不同壓力作用形式對大鼠壓瘡缺血再灌注損傷的影響

梁燕，薛燕，侯冉，王海芳

（1.山西醫(yī)科大學 護理學院，山西 太原 030001；2.山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院 護理部，山西 太原 030001）

壓瘡又稱壓力性潰瘍，是由于局部組織受壓超過臨界時間而引發(fā)的缺血、變形，缺血組織解除壓力恢復血液灌流后又發(fā)生缺血再灌注損傷［1］。壓瘡發(fā)生的力學因素有：垂直壓力、摩擦力和剪切力。壓瘡的發(fā)生給患者帶來了極大的痛苦和經(jīng)濟負擔，它是衡量醫(yī)院護理水平的一個重要指標，也是困擾醫(yī)療護理人員的一個難題。對于壓瘡，關鍵在于風險評估。現(xiàn)今常用的壓瘡評分表較少納入壓瘡發(fā)生的力學因素。本實驗基于臨床護理實際問題，利用遠交群大鼠（sprague dawley，SD）建立壓瘡缺血再灌注模型，探討不同壓力的作用形式對壓瘡的影響，為其納入壓瘡危險因素評估表并給予相應分值提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料 SD大鼠32只由山西醫(yī)科大學實驗動物中心提供，雌雄不限，體質量（220±20）g。領回后于安靜環(huán)境中分籠喂養(yǎng)1周，每籠8只，自由飲水、進食，每周更換墊料3次。室溫（25.0±2.0）℃，濕度50%左右。

1.2 方法

1.2.1 實驗方法 10%水合氯醛腹腔注射麻醉后，用8%硫化鈉溶液將大鼠雙后肢脫毛。之后，利用倒置的玻璃注射器加壓裝置對部分大鼠施加垂直壓力。此加壓裝置用止血帶將空心玻璃管與玻璃注射器的乳頭端（注射器的乳頭端橫向折斷）相連，注射器的空筒與活塞之間涂抹石蠟油，以減少兩者的摩擦力。在裝置內(nèi)加水，并將大鼠仰臥于加壓裝置，由水柱產(chǎn)生的壓力通過注射器的活塞便可作用于大鼠后肢膝關節(jié)骨隆突處皮膚組織。通過計算受壓部位的面積和加壓的重量（壓力），使大鼠后肢膝關節(jié)骨隆突處皮膚組織受到9kPa的壓強［1］。施壓過程中根據(jù)大鼠的狀態(tài)補加水合氯醛，且每2.5h腹腔注射葡萄糖鹽水（2.5%葡萄糖注射液加0.45%氯化鈉注射液）2～3ml以保證麻醉期間的正常水平［2］。將大鼠按隨機數(shù)字表法分為4組：（1）A組（對照組，n＝8）：大鼠仰臥于平板上，未施加任何壓力持續(xù)7.5h；（2）B組（垂直壓力組，n＝8）：給予垂直壓力2h、再放松0.5，即缺血2h、再灌注0.5h為1個循環(huán)，進行3個循環(huán)；（3）C組（摩擦力組，n＝8）：給予垂直壓力2h（2h末用棉布在骨隆突處往返摩擦，摩擦距離為1cm）、再放松0.5，即缺血2h、再灌注0.5h為1個循環(huán)，進行3個循環(huán)；（4）D組（剪切力組，n＝8）：將膠布一端粘貼于骨隆突處，另一端留出，向肢體遠端牽拉骨隆突處皮膚0.3～0.5cm，同時以垂直壓力壓迫此處皮膚2h、再放松0.5h，即缺血2h、再灌注0.5h為1個循環(huán)，進行3個循環(huán)。

1.2.2 觀察指標 （1）大鼠受壓部位皮膚完整性與顏色變化：3個循環(huán)結束時，肉眼觀察大鼠受壓部位皮膚完整性（有無破損、破損面積大小、深度等）和顏色變化。（2）生化指標測定：取腹主動脈血5ml放入不含抗凝劑的空試管中，4℃ 3600r／min離心10min，取上清液于－70℃冰箱中凍存待測。所收集的上清液用比色法測定血清中SOD（超氧化物歧化酶）、MDA（丙二醛）、NO（一氧化氮）的活性或含量。檢測試劑盒均由南京建成生物工程研究所提供，具體檢測方法嚴格按照說明書進行操作。（3）光鏡觀察受壓纖維表皮及肌肉組織：光學顯微鏡下對受壓部位的表皮及肌肉組織進行觀察。大鼠脫頸椎處死。確認動物死亡后，將大鼠后肢膝關節(jié)放置于冰塊上，并截取膝關節(jié)處上下3cm范圍的后肢，然后再切取受壓部位的皮膚組織。經(jīng)4℃生理鹽水洗凈血液后，用濾紙吸干水分，立即浸入10%中性多聚甲醛溶液固定24～48h。經(jīng)脫水、石蠟包埋、組織切片、蘇木精－伊紅（H－E）染色，在光學顯微鏡下對表皮、真皮及肌肉結構進行組織觀察。

1.2.3 實驗儀器 721可見分光光度儀，數(shù)顯恒溫水浴鍋，低溫離心機，冷藏冷凍箱及電子天平等。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件對所有數(shù)據(jù)進行分析處理，計量數(shù)據(jù)以表示，組間比較采用單因素方差分析，各組兩兩比較用LSD檢驗，以P＜0.05或P＜0.01表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 大鼠受壓部位皮膚完整性與顏色變化 A組大鼠皮膚完整，皮膚顏色與實驗前比較無明顯差別；B組大鼠皮膚也完整，但與實驗前相比，皮膚出現(xiàn)紫紅色；C組大鼠受摩擦處皮膚發(fā)紅且有點狀破損；D組大鼠皮膚顏色與實驗前相比為暗紅色。

2.2 生化指標測定 各組大鼠血清SOD活性、MDA和NO含量比較見表1。各壓迫組與對照組比較：SOD活性、MDA和NO含量均有統(tǒng)計學意義，各壓迫組之間比較也均有統(tǒng)計學意義。其中，摩擦力組與垂直壓力組比較：SOD活性（P＜0.05）、NO含量下降（P＜0.01），MDA含量增加（P＜0.05）；剪切力組與垂直壓力組比較：SOD活性和NO含量明顯下降（P＜0.01），MDA含量明顯增加（P＜0.01）。

表1 各組血清SOD、MDA、NO的變化（）

表1 各組血清SOD、MDA、NO的變化（）

組別 SOD（z／v·ml－1）MDA（cB／mmol·L－1）NO（cB／μmol·L－1）對照組 102.75±3.64 7.76±1.48 120.75±3.64垂直壓力組 91.52±6.0414.95±2.75 94.95±3.49摩擦力組 86.10±5.2518.36±3.52 86.98±4.21剪切力組 80.69±3.2821.64±3.17 80.69±3.28 F 32.30 35.10 54.55 P＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

2.3 光鏡觀察 A組：正常大鼠皮膚上皮組織結構清楚，為復層鱗狀上皮，肌纖維排列有序，橫紋清晰，呈編織狀排列；B組：復層鱗狀上皮相對于A組變薄，結構不清，細胞層次減少，肌纖維水腫明顯，間質增寬，橫紋模糊；C組：復層鱗狀上皮較B組變薄，甚至角化，結構不清，肌纖維水腫明顯，間質增寬，橫紋斷裂；D組：上皮組織較薄，結構不清，肌纖維較B組水腫明顯，較疏松，橫紋斷裂較多，間質水腫增寬。

3 討論

壓瘡一直是基礎護理工作中的重中之重，是評價護理工作質量的重要指標，也是護理領域中的難題。在臨床工作中，壓瘡的預防比治療更重要。應用壓瘡危險因素評估量表是預防壓瘡關鍵性的一步，是有效護理干預的一部分［3］。現(xiàn)今常用的壓瘡危險因素評估表較少將引起壓瘡的力學因素納入其中。作為壓瘡發(fā)生的力學因素能否納入壓瘡危險因素評估表并給予相應分值呢？本實驗在9kPa壓力下，經(jīng)過3個循環(huán)的缺血再灌注（缺血2h，再灌注0.5h）復制出大鼠壓瘡模型。通過對受壓部位的病理學觀察及相應指標的測定，為壓瘡發(fā)生的力學因素引入壓瘡危險因素評估表并給予相應分值提供理論依據(jù)。此造模過程沒有對大鼠造成其他創(chuàng)傷，并模擬臨床2h翻身1次，基本符合臨床的實際情況。

在組織細胞的缺血再灌注損傷中，氧自由基起著重要作用，其含量水平?jīng)Q定著組織細胞衰變或損傷的程度，當其生成的數(shù)量超出機體的調控和保護能力時勢必造成組織損傷。SOD水平是公認的可間接反映機體內(nèi)自由基含量的重要指標之一，它與自由基含量呈負相關。其活性在一定程度上反應了機體清除氧自由基的能力［4］。MDA是氧自由基作用于生物膜多聚不飽和脂肪酸發(fā)生脂質過氧化反應的產(chǎn)物，其毒性最大且最具代表性，它的產(chǎn)生量與氧自由基的量相平衡。MDA含量可以反映組織含有氧自由基的水平和組織內(nèi)脂質過氧化情況，并間接反映細胞損傷的程度［5］。在缺血再灌注期，組織內(nèi)可爆發(fā)大量的超氧陰離子自由基，在水溶液中NO可以與超氧陰離子自由基反應生成過氧亞硝基陰離子，它是一種氧化性極強、毒性很大的物質，可以導致細胞膜脂質過氧化和細胞其他成分發(fā)生氧化損傷［6］。

本實驗中，各壓力組MDA含量較對照組均有明顯升高，說明肢體受壓后經(jīng)不完全缺血再灌注產(chǎn)生了大量自由基，從而加重組織的損傷。剪切力組與垂直壓力組相比，SOD活性和NO含量下降、MDA含量上升，提示剪切力組比垂直壓力組產(chǎn)生了大量的氧自由基，細胞損傷的程度比垂直壓力組重。剪切力比垂直方向的壓力更具危害，進一步加重組織損傷。摩擦力組與垂直壓力組相比，SOD活性和NO含量下降、MDA含量上升，提示摩擦力組比垂直壓力組產(chǎn)生了大量的自由基，導致組織損傷加重而產(chǎn)生壓瘡。壓瘡的實質是皮膚軟組織的缺血、缺氧、壞死，在壓力作用下，各層組織同時均發(fā)生相應的退行性變，包括水腫、肌橫紋溶解消失、透明性變及吞噬細胞浸潤［7］。光學顯微鏡下，剪切力組相對于垂直壓力組造成了肌纖維水腫、橫紋斷裂和間質增寬，提示剪切力較垂直壓力造成了深部組織的損傷，肌肉比皮膚對壓力更敏感。剪切力作用于深層，引起組織的相對移位，能切斷較大區(qū)域的小血管部位，導致組織氧張力下降，因此，它比垂直壓力更具危害。提示當患者受到剪切力時，可能皮膚表面未見明顯受損但深部組織已發(fā)生了不可逆性的改變，此與Ribbe等［8］的結論相一致。所以，看似表面輕微受損，可能內(nèi)部已發(fā)生不可逆性壞死。在患者病情允許的情況下，應增加翻身次數(shù)或減少剪切力的損害。并且在壓瘡評分過程中可以將剪切力納入其中，給予相對于垂直壓力較大的分值。摩擦力組相對于垂直壓力組主要造成了復層鱗狀上皮變薄，甚至角化、結構不清，提示摩擦力易損害皮膚的角質層，而增加對壓瘡的敏感性，更易產(chǎn)生壓瘡。此與Dinsdale［9］的結論相一致。摩擦可使局部皮膚溫度增高，溫度升高1℃，能加快組織代謝并增加氧的需要量10%，此時將更增加壓瘡的易發(fā)性，提示臨床上應盡量減少摩擦力的產(chǎn)生。如保持床鋪平整、干凈，不可獨自搬動危重患者，盡量采用提單式翻身。在壓瘡評分過程中可以納入摩擦力，但其分值應介于剪切力和垂直壓力的分值之間。

綜上所述，剪切力作用于深層組織，對組織的損傷較大；摩擦力損害皮膚的角質層，更易產(chǎn)生壓瘡。壓瘡危險因素評估表可以納入引起壓瘡的力學因素：垂直壓力、摩擦力和剪切力，且分值依次遞增。本實驗基于壓瘡的缺血－再灌注機制，通過對大鼠受壓部位的組織病理學觀察及血液相應指標的檢測，探討壓瘡的病理生理變化，其結果有一定的指導意義。但本實驗中造模較粗糙、樣本量較少可能會影響實驗結果的客觀性和可重復性，加之國內(nèi)不同壓力的作用形式對壓瘡影響的研究較為少見，因此本實驗還有待于進一步完善與探討，而不同壓力作用形式對壓瘡的影響及壓瘡評分表的完善還需進一步研究。

［1］Linder－Ganz E，Engelberg S，Scheinowitz M，et al.Pressure－time cell death threshold for albinorat skeletal muscles as related to pressure sore biomechanics［J］.J Biomech，2006，39（14）：2725－2732.

［2］Salcido R，F(xiàn)isher S B，Donofrio J C，et al.An animal model and computer－controlled surface pressure delivery system for the production of pressure ulcers［J］.J Rehabil Res Dev，1995，32（2）：149－161.

［3］Bergstrom N，Braden B，Boynton P，et al.Using a research－based assessment scale in clinical practice［J］.Nurs Clin North Am，1995，30（3）：539－551.

［4］Bonder C S，Knight D，Hernandez－Saavedra D，et al.Chimeric SOD 2／3inhibits at the endothelial－neutrophil interface to limit vascular dysfunction in ischemia－reperfusion［J］.Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol，2004，287（3）：676－684.

［5］Amemiya S，Kamiya T，Nito C，et al.Anti－apoptotic and neuroprotective effects of edaravone following transient focal ischemia in rats［J］.Eur J Pharmacol，2005，516（2）：125－130.

［6］Radi R，Beckman J S，Bush K M，et al.Peroynitrite－induced membrane lipid perosidation：The cytotoxic potential of peroside and nitric oxide［J］.Arch Biochem Biophys，1991，288（2）：481－487.

［7］謝小燕，劉雪琴.壓瘡的動物實驗研究進展［J］.解放軍護理雜志，2004，21（8）：52－53.

［8］Ribbe M W，Van Marum R J.Decubitus：Pathophysiology，clinical symptoms and susceptibity［J］.Tissue Viability，1993，3（2）：42－47.

［9］Dinsdale S M.Decubitus ulcers：Role of pressure and friction in causation［J］.Arch Phys Med Rehabil，1974，55（4）：147－152.