脊髓爆震伤后早期脊髓前角运动神经元的形态学变化

作者:于杰,罗卓荆,张雪非,徐新智,吕荣,陈良为,耿丹。

【关键词】 ,脊髓损伤

Early morphological changes of anterior horn motor neurons after explosive injury of spinal cord。

【Abstract】 AIM: To establish an animal model with explosive injury of spinal cord, and to explore the early morphological changes of anterior horn motor neurons after explosive injury of spinal cord. METHODS: Thirtysix rabbits were randomly divided into control group (Group A, n=12), 6 h experimental group (Group B, n=12) and 24 h experimental group (Group C, n=12). Group B and C were injured with 0.9 g cyclotrimethylene trinitramine, and 6 h and 24 h after trauma, the injured spinal cords were taken for observation of the morphological changes and apoptosis of spinal motor neurons using HE staining, toluidine blue staining and Cajal staining under light microscopes. RESULTS: The reversible change of the neurons of the rabbits happened after 6 h, and some neurons was observed dead,the mean of the death being 12.58±2.23; 24 h after trauma, a great quantity of neurons were observed dead, the mean of the death being 31.52±2.69, which differed significantly from that in the control group (P0.01). CONCLUSION: Most of the damage is reversible within 6 h after trauma,therefore the early discovery and treatment should be emphasized.

【Keywords】 spinal cord injury; blast injuries; spinal cord; neuron; morphology。

【摘要】 目的:建立脊髓爆震伤动物实验模型,探讨脊髓爆震伤后早期脊髓前角运动神经元形态学变化. 方法:将36只家兔随机分为对照组(A组,n=12) ,6 h实验组(B组,n=12)及24 h实验组(C组,n=12),采用0.9 g单质金属炸药黑索金(RDX)将B,C组家兔炸伤,分别于伤后6 h及24 h两个时间点取材,进行HE染色、甲苯胺蓝染色及银浸染色,观察脊髓神经元形态学改变. 结果:脊髓爆震伤后6 h脊髓运动神经元发生可逆性改变,部分神经元坏死,死亡均数为12.58±2.23,而伤后24 h脊髓运动神经元大量坏死,死亡均数达到了31.52±2.69,与对照组相比差异有统计学意义(P0.01). 结论:脊髓爆震伤后6 h内脊髓运动神经元以可逆性改变为主,提出早期发现和治疗的重要性.

【关键词】 脊髓损伤爆震伤;脊髓神经元;形态学。

0引言。

在近、现代战争中脊柱、脊髓火器伤的发生率约占到所有战伤的0.3%~4.6%,而其中约有78%是爆炸性武器造成的[1],爆震伤已经成为战争中脊柱、脊髓损伤的主要原因. 脊柱、脊髓爆震伤的致残率高、后遗症多,因此它在战伤的救治中占有重要的地位. 由于目前国内、外有关这方面的研究报道较少,沿用多年的救治措施和理论已不能适应现代化战伤的救治工作. 脊髓爆震伤的发生机制与日常的急性脊髓损伤(acute spinal cord injury,ASCI)不同,我们采用RDX局部爆震的方法研究脊髓爆震伤后早期脊髓神经元的病理生理变化,为临床有针对性的研究治疗方案提供新的依据.

1材料和方法。

1.1材料健康家兔46只,体质量1.5~2.1 kg,雌雄不拘,由解放军第359医院动物实验中心提供. 爆炸物采用单质金属炸药黑索金(cyclotrimethylene trinitramine,RDX),由南京工程兵技术学院提供. 丹麦丹迪公司的Keypoint 4C型诱发电位仪及莱卡 LA全自动显微镜配美国Pixera 600c数码摄像头彩色病理图文分析系统,由第四军医大学西京医院全军骨科研究所实验室提供.

1.2方法。

1.2.1动物制模及分组随机挑出10只家兔,称重后,肌肉注射安定1 mg/kg,腹腔注射氯胺酮4 mg/kg麻醉,将其俯卧固定于实验台上,RDX制作成铜壳圆柱状小型爆炸装置,炸药包固定于其背部胸椎正上方约平肩胛骨下角平面,距离其背部皮肤约5.5 cm. 电击引爆,爆后检测其呼吸及心率,使用诱发电位仪刺激后肢胫后神经的体感诱发电位(TSEPs)检查其下肢的运动情况. 纳入标准为存活,双下肢TSEPs消失,家兔背部仅伤及皮肤、皮下组织,无穿透伤. 最后确定炸药量为0.9 g,爆炸距离5.5 cm等数据符合标准,且稳定性及重复性好. 将36只家兔随机分为对照组(A组),6 h实验组(B组)及24 h实验组(C组),每组12只.

1.2.2标本取材及处理采取上述方法对实验组(B,C组)家兔分别进行集中爆震后,符合标准的纳入观察组,伤后给予耳静脉输入生理盐水,速度为5 mL/kg/h,A组仅仅给予静脉输入生理盐水,不爆震. 伤后6 h及24 h分别处理A,B,C组家兔,再次给予腹腔麻醉后,打开胸腔,拨开心包膜,显露心脏,剪开右心房放出血液,再剪开左心室将灌注头插入主动脉,先输入生理盐水约750 mL,再注入灌注40 g/L多聚甲醛液约2500 mL,直至其肢体僵硬. 翻身,以爆震中心点为标志,解剖出胸段脊髓约2 cm,固定于40 g/L的多聚甲醛溶液中. 每份标本分为两份,一份制作为冰冻切片,厚15 μm,采用银浸染色染色. 另一份制作为石蜡切片,厚度为6 μm,8 μm,分别采用苏木素伊红染色及甲苯胺蓝染色. 实验中共有6只家兔被排除出实验组,其中4只(A组1只,B组1只,C组2只)于伤后2 h内死亡,经分析死于爆炸后肺部的空腔脏器损伤. 另有2只家兔(B组1只,C组1只)伤后TSEPs检查出现了M形波,经过分析确定有动作电位出现.

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