丁橋鎮(zhèn)水污染防治“一法一條例”實(shí)施情況自查報(bào)告

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腹腔氫氣與腹腔氫水注射對大鼠氫氣代謝的比擬丁橋鎮(zhèn)水污染防治“一法一條例”實(shí)施情況自查報(bào)告【完整版】(文檔可以直接使用，也可根據(jù)實(shí)際需要修訂后使用,可編輯放心下載）林濤1黃國慶2文明祥2廖曉星2mailto:liaowens@163"liaowens@163第一林濤，Email：〔1.桂林市第二人民醫(yī)院急診科，桂林5410012.中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院急診科，廣州510080〕摘要目的：比擬腹腔注射氫氣與氫水對鼠氫氣代謝的影響。方法：20只SD大鼠，在監(jiān)測呼氣氫氣根底值后，均先后予以氫氣及飽和氫氣生理鹽水1ml/100g及2ml/100g腹腔注射。記錄不同給氫方式呼氣氫氣濃度的達(dá)峰時(shí)間，峰濃度，計(jì)算半衰期和曲線下面積，比擬不同給氫方式對呼氣氫氣濃度的影響。結(jié)果：腹腔注射1ml/100g氫水、氫氣達(dá)峰時(shí)間〔Tmax〕分別為3.48±1.54min、15.85±7.24min，注射2ml/100g氫水、氫氣分別為5.48±1.88min、21.25±11.65min，同劑量不同方式比擬及同方式不同劑量比擬均差異顯著〔P<0.01〕；單倍劑量氫水、氫氣峰濃度〔Cmax〕分別為35.04±12.43ppm、44.43±16.13ppm，雙倍劑量氫水、氫氣分別為49.45±18.89ppm、62.82±23.74ppm，同劑量不同方式比擬及同方式不同劑量比擬均差異顯著〔P<0.01〕；單倍劑量氫水、氫氣半衰期〔T1/2〕分別為8.37±3.22min、125.08±73.68min，雙倍劑量氫水、氫氣分別為11.21±4.84min、168.46±85.77min，同劑量不同方式比擬及同方式不同劑量比擬均差異顯著〔P<0.01〕；單倍劑量氫水、氫氣較根底值增加的曲線下面積〔AUC〕分別為279.43±161.67ppm·min、4249.87±1689.74ppm·min，雙倍劑量氫水、氫氣分別為384.03±172.25ppm·min、6834.04±2471.67ppm·min，同劑量不同方式比擬及同方式不同劑量比擬均差異顯著〔P<0.01〕。結(jié)論：腹腔注射氫水、氫氣均可迅速提高呼氣氫氣濃度，存在量效關(guān)系，腹腔注射氫氣能長時(shí)間維持呼氣氫氣高濃度。關(guān)鍵詞氫氣；飽和氫氣生理鹽水；大鼠；代謝HydrogenmetabolisminrabbitsbydifferentwaysofhydrogensuppliedLINTao1,HUANGGuo-qing2,WENMing-xiang2,LIAOXiao-xing2*〔1.DepartmentofEmergency,TheSecondPeople'sHospitalofGuilin,Guilin541001,China;2.DepartmentofEmergency,TheFirstAffiliatedHospital,SunYat-SenUniversity,Guanghou510080,China;〕【Abstract】Objective:Tocomparisontheeffectofintraperitonealinjectionsaturatedhydrogensalineorhydrogengasonhydrogenmetabolisminrats.Methods:TwentySDratsweretestedthebasisconcentrationofexhaledhydrogen.Thenallofthemweresuppliedsaturatedhydrogensalineorhydrogengasat1ml/100gand2ml/100gintraperitonealrespectively.Exhaledhydrogenconcentrationweremonitoredcontinuously.Recordthepeaktimeofeshaledhydrogenconcentration〔Tmax〕,themaxeshaledhydrogenconcentration〔Cmax〕,calculatedhalf-life〔T1/2〕andareaunderthecurve〔AUC〕.Thencomparingdifferentwaystotheeffectofexhaledhydrogenconcentration.Results:Whenintraperitonealsaturatedhydrogensalineorhydrogenat1ml/100g,theTmaxwere3.48±1.54minvs15.85±7.24min,andtheTmaxwere5.48±1.88minvs21.25±11.65minat2ml/100gintraperitonealsaturatedhydrogensalinevshydrogen.TheCmaxwere35.04±12.43ppmvs44.43±16.13ppminintraperitonealsaturatedhydrogensalinevshydrogenat1ml/100gand49.45±18.89ppmvs62.82±23.74ppmat2ml/100g.TheT1/2were8.37±3.22minvs125.08±73.68mininintraperitonealsaturatedhydrogensalinevshydrogenat1ml/100gand11.21±4.84minvs168.46±85.77minat2ml/100g.TheincreasedAUCwere279.43±161.67ppm?minvs4249.87±1689.74ppm?mininintraperitonealsaturatedhydrogensalinevshydrogenat1ml/100gand384.03±172.25ppm?minvs6834.04±2471.67ppm?minat2ml/100g.TheTmax,Cmax,T1/2andincreasedAUCweresignificantlydifferentbetweenthesamedoseindifferentwaysorbetweenthesamewaysindifferentdoses(P<0.01).Conclusion:Suppliedhydrogenbyintraperitonealsaturatedhydrogensalineorhydrogenbothcanrapidlyincreasedexhaledhydrogenconcentrationinrats.Intraperitonealhydrogencanmaintainhighexhaledhydrogenconcentrationforalongtime.Keywords:hydrogen;saturatedhydrogensaline;rat;metabolism內(nèi)源性氫氣來源于結(jié)腸厭氧菌酵解，當(dāng)不被小腸吸收的碳水化合物進(jìn)入結(jié)腸，厭氧菌將其酵解為短鏈脂肪酸并產(chǎn)生二氧化碳、氫氣和甲烷，呼氣氫氣濃度與腸道產(chǎn)氫水平密切相關(guān)，故已被廣泛接受作為檢測腸道產(chǎn)氫的一個(gè)指標(biāo)[1]。在臨床上呼氣氫氣檢測可用于測量口-盲腸傳輸時(shí)間，了解胃腸動(dòng)力情況[2]以及診斷乳糖不耐受[3]、腸易激綜合征[4]等。以往一直將氫氣視為無生物活性的惰性氣體，但近期的研究發(fā)現(xiàn)氫氣可能在機(jī)體抗氧化應(yīng)激方面扮演了重要角色，而通過不同途徑外源性補(bǔ)充氫氣可起到對各種急性缺血再灌注損傷[5-7]以及糖尿病等慢性氧化應(yīng)激相關(guān)疾病[8]的治療作用。目前的研究多集中于氫氣對各種不同疾病模型的有效性觀察，給氫方式多樣，如通過吸入氫氣、靜脈注射氫水以及腹腔注射氫水等[9-11]，尚無量效分析研究，深入機(jī)制也欠明確。故本研究擬通過腹腔注射不同劑量氫水和氫氣來了解外源性氫氣在大鼠體內(nèi)的吸收和代謝情況。1材料與方法1.1氫氣制備：使用M177021氫氣發(fā)生器〔北京中西遠(yuǎn)大公司〕，電解水方式產(chǎn)生氫氣，純度99.999%。氫水制備：將100ml軟塑包裝生理鹽水瓶中空氣抽盡，接氫氣發(fā)生器，用一次性輸液針頭持續(xù)注入超純氫，形成飽和氫氣生理鹽水，當(dāng)日制備使用。1.2實(shí)驗(yàn)對象動(dòng)物實(shí)驗(yàn)遵照2006年版?關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的指導(dǎo)性意見?[12]的要求進(jìn)行，并獲得中山大學(xué)動(dòng)物倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。選用健康雄性SD大鼠20只，體重304.47±23.44g。由中山大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，分籠飼養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)前一晚禁食，自由飲水。體重使用電子天平〔雙杰牌TC6K型，江蘇常熟市雙杰測試儀器廠生產(chǎn)〕精確稱量；使用探針式溫度計(jì)〔倍爾康DT-001型數(shù)字溫度計(jì)，廣州番禺金鑫寶電子生產(chǎn)〕測量直腸溫度；呼吸、心率的數(shù)據(jù)來自生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)〔BL-420s1.3麻醉10%水合氯醛0.35ml/100g經(jīng)腹腔注射麻醉，后每隔1小時(shí)予以追加半量維持麻醉。1.4氣管插管采用直視插管法：取仰臥位固定于手術(shù)臺(tái)面，頭后仰，頸部伸直，左手用發(fā)光耳勺〔義烏市優(yōu)美奇電子商務(wù)〕將舌和會(huì)厭挑起，直視暴露聲門。右手將氣管插管導(dǎo)管〔14G動(dòng)脈穿刺針聚乙烯外套管〕插入氣管。插管深度：導(dǎo)管遠(yuǎn)端到門齒的距離為5～5.5cm。用控溫毯維持肛溫在麻醉過程中低于根底值不超過1℃1.5給氫方式每只大鼠均先后給予4種不同給氫方式，腹腔氫水和腹腔氫氣均為1ml/100g及2ml/100g兩個(gè)劑量，單次腹腔注射給予，10秒內(nèi)注射完畢。每日僅予以一次給氫干預(yù)。1.6氫水檢測模擬文獻(xiàn)報(bào)道方法[13]，將制備的氫水按不同容積0.25m-2ml以每0.25ml遞增注入5ml真空采血管，充分搖晃。每個(gè)容積組有3個(gè)標(biāo)本。靜置6小時(shí)后往真空采血管中注入剩余空間2倍量的空氣，反復(fù)抽吸混勻后再回抽出等體積量氣體參加預(yù)充的密封軟塑集氣袋中，參加后總體積200ml。用泵吸式JSA8-H2高敏氫氣檢測儀〔深圳市吉順安科技〕電化學(xué)法檢測集氣袋中的氫氣濃度。1.7呼氣氫氣檢測用泵吸式氫氣檢測儀電化學(xué)法通過氣管插管采集呼出氣體，持續(xù)監(jiān)測呼出氣體氫氣含量。將氣管插管套管針接三通接頭，三個(gè)方向均呈開放狀態(tài)，側(cè)端用于通氣，另一端接肝素帽后用16G針頭插入連接檢測儀監(jiān)測呼氣氫氣濃度。待呼氣氫氣濃度穩(wěn)定15min后記錄根底值，開始給氫干預(yù)并計(jì)時(shí)，呼出氫氣濃度下降到根底值±2PPM范圍內(nèi)并穩(wěn)定維持15min以上認(rèn)為已經(jīng)降至根底值。記錄各種給氫方式呼氣氫氣濃度的達(dá)峰時(shí)間〔Tmax〕，峰濃度〔Cmax〕。呼氣氫氣濃度在給氫后10min內(nèi)每分鐘記錄一次，10-30min間隔5min記錄一次，30-120min每10min記錄一次，120min后每15min記錄一次。1.8數(shù)據(jù)處理采用SPSS13.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。使用3P97藥代軟件計(jì)算氫氣半衰期〔T1/2〕及曲線下面積〔AUC〕，減去根底值曲線下面積后求得增高局部面積。給氫前后一般情況的比擬、相同體積不同給氫方式的比擬及相同給氫方式不同劑量組的比擬采用成組配對t檢驗(yàn)；氫水濃度劑量曲線采用直線相關(guān)分析，以P<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果不同劑量氫水檢測呈現(xiàn)很好的直線相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)R=0.996，P<0.01，且測量數(shù)據(jù)重復(fù)性很好。根據(jù)檢測結(jié)果，制備的氫水濃度約為1.5ml/100ml。圖1不同劑量氫水與所測得氫氣濃度曲線不同方式給氫前大鼠的體溫及呼吸、心率無明顯差異，各種方式給氫后呼吸、心率無明顯變化，體溫均較給氫前明顯下降〔P<0.01〕。表1給氫前后大鼠一般情況比擬給氫方式n體溫(℃)呼吸(次/分)心率(次/分)給氫前給氫后30min▲給氫前給氫后30min給氫前給氫后30min腹腔單倍氫水2036.65±0.4136.29±0.5184.15±7.1989.91±9.71362.95±37.41352.86±33.41腹腔雙倍氫水2036.87±0.7236.08±0.4589.75±6.3788.62±6.95376.91±33.05369.05±28.97腹腔單倍氫氣2036.74±0.6936.27±0.5585.90±9.1987.74±5.57363.65±36.02366.43±31.05腹腔雙倍氫氣2036.68±0.5636.16±0.5284.08±8.4686.29±7.82369.09±32.71356.52±26.05▲：與給氫前比擬配對t檢驗(yàn)P<0.01不同給氫方式前各組呼氣氫氣濃度根底值無明顯差異；腹腔注射1ml/100g氫水、氫氣達(dá)峰時(shí)間〔Tmax〕分別為3.48±1.54min、15.85±7.24min，注射2ml/100g氫水、氫氣分別為5.48±1.88min、21.25±11.65min，同劑量不同方式比擬及同方式不同劑量比擬均差異顯著〔P<0.01〕；單倍劑量氫水、氫氣峰濃度〔Cmax〕分別為35.04±12.43ppm、44.43±16.13ppm，雙倍劑量氫水、氫氣分別為49.45±18.89ppm、62.82±23.74ppm，同劑量不同方式比擬及同方式不同劑量比擬均差異顯著〔P<0.01〕；單倍劑量氫水、氫氣半衰期〔T1/2〕分別為8.37±3.22min、125.08±73.68min，雙倍劑量氫水、氫氣分別為11.21±4.84min、168.46±85.77min，同劑量不同方式比擬及同方式不同劑量比擬均差異顯著〔P<0.01〕；單倍劑量氫水、氫氣較根底值增加的曲線下面積〔AUC〕分別為279.43±161.67ppm·min、4249.87±1689.74ppm·min，雙倍劑量氫水、氫氣分別為384.03±172.25ppm·min、6834.04±2471.67ppm·min，同劑量不同方式比擬及同方式不同劑量比擬均差異顯著〔P<0.01〕?！惨姳?〕。表2不同給氫方式代謝比擬給氫方式n根底值(ppm)Tmax(min)Cmax(ppm)T1/2(min)增加的AUC(ppm·min)腹腔單倍氫水2013.94±9.973.48±1.54★▲35.04±12.43★▲8.37±3.22★▲279.43±161.67★▲腹腔雙倍氫水2015.60±10.325.48±1.88★49.45±18.89★11.21±4.84★384.03±172.25★腹腔單倍氫氣2014.37±12.4315.85±7.24▲44.43±16.13▲125.08±73.68▲4249.87±1689.74▲腹腔雙倍氫氣2013.73±12.7421.25±11.6562.82±23.74168.46±85.776834.04±2471.67★：同等體積量兩種給氫方式比擬配對t檢驗(yàn)P<0.01；▲：同種給氫方式不同劑量比擬配對t檢驗(yàn)P<0.01討論2007年日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)吸入2%氫氣可成功減少腦卒中大鼠模型腦死面積并改善預(yù)后，氫氣被認(rèn)為具有選擇性抗氧化應(yīng)激作用[13]。此后眾多學(xué)者用不同的動(dòng)物模型驗(yàn)證了氫氣對各組織器官缺血再灌注損傷的保護(hù)作用[9,14,15]。在給氫方式上，除了吸入外，還開展了靜脈注射飽和氫氣生理鹽水以及腹腔注射氫水、口服氫水等不同的方式[8-11]，并形成了研究新領(lǐng)域——?dú)錃忉t(yī)學(xué)。但這些研究均缺乏量效關(guān)系的比擬，對氫氣在體內(nèi)的代謝情況也所知甚少。因?yàn)闅錃獾囊兹家妆匦?，所以吸入給氫方式存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)性，且需要?dú)錃夂粑鼨C(jī)等特殊設(shè)備，較難以實(shí)現(xiàn)，而腹腔注射或者靜脈注射氫水那么方便、快捷，便于應(yīng)用。氫氣為微溶于水的氣體，25℃標(biāo)準(zhǔn)大氣壓溶解度為1.76ml/100ml，相應(yīng)條件下飽和氫水濃度0.79mmol/L[16]。本研究在常溫常壓下直接向不含空氣的軟塑包裝鹽水瓶中注入氫氣，使其維持常壓下的氣液平面，經(jīng)電化學(xué)法檢測，氫氣濃度可到達(dá)1.5ml/100ml以上，制備流程簡便可靠。考慮到鹽水內(nèi)的氫氣在檢測過程中不可能完全揮發(fā)出來，故檢測值會(huì)略低于理論值，理論上此種制備方式應(yīng)已到達(dá)飽和氫水濃度。借鑒腹腔鏡手術(shù)的二氧化碳?xì)飧乖恚P者嘗試直接向腹腔內(nèi)注射與氫水等量的氫氣比擬二者的代謝情況。已證實(shí)腹腔鏡手術(shù)二氧化碳?xì)飧箤粑?、循環(huán)系統(tǒng)有一定程度的不良影響，可導(dǎo)致肺順應(yīng)性下降，回心血量減少，腹腔器官灌注減少，但這主要與腹腔內(nèi)壓力增高有關(guān)[17,18]。腹腔注射1-2ml/100g氣體的量很小，不會(huì)引起腹腔壓力的明顯變化，而氫氣與二氧化碳相似具有高擴(kuò)散性及能被快速吸收和排除的特性。本研究通過通過測量呼出氣體中氫氣濃度可以簡便準(zhǔn)確地反映體內(nèi)氫氣濃度的變化[1,16,19]。本研究證實(shí)，腹腔注射氫氣或者飽和氫水均可快速增加呼氣氫氣含量，腹腔單次注射1ml/100g氫水達(dá)峰時(shí)間僅為3.48±1.54min，半衰期為8.37±3.22min，而腹腔注射同體積氫氣那么達(dá)峰時(shí)間為15.85±7.24min，半衰期長達(dá)125.08±73.68min，且峰值高于氫水組。同時(shí)，雙倍劑量的氫水或氫氣腹腔注射均可延長半衰期，增加達(dá)峰濃度，存在量效關(guān)系。相比之下，腹腔單次注射氫氣可以使呼氣氫氣濃度維持于高水平約4-6小時(shí)左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于腹腔注射等體積氫水，且濃度更高，故從藥代學(xué)來考慮，腹腔注射氫氣對提高循環(huán)中氫氣濃度應(yīng)較注射氫水更為有效。腹腔注射氫氣后可在數(shù)小時(shí)內(nèi)緩慢吸收排出，相較注射氫水而言對機(jī)體的水電解質(zhì)平衡影響更小，不增加心臟負(fù)擔(dān)，對于危重患者而言更有臨床應(yīng)用價(jià)值。基于本研究觀察到的氫氣代謝的特點(diǎn)，筆者設(shè)想，在應(yīng)對缺血再灌注損傷時(shí)，可以使用腹腔注射氫氣的方式，方便、快速地提高機(jī)體內(nèi)氫氣濃度，并維持較長時(shí)間的氫氣高水平狀態(tài)。這種給氫方式是否會(huì)有更好的抗缺血再灌注損傷的效果仍有待進(jìn)一步研究驗(yàn)證。參考文獻(xiàn)[1] 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