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早在十九世纪下半世纪,腹腔高压对机体的影响就已有报道。但是,直到二十世纪八十年代,临床医生们才清楚认识到腹腔高压对机体的巨大危害性。腹腔高压在腹部外科的病人中非常常见,坏死性胰腺炎、腹膜内或腹膜后出血、大量液体复苏导致的肠管广泛水肿、肠梗阻以及腹腔内脓肿等均会导致腹腔高压的发生。据统计,腹部外科的危重病人中有41％会并发腹腔高压。对于腹腔高压的病人,如不给予合理的干预,随着病程的发展,会进一步引起心、肺以及肝肾功能等一系列的损伤,我们称之为腹腔间室综合征。腹腔间室综合征的概念最早是在1984年由Kron等提出的,当时是用来描述腹主动脉瘤术后合并的腹腔高压对机体导致的危害作用。随着对腹腔间室综合征认识的加深,许多对腹腔高压和腹腔间室综合征的定义和分类被提出。直到2004年,世界ACS协会才对腹腔高压和腹腔间室综合征的定义和划分标准作了规范。腹腔压力≥12 mmHg称之为腹腔高压。腹腔压力≥20 mmHg,并合并有新出现的器官功能障碍,称为腹腔间室综合征。腹腔间室综合征对循环、呼吸以及肾功能影响的临床和实验研究已有报道。也有部分临床工作提示腹腔压力的升高导致的肠粘膜缺血,会导致细菌易位,这可能进一步引起脓毒血症和多器官功能障碍。但是,关于腹腔高压对肠粘膜屏障功能的影响方面的研究还很少,也不够深入。在本实验中,我们制作了一个新的腹腔高压动物模型,并观察腹腔高压对肠粘膜通透性、细菌易位、内毒素易位、肠粘膜细胞凋亡、肠上皮紧密连接等相关指标的影响。本研究分为三个部分：
第一部分：腹腔高压动物模型的制作以及腹腔高压对动物生存率的影响。
背景：人们对腹腔高压和腹腔间室综合征方面的认知还比较浅显,这方面的长期随机对照的大样本临床研究更是匮乏。近几年研究腹腔高压、腹腔间室综合征方面的动物实验开展逐渐增多。目前,研究腹腔高压的动物实验所选取的动物对象包括兔、大鼠、狗、猪四种,其中以大动物为主,特别是猪。也有部分实验以大鼠为实验动物,但这些实验研究时间过短,多数都在90分钟以内,忽视了腹腔高压可能维持很长时间的事实。而有些动物模型的制作又过于复杂。
目的：制作一个合理的大鼠的腹腔高压模型,并观察在不同腹腔压力下大鼠的8小时生存率。
方法：选用雄性SD大鼠(体重在350-400g之间)24只,根据不同的腹腔压力(15mmHg,20mmHg,25mmHg,30mmHg)随机分为4组,每组6只。维持相应的腹腔压力8小时,观察大鼠的生存率。
结果：15mmHg的腹腔高压下,8小时内没有大鼠死亡。在20mmHg的腹腔高压下,仅有1只大鼠在8小时内死亡。在25mmHg情况下,有1只大鼠在4小时内死亡,2只在8小时内死亡。而30mmHg组的大鼠在3小时内全部死亡。
结论：该动物模型制作简单、快捷且可重复性强。氮气是一种惰性气体,氮气气腹法避免了传统方法所带来的缺点,是一种值得推广的方法。大鼠的生存率随着腹腔压力的升高而下降,当腹腔压力达到30mmHg时,死亡率明显增加。
第二部分：腹腔高压对循环、呼吸以及肝肾功能等的影响。
背景：目前关于腹腔高压和腹腔间室综合征方面的研究还很有限,长时间的动物实验非常少。腹腔高压在减压后会导致瞬时的供给血管的血流重分布,这种情况类似于经典的缺血再灌注损伤。但是,几乎所有的动物实验只研究了腹腔压力升高的阶段,而忽略了减压以后的可能造成的再灌注损伤。与以往的实验不同,本研究连续观察腹腔高压4小时,同时在减压后继续观察4小时。
目的：观察20mmHg的腹腔高压是否会对循环、呼吸以及肝肾功能等造成影响,并观察20mmHg的腹腔高压是否会造成类似于人体腹腔间室综合征的病理生理改变。
方法：选取30只雄性SD大鼠,体重在350-400g之间。分为两组,实验组20只,对照组10只。在实验组,采用氮气气腹法将腹腔压力升高到20mmHg,并维持该压力4小时,之后行腹腔减压,再连续观察4小时。在对照组,腹腔压力维持正常压力,连续观察8小时。每小时记录血流动力学指标,并送动脉血气检查。实验结束时,采取2ml下腔静脉血送血生化检查。并取肺组织和小肠组织送组织病理学检查。
结果：在腹腔高压情况下,平均动脉压明显下降,而中心静脉压则显著升高。动脉血气提示氧分压在腹腔高压产生后开始下降,而二氧化碳分压则迅速上升。腹腔高压导致了代谢性酸中毒,并继发引起了呼吸性酸中毒。在减压后,二氧化碳分压会恢复正常,但酸中毒依然存在。血生化检查提示肝肾功能均有所下降。组织病理学检查提示肺和小肠的损伤。
结论：20mmHg的腹腔高压可以模拟人体腹腔间室综合征的病理生理学变化。该动物模型简单且易于操作,值得推广,适用于长期的腹腔高压和腹腔间室综合征方面的研究。
第三部分：腹腔高压对肠粘膜屏障功能的影响。
背景：随着在重危病人中损伤控制外科开展的日益增多,腹腔高压和腹腔间室综合征也愈加为大家所熟悉。近期的临床研究显示,腹腔间室综合征的病人中有很高的比例会合并有脓毒症,甚至会发展为多器官功能不全综合征。但只有30％的病人中能发现脓毒病灶。我们认为腹腔高压会导致肠粘膜通透性的增加,从而导致细菌易位和内毒素易位,进一步引起脓毒症甚至多器官功能不全综合征。
目的：研究腹腔高压对肠粘膜屏障功能的影响并探讨其机制。
方法：选取SD大鼠100只,分为对照组(n=10)和腹腔高压组(n=90),其中腹腔高压组再根据腹腔压力的大小(15mmHg,20mmHg,25mmHg)和观察时间的不同(1h,2h,4h)再随机分为9组(n=10)。实验结束时,无菌条件下取肠系膜淋巴结、肝、脾组织行细菌培养。取门静脉血行细菌培养和内毒素检测。取小肠组织行炎症因子TNF-α和核因子NF-κB的检测,并送组织病理学检查、透射电镜检查。刮取小肠粘膜,检测紧密连接蛋白的表达。另取60只大鼠,分组同前,采用大分子探针FITC-Dextran,检测肠粘膜通透性。
结果：腹腔高压组TNF-α和NF-κB的活性较对照组为高,且与腹腔压力的大小和腹腔高压作用时间呈正相关。腹腔高压组肠粘膜通透性比对照组明显增加,且随着时间的增加和腹腔压力的增加而增加。细菌培养结果显示在腹腔高压组肠系膜淋巴结、肝、脾及门静脉血中均检测到易位细菌。组织病理学结果显示腹腔高压会导致小肠从肠上皮间隙增宽到绒毛广泛脱落等不同程度的损伤,损伤程度与腹腔压力和腹腔高压作用的时间相关。电镜结果显示在腹腔高压条件下紧密连接明显增宽。紧密连接蛋白的表达随着腹腔高压作用的时间而逐渐减少。
结论：在腹腔高压条件下,炎症介质TNF-α和核因子NF-κB明显增加,肠粘膜上皮和紧密连接结构损伤明显,肠粘膜通透性增加,并检测到细菌易位和内毒素易位。说明在腹腔高压下,肠粘膜屏障功能明显受损。这也许能解释腹腔间室综合征的病人为什么往往会并发脓毒症,并进一步引起多器官功能不全。