機(jī)能學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐與評(píng)價(jià)
——限制性補(bǔ)液對(duì)家兔失血性休克肺缺血再灌注的影響

袁文丹，李笑巖，孫旭紅，都鵬超，柴 勇

（濱州醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264003）

機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)是促使醫(yī)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的重要課程，以往主要是驗(yàn)證課堂所學(xué)理論知識(shí)。傳統(tǒng)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法及步驟，學(xué)生按照講義一步步完成實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)模式下，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性，不能很好地利用所學(xué)理論知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不利于醫(yī)學(xué)思維的形成以及綜合素質(zhì)和綜合分析能力培養(yǎng)[1]。

學(xué)生自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新，本次實(shí)驗(yàn)是在原有病理生理學(xué)家兔休克實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，觀察限制性補(bǔ)液對(duì)家兔失血性休克肺缺血再灌注（I/R）的影響。本設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)綜合了病理生理學(xué)缺氧、休克、酸堿平衡及缺血再灌注等基本病理過(guò)程的知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，加強(qiáng)了對(duì)理論知識(shí)的理解與記憶，提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

1.1 學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

將學(xué)生分為若干個(gè)小組，要求其上網(wǎng)查閱文獻(xiàn)，結(jié)合課本理論知識(shí)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生對(duì)獲取的知識(shí)進(jìn)行概括、分析、綜合，經(jīng)小組討論、教師指導(dǎo)后確定實(shí)驗(yàn)方案。內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)所需的動(dòng)物和器材，實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟和方法，預(yù)期結(jié)果及結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析等。

本次實(shí)驗(yàn)方案：觀察限制性補(bǔ)液對(duì)家兔失血性休克肺I/R的影響。該實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)之一：探討治療失血性休克對(duì)肺I/R損傷的影響，可能導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)（SIRS）及多系統(tǒng)器官功能障礙（MODS）的機(jī)制。創(chuàng)新點(diǎn)之二：科學(xué)合理設(shè)計(jì)觀察指標(biāo)：觀察家兔生命體征的變化，針對(duì)肺I/R損傷觀察肺脂質(zhì)過(guò)氧化損傷后丙二醛（MDA）水平及血漿中MDA含量，針對(duì)酸堿失衡觀察堿剩余（BE）水平。本實(shí)驗(yàn)為休克肺I/R損傷機(jī)制研究及預(yù)后判斷提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?肺循環(huán)可以反映全身血液循環(huán)系統(tǒng)的任何變化，肺相當(dāng)于血液循環(huán)的過(guò)濾器，肺組織含有較多炎性細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞。炎癥損傷后，炎性細(xì)胞激活及炎癥因子大量釋放，是導(dǎo)致失血性休克后肺I/R損傷的主要原因[2]。因此，減少肺I/R損傷是減輕全身炎癥反應(yīng)（SIRS）、阻止休克轉(zhuǎn)化為MODS的關(guān)鍵。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)建立失血性家兔休克動(dòng)物模型，觀察不同液體復(fù)蘇狀態(tài)下，肺I/R損傷程度，檢測(cè)肺組織MDA含量、血漿中MDA含量、BE水平的變化，探討肺I/R損傷發(fā)生的原因及機(jī)制，鞏固課堂所學(xué)理論知識(shí)，使各個(gè)知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通，為臨床實(shí)踐提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)方法和步驟 家兔24只，分為4組，每組6只，隨機(jī)分為假休克組、限制補(bǔ)液組、常規(guī)補(bǔ)液組、休克未治療組。假休克組動(dòng)物手術(shù)只做頸動(dòng)脈及頸靜脈插管但不放血；其他3組行頸動(dòng)、靜脈插管，連接血壓記錄儀，從頸動(dòng)脈處放血，使血壓降至40～50 mmHg，根據(jù)家兔血壓變化決定繼續(xù)放出或回輸少量血液以使血壓維持在40～50 mmHg，觀察30 min。上述休克模型制作成功后，分別經(jīng)頸靜脈輸入林格氏液，限制補(bǔ)液組、常規(guī)補(bǔ)液組血壓維持在60～70 mmHg和90～120 mmHg；休克未治療組不輸入任何液體。上述處理維持60 min后，除假休克組外，限制補(bǔ)液組、常規(guī)補(bǔ)液組、休克未治療組均用乳酸林格液與抗凝的全血按2∶1的體積比進(jìn)行充分復(fù)蘇并使血壓維持在休克前水平，觀察60 min。4組均于治療120 min后取靜脈血1 ml，測(cè)定血漿MDA、BE。處死動(dòng)物，無(wú)菌操作下開(kāi)胸取肺，組織勻漿，測(cè)定肺組織MDA含量；其他肺組織用10%甲醛固定，常規(guī)取材制片，HE染色，光鏡下觀察病理變化。

1.2 學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)方案由師生一起討論確定，實(shí)驗(yàn)由小組成員合作完成。本實(shí)驗(yàn)既培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)風(fēng)，又培養(yǎng)了其動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

1.2.1 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)用（±s）表示，結(jié)果用PEMS 3.1軟件進(jìn)行單因素方差分析，組間比較采用SNK2q檢驗(yàn)法。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（部分結(jié)果）失血性休克時(shí)缺血再灌注損傷導(dǎo)致肺損傷加重，液體復(fù)蘇后家兔血漿中及肺組織勻漿中MDA水平升高，血BE負(fù)值增大，說(shuō)明肺組織發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化損傷及酸中毒損傷，與常規(guī)補(bǔ)液組比較，限制補(bǔ)液組上述情況更明顯（P＜0.05），見(jiàn)表 1。

表1 各組血漿MDA含量、肺MDA及BE值比較（±s）

表1 各組血漿MDA含量、肺MDA及BE值比較（±s）

注：與假休克組、休克未治療組比較，*P＜0.05；與常規(guī)補(bǔ)液組比較，#P＜0.05

血壓（mmHg）假休克組限制補(bǔ)液組常規(guī)補(bǔ)液組休克未治療組組別 血漿 MDA（nmol/L）4.12±0.41 9.62±0.45*#16.28±0.38*22.54±0.85 90～120 60～70 90～120 45～55肺 MDA（nmol/mg）0.94±0.09 1.86±0.12*#3.85±0.45*6.23±0.47 BE（mmol/L）-0.35±1.47-1.32±1.21*#-3.57±2.82*-5.67±2.52

光鏡下見(jiàn)，假休克組肺結(jié)構(gòu)正常；休克未治療組肺組織結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，肺泡水腫明顯，可見(jiàn)大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn)；常規(guī)補(bǔ)液組及限制補(bǔ)液組均可見(jiàn)局部肺泡水腫及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，與常規(guī)補(bǔ)液組比較，限制補(bǔ)液組肺損傷變化較?。≒＜0.05）。

1.3 實(shí)驗(yàn)討論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生初步形成了科研工作的基本思路，了解了科研設(shè)計(jì)的基本原則。失血性休克是創(chuàng)傷及外科手術(shù)中較常見(jiàn)的合并癥，肺臟是失血性休克后損傷的重要靶器官，肺組織含有較多炎性細(xì)胞，炎性細(xì)胞激活及炎癥因子大量釋放，是導(dǎo)致失血性休克后肺I/R損傷的主要原因。近年來(lái)，對(duì)肺I/R損傷發(fā)生及防治措施的研究越來(lái)越受到重視，但其發(fā)生機(jī)制目前尚不完全清楚。在本實(shí)驗(yàn)中，肺承受失血性休克低灌注、缺氧性酸中毒及輸液后肺I/R三重?fù)p傷，導(dǎo)致肺泡毛細(xì)血管壁通透性增加，自由基損傷。不僅如此，肺炎性細(xì)胞的炎癥反應(yīng)在休克復(fù)蘇后仍持續(xù)存在，也是發(fā)生MODS的重要原因，而休克復(fù)蘇的治療不當(dāng)在一定程度上會(huì)加重I/R損傷。已有大量證據(jù)表明，氧自由基損傷是早期缺血再灌注損傷的重要機(jī)制[3]。因此，休克發(fā)生后，減少肺I/R導(dǎo)致的氧自由基損傷，保護(hù)肺組織是避免SIRS、阻止休克患者轉(zhuǎn)化為MODS的關(guān)鍵。從本實(shí)驗(yàn)中觀察到，限制性液體復(fù)蘇治療可減輕肺I/R損傷程度，探討了不同治療措施與繼發(fā)肺SIRS、MODS的關(guān)系，為失血性休克治療及預(yù)后判斷提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

2 效果評(píng)價(jià)與體會(huì)

（1）通過(guò)開(kāi)設(shè)創(chuàng)新性綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，促使各知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通，使學(xué)生對(duì)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課產(chǎn)生濃厚興趣，對(duì)缺氧、休克、酸堿平衡紊亂及缺血再灌注對(duì)機(jī)體的影響有了更深入的了解。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了學(xué)生上網(wǎng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)的能力，學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)[4]，提高了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題能力。

（2）對(duì)教師知識(shí)更新及實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力提出更高要求。教師需要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，了解新進(jìn)展，幫助學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)方案，引導(dǎo)學(xué)生正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，順利完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（3）通過(guò)開(kāi)設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生了解科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)與艱苦，不僅培養(yǎng)了臨床思維、磨煉了意志，而且為學(xué)生終身學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。