中性粒细胞合成释放肿瘤坏死因子、IL-1、IL-6 等炎症介质,介导其他炎症细胞共同攻击心肌组织[9] 。此外,白细胞浸润在MIRI 中涉及的主要机制为,MIRI 使细胞膜受损和膜磷脂降解,具有很强趋化作用的白三烯等代谢产物增多,使更多白细胞循环浸润,对心肌细胞造成多次损伤。MIRI 时,心肌缺血细胞生成大量的促炎介质如补体C 5a 、LPS 、IL-8等,激活并诱导心肌细胞多种黏附如ICAM-1,ICAM-2等分子表达[10]。膜表面的黏附分子作为受体和配体介导白细胞与内皮细胞、心肌细胞的黏附,并为炎性浸润提供物质基础。3 钙超载与MIRI 由于细胞内钙浓度显著升高并造成心脏功能代谢障碍的现象称为钙超载(Ca 2+ 超载)[11] 。生理条件下,钙浓度稳态维持着正常心功能。当心肌缺血时,钠泵功能障碍,Na + 与Ca 2+ 的交换紊乱,使细胞内Ca 2+大量积累,触发线粒体功能障碍、钙泵障碍等[12]。Ca 2+超载与细胞损伤有相关性。其可引起:①减少线粒体ATP 生成。②激活钙依赖性降解酶,损伤细胞结构。③诱导自由基生成,损害心肌细胞。④促使 Ca 2+与CaM 结合,影响细胞内信号转导。⑤引起心律失常。 4 能量代谢障与MIRI MIRI 发生时,心肌细胞依赖无氧代谢途径供能,但其生成ATP 的能力有限。而ATP 的明显不足会触发一系列代谢的异常和紊乱:①依赖性ATP 的细胞膜泵活性下降,膜电位改变。②Ca 2+内流增加,激活膜磷酶导致缺血性肌挛缩,并产生氧自由基进一步损害细胞。③酸中毒,破坏细胞的生存环境。④严重阻碍ATP 的生成[13]。研究表明,能量代谢障碍可造成有关基因及蛋白表达的异常,同时细胞内的ATP 含量是触发细胞凋亡促进因素之一。5 细胞凋亡与MIRI 细胞凋亡,又称程序性细胞死亡,指由促凋亡因素触发细胞内死亡程序而发生的细胞死亡过程[14]。细胞凋亡调控着机体中细胞稳态,并摒除体内有害的细胞、无功能的细胞、突变的细胞以及受损的细胞。而过度活跃的细胞凋亡进程会加重MIRI 病情。MIRI 中的细胞凋亡的机制涉及的凋亡途径多种途径,以多方式、多水平的交叉联系,构成复杂的信号通路网络。线粒体途径、细胞因子信号转导途径、JAK-STAT 途径、LOX-1通路、MAPKs 通路等均可介导心肌MIRI 发生发展,造成的心肌细胞凋亡。提示抗凋亡作用或特异性对抗有关信号通路是治疗MIRI 的有效措施之一。6 小 结 综上所述,心肌缺血再灌注损伤(MIRI )的发生机制涉及多因素的复杂过程,需要广大科研攻关者更全面、更深入的科学研究,积极寻求更有效的防治措施,为MIRI 造福。近年来,随着科学技术的不断发展,在基因调控、细胞凋亡、信号转导等角度的深层次研究也在逐步开展,期待对MIRI 机制研究取得重要的突破。 参考文献 [1] 赵亚玲,敖虎山.心肌缺血再灌注损伤的研究进展[J].中国循环杂 志,2011,26(5):396-398. [2] C astedo E,Segovia J,Escudero C,et a1.Ischemia-reperfusion in j ury during experimental heart transplantation. Evaluation of trimetazidine's cytoprotective effect[J].Rev Esp Cardiol. 2005,58(8):941-950. [3] C hen AF,Chen DD,Daiber A,et a1.Free radical biology of the cardiovascular system[J].Clin Sci (Lond),2012,123(2):73-91.[4] V al ko M,Leibf r itz D,Moncol J,et a1.Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease [J].Int J Biochem Cell Biol, 2007,39(1):44-84. [5] D r?ge W.Free radicals in the physiological control of cell function[J].Physiol Rev, 2002,82(1):47-95. [6] 林灼锋,李校坤,孟娟.活性氧自由基对心肌细胞损伤效应研究[J]. 心肌缺血再灌注损伤的机制研究进展 邓海英* 赖为国 (钦州市第二人民医院药剂科,广西 钦州 535099) 【摘要】冠心病严重危害人类的生命健康,主要临床表现为心绞痛或心肌梗死。心肌缺血后再获取血液供应,常会出现心律失常、梗死面积扩大、心功能低下等心肌细胞损伤现象,即心肌缺血再灌注损伤(MIRI )。国内外研究表明MIRI 发生机制较为复杂,目前认为与再灌注后机体氧自由基攻击,炎症反应浸润,Ca 2+超载,能量代谢障碍、细胞凋亡进程等有关。现对MIRI 的机制及治疗的研究进展综述如下。本文通过归纳并总结有关MIRI 研究进展的国内外文献,对MIRI 的机制做出综述。【关键词】心肌缺血再灌注;损伤;机制 中图分类号:R542.2 文献标识码:A 文章编号:1671-8194(2013)01-0063-02 *通讯作者:E-mail: denghaiying2012@https://www.doczj.com/doc/6618821289.html,

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