严重烧伤大鼠脑的早期形态变化

内容摘要　实验制作大鼠35%TBSAⅢ°烧伤模型。伤后进行了脑水含量测定和形态学观察。结果显示：烧伤后脑水含量升高，伊文思蓝兰染范围广、染色深、脑内PAS阳性物质增多，ATP酶减少，电镜观察血管内皮细胞、神经细胞及胞浆内线粒体肿胀。结果表明：严重烧伤后脑内毛细血管通透性增加，组织细胞有缺血、缺氧改变，脑组织有程度不同的水肿发生。烧伤后立即复苏可改善脑组织的供血供氧状况，减轻组织细胞的病理损害。

关键词　烧伤　脑水肿　大鼠

Morpological Changes in the Brain of Severely Burned Rats at the Early Stage.　Liu Hongqi, et al. Burn Centre, Hospital of Armed Police of Tianjin Armed Police Regiment 300162 　　

Abstract　Rats were burned to third degree 35%TBSA and their brain water content and morphological changes were observed. The results revealed that water content in the brain was increased post burn, Evans blue staining gave a broader stained area and deeper color. PAS positive substances increased in the brain and ATPase decreased. Electron microscope observation revealed that blood vessel endothelial cells, nerve cells and mitochondria in cytoplasm were swelling. This indicates that the permeability of capillaries in the brain was increased post burn, there was ischmia and hyoxia in the tissue cells and edema in the brain tissue. Immediate resuscitation post burn may improve brain blood supply and reduce tissue injury.

Key words　Burn　brain edema　rat 　　

严重烧伤后，一个重要的病理生理变化是微血管通透性升高，大量血管内液体渗出，致组织水肿。由于血液灌流不足，组织细胞缺血、缺氧，不仅烧伤局部血管通透性增加，而且远隔部位器官的微血管通透性也升高。已有文献报道^{［1，2，5］}：烧伤后肌肉、肝、脾、肾、心、胃肠等等脏器含水量有不同程度增高。本文通过对烧伤大鼠脑水含量测定及形态学观察，探讨烧伤及烧伤后补液对脑形态学变化和脑水含量的影响。

材料和方法

1.动物模型：200-250gSD大鼠，雌雄兼用。随机分为正常对照组、烧伤组和烧伤后复苏组，每组24只动物。1%戊巴比妥钠(30mg/kg)腹腔内麻醉。背、枕部及侧腹部退毛后浸入100℃水中12秒造成35%TBSAⅢ°烧伤。伤后供同样饲料及饮水。烧伤后复苏组按(2ml×kg×烧伤面积+4ml×kg)公式伤后立即腹腔内注射平衡液。

2.伊文思蓝兰染：2.5%伊文思蓝生理盐水(2ml/kg)经股静脉注入。

3.脑水含量测定：按干湿重法检测。

4.病理标本制备：于烧伤后2、6、12和24小时三组各取6只大鼠断头处死。大、小脑取材，部分用10%福尔马林固定，行H.E染色，部分冰冻切片行组织化学-PAS和ATP酶染色；双侧顶叶皮层各切取3mm组织块，2.5%戊二醛预固定，20%饿酸后固定，磷酸缓冲液冲洗，梯度酒精脱水，环氧树脂Ep on-812包埋，LKB-Ⅰ型超薄切片机切片，醋酸铀及柠檬酸铝双染色，JEM-100B透射电镜观察。

数据以均数±标准差（±S)表示。用t检验判断两组差异显著性。P＜0.05为相差显著，P＜0.01为相差非常显著。

结　　果

1.脑水含量的改变：烧伤后脑水含量高于对照组，以6-12小时最为明显。烧伤后复苏组又高于未复苏组，但两者间统计学上无意义(见表1)。

2.伊文思蓝兰染：烧伤及烧伤后复苏组共20只，对照组16只大鼠进行了兰染。前者均有兰染，范围广，染色深，后者只有轻微兰染范围小，兰色浅(见图1)。

表1　烧伤及烧伤后复苏对大鼠脑水含量的影响(X±S)

伤后时间 (h)	鼠数 (n)	脑水含量(%)
伤后时间 (h)	鼠数 (n)	烧伤组	烧伤后复苏组
2	6	78．31±0．77^	78．57±0．71^
6	6	78．71±0．72^	79．20±0．83^
12	6	78．21±0．67^	78．97±0．72^
24	6	78．06±0．84	78．54±0．92^

注：对照组(n=19,x±s=77.40±0。84)
*与对照组比较P＜0.05,**P＜0.01

3.形态学改变：

　　(1)肉眼观察：烧伤及烧伤后复苏组大鼠脑体积增大，脑膜紧张，血管充血；小脑脑回增宽变平。

　　(2)光镜下观察：①H.E染色：烧伤大鼠脑内常见到血管周围间隙增大，神经细胞及胶质细胞周围空隙增宽等水肿区。皮质处血管因周围渗出液压迫，内腔变窄，管腔内充满红血球等内容物。部分神经元有胞浆固缩，红染一致，核呈三角型等缺血、缺氧改变(见图2、3)。②ATP酶染色：正常ATP酶在神经系统主要见于血管壁(包括血管内皮细胞、基膜及血管壁的肌细胞)，烧伤后脑内ATP酶减少或消失(图4.5)。③PAS染色：烧伤大鼠脑内PAS阳性物质增多。

　　(3)电镜下观察：对照组神经细胞，血管内皮细胞一形态正常，胞浆内细胞器如线粒体、内质网、溶酶体等清晰可见；核内核仁明显，核膜双层清晰。烧伤后神经细胞、血管内皮细胞肿胀、胞核肿胀，核膜变薄，胞浆内线粒体肿胀，嵴变短变小，部分结构消失，内质网轻度扩张；毛细血管壁水肿，胞饮增多并有较多突起凸入管腔，内腔变窄，基底膜增厚、疏松(图6、7、8、9)。

讨　　论

严重烧伤后其基本病理生理变化是微血管通透性增加。实验结果显示：烧伤大鼠脑均有兰染，对照组只有轻微兰染，而伊文思蓝是一种常用的血管通透性增加的指示剂^［4］。PAS染色，烧伤后脑组织内PAS阳性物质增多，说明血浆中糖蛋白经血管壁漏出到组织间隙中。结果表明：烧伤后脑组织微血管改变也同其它脏器一样通透性是升高的。

严重烧伤后由于血管通透性增加，血浆外渗，循环血量锐减，血液灌流不足，组织细胞缺血缺氧，这必然导致机体各系统出现不同程度的病理变化。本实验病理所见：烧伤大鼠光镜下神经细胞出现胞浆固缩，红染一致，脑内ATP酶减少或消失等缺血缺氧改变；电镜下毛细血管内皮细胞、神经细胞肿胀，胞浆内线粒体肿胀，部分结构不清，烧伤后复苏较未复苏组，病变减轻。实验结果说明：严重烧伤后脑组织缺血缺氧，能量耗竭，导致组织细胞肿胀，功能受影响。及时复苏可能效的改善组织细胞的供血、供氧状态。
脏器的正常含水量是用以维持脏器的正常功能和体液交换，而严重烧伤可导致脏器含水量的改变和异常分布。有文献报道^［2］：内脏水肿是严重烧伤病理生理发展的必然结果，只是由于各脏器组织结构不同、休克的严重程度不同、输液的迟早及质和量的不同而有所差异，实验结果显示：烧伤后脑水含量较对照组升高，病理观察由于水肿液积聚，血管、神经细胞、胶质细胞周围间隙增大。结果说明：烧伤后脑组织含水量增加，有程度不同的脑水肿发生。文献报道^［5，6］：凡脑组织细胞内或细胞外水分增多使脑容积和重量增加者，统称为脑水肿。实验结果表明：烧伤后脑组织即有微血管壁通透性增加，又有组织细胞缺血、缺氧肿胀，其组织水肿即为血管源性又为细胞源性。未输液组与输液组比较，脑水含量升高不很明显，只是说明未输液的烧伤动物，由于部分体液从创面局部丢失，血容量降低，血液浓缩，渗至内脏的体液量和速度均有所降低。文献报道^［7］：休克复苏使脑血流量恢复，同时也使脑血容量和颅内压增加，血管内高压可促使脑水肿形成。由于烧伤后血管扩张，伤后补液使血容量恢复，血管内静水压增高，加之血管通透性升高，因此烧伤后复苏其组织水肿是病程发展的必然结果。
实验结果表明：严重烧伤后，不论复苏与否脑微血管通透性是增加的，组织细胞有缺血、缺氧改变，脑组织有程度不同的水肿发生。烧伤后立即复苏，可改善脑组织的供血供氧状态，减轻组织细胞的病理损害；但同时也使脑水含量升高，而脏器含水量增加到何种程度会影响脏器功能尚有待进一步研究。

参考文献

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［7］Trevisani GT, Shackford SR, Jing Zhuang, et al. Brain edema formation after brain ihjury, shock and resuscitatin: effec of venous and arterial pressure. J Trauma, 1994, 37(3):452-458

图1　伊文思蓝兰染

1.未注射　2.未烧伤注射　3.烧伤后注射
　　(对照组只有轻微兰染，兰色浅烧伤后脑组织兰染范围广，染色深)

图2　对照组大脑皮层血管和细胞HE染色×66

图4　对照组脑皮质血管壁
ATP酶丰富　ATP酶染色×33

图5　烧伤后血管壁ATP减少或消失
ATP酶染色×33

图6　对照组神经细胞，核膜双层结构清晰，核内核仁明显，线粒体、
溶酶体，内质网等细胞器在胞浆内清晰可见　5000×2

图7　对照组毛细血管壁内层平整，管腔较大5000×2

图8　烧伤后毛细血管内皮细胞肿胀，管壁增厚，管腔变窄，
多充满红血球内容物　5000×2

图9　烧伤后神经细胞肿胀，核膜变薄，核仁不明显，
胞浆内线粒体结构不清或消失呈空泡状5000×2

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