[doc] 肺泡表面活性物质灌洗对家兔急性盐酸肺损伤后血气及气道压力的治疗效果研究

[doc] 肺泡表面活性物质灌洗对家兔急性盐酸肺损伤后血气及气道压力的治疗效果研究 肺泡表面活性物质灌洗对家兔急性盐酸肺 损伤后血气及气道压力的治疗效果研究 第24卷第2期 2004年3月 南京医科大学(自然科学版) 垒!叁垦垦墨L11SMEDICINALISNAN~NG(NaturalScience) 肺泡表面活性物质灌洗对家兔急性盐酸肺损伤后血气及气道压力的 疗效果研究 李冰冰,丁正年’,王国军,刘辉,傅诚章 (南京医科大学第一附属医院麻醉科.江苏南京210029) ,口 【摘要1目的:探索采用肺泡表面活性物质肺灌洗的方法治疗盐酸诱导家兔急性肺损伤的疗效.方法:家兔麻醉后纯氧机械 通气15min,经气管导管注入0.0125mol/L的HCL12ml/kg,造成急性肺损伤.随后观察l5O?lin,将PaO:低于150mmHg (1mmHg=0.133kPa)的动物随机分为4组,每组5只.分别采用肺泡表面活性物质灌洗(L组).肺泡表面活性物质注入(I组). 生理盐水灌洗(S组)和机械通气(M组)处理,测定处理后3O,60,120,180,240min时的血气值及气道峰压值(PIP).结果:L组 PaO2在处理后立即上升到400mmHg以上(P<0.O1),并维持整个 4h观察期.气道峰压明显下降(P<0.01),120min后有所 上升,但仍较处理前降低(P<0.05);I组PaO2平均上升至200mmHg 但随后逐渐下降伴PIP明显升高(P<0.05).M组和s 组血气无明显改善,M组气道峰压维持在处理前水平,s组120min后 气道峰压明显升高(P<0.05).结论:采用肺泡表面活性 物质灌洗法治疗盐酸误吸性急性肺损伤是一种有前景的治疗方法. 『关键词】急性肺损伤;肺灌洗;肺泡表面活性物质;盐酸;兔 『中图分类号1R655.3【文献标识码】A【文章编号 11007—4368(2004)02—0171—04 TheTreatmentEfficacyofLavageAdministrationofPuImOnaSuffactantonRabbitswith AcuteLungInjuryInducedbyHydrochloricAcid LIBing—bing,DINGZheng—nian,WANGGuo-jun,LIUHui,FUCheng— zhang (DepartmentofAnesthesiology,theFirstAffiliatedHospitalofNJMU,Nanjing210029,China) [Abstract】 Objective:Toinvestigatetheeflfectoflavageadministrationofpulmonary,surfactantonrabbitswithacutelunginju~’ inducedbyhydrochloricacid.Methods:Aftertherabbitswereanesthetized.tracheotomywereperformedand0.0125mol/Lhv. drochloricacid(12ml/kg)wasinstilledintolungsviaendotrachealtube.TherabbitswithPaO2under150mmHgwererandomlydivided intofourgroups,with5ineachgroup.Thepulmonarysurfactant(15ml/kg,12g/L)wasinjectedviathetrachealtubeanddrained thereafterinthelavagegroup(Lgroup).Thesamevolumeofsalinewasusedtosubstitutethepulmonarysurfactantinthesalinegroup (Sgroup).Thepulmonarysurfactant(4ml/kg,45g/L)wasgivenintheinstillationgroup(Igroup),andneithersalineorpulmonary surfactantwasgiveninthemechanicalventilationgroup(Mgroup).Reslllts:InLgroupthePaO2dramaticallyincreasedfrombelow 100mmHgtoabove400mmHgat30minafterlavage(P<0.O1),andmaintainedthereafterthroughwholeobservationperiod(4hours). ThePIPdecreasedmarkedly(P<0.01)soonafterthelungswerelavagedbutgraduallyincreasedalittlethereafter.ThePaO2in— creasedto200mmHgat30minafterthepulmonarysurfactantwastracheallyinstilledintheIgroup(P<0.05),andthendecreasedto thelevelbeforethepulmonarysurfactantwasdelivered.InMandSgroups,thebloodgasesandPIPshowednoimprovementduringthe observationperiod.Conclusion:Lavageadministrationofpulmonarysurfactantseemstobeapromisingmethodinthetreatmentofacute lunginjuryinducedbyhydrochloricacid. 【Keywords】 acutelunginjury;lunglav~e;pulmonarysurfactant;hydrochloricacid;rabbit IActaUnivMedNanjing,2004,24(2):171—174] 成人呼吸窘迫综合征(ARDS)可由严重感染,酸 误吸,淹溺,挫伤等引起,表现为难以纠正的低氧血 症,肺顺应性进行性下降,死亡率仍很高II.大量文 献表明,肺泡表面活性物质(PS)失活是ARDS发病 机制之一,外源性PS补充治疗可能对ARDS具有一 定的治疗作用I2l.临床上饱胃病人胃酸误吸可导致 『基金项目]南京医科大学第一附属医院青年基金资助项 目(797一NA9632) 通讯作者,E—mail:dingzhengniann@yahoo.com 肺泡,呼吸道黏膜损伤,肺组织水肿,蛋白渗出,PS失 活,肺不张等,可发展为ARDSII.本研究探讨采用PS 肺灌洗方法治疗急性胃酸误吸性肺损伤的可行性. 1和方法 1.1材料 动物健康家兔2O只(江苏省实验动物中心提 供),体重(2.15?o.06)kg,雌雄不限,正常饮食. 仪器BeckmanCoulterAvantij.25离心机(美 国贝克曼公司),动物呼吸机(浙江大学医学仪器厂 ? 172?南京医科大学第24卷第2期 2004年3月 生产),微量输液泵(浙江大学医学仪器厂),手持血 气分析仪i-STAT(美国Abbortt公司). 1.2方法 1.2.1PS的制备 取新鲜猪肺,用冷生理盐水反复灌洗所得灌洗 液进行低温离心,先以150g的加速度离心l0min 去除细胞碎片,取上清液在4?下,以40000g的加 速度再次离心15min取其沉淀物,即为肺泡表面活 性物质H1.将其冷冻干燥,称重定量后,用生理盐水 稀释到一定的浓度冷藏待用. 1.2.2动物实验 家兔麻醉后,行气管插管,定容呼吸[参数设置: FiO为1.0,潮气量固定为27ml,呼吸频率30min’’, 吸呼比l:2,呼气末正压通气(PEEP)4cmH:0].在颈 动脉内插管,备血气采血用.待稳定l5min后,测定 血气值和气道峰压(PIP)作为基础值”1.经气管导管 注入0.0125mol/LHCLl2ml/kg.测定盐酸注入后 30,150min时的血气值,记录气道峰压.并把150 min时的测定结果定义为处理前.将盐酸注入后150 minPaO2低于l50mmHg(1mmHg=0.133kPa)的 家兔随机分为4组,每组5只.PS灌洗组(L组):实 验动物头部抬高约20,30..在气管导管内注入浓 度为12g/L的PS15ml/kg,同时注入10ml/kg的 氧气以避免动物缺氧.调大潮气量20%,其余呼吸 参数设定不变.在机械通气1min后,两次头低位引 流灌洗液.两次头低位引流灌洗液间隔机械通气1 min.灌洗液引流出后,恢复处理前的通气参数,机械 通气观察4h.PS注入组(I组):分别在左右侧卧位 下气管内分别注人2ml/kg(总计4ml/kg)总量为 180mg/kgPS,同时注入10ml/kg氧气.和L组一 样,调大潮气量,2次引流肺内液体,再恢复原通气参 数机械通气4h.生理盐水组(S组):与L组相似,唯一 不同的是将PS换成了生理盐水.机械通气组(M组): 仅在气道内注入l0ml/kg氧气,其他处理同I组. 测定实验动物上述处理后30,60,120,180,240min 时血气值,并记录各时间点的气道峰压值(PIP). 1.3统计学方法 数据采用孟?S表示,应用SPSS11.0forwin— dows软件包进行分析,组间采用ANOVA分析,组内 采用配对t检验统计,尸<0.05为有差异显着性. 2结果 动物的体重,盐酸注入前的基础血气,气道峰压 各组问差异无显着性(P>0.05,表1) 表l各组动物体重,盐酸注入前的基础血气和气道峰压值(i?S) PaO的变化见表2.气管内注入盐酸30rain后, PaO:明显下降,150min后血气低于150mmHg.L组 PS灌洗后Pa02迅速恢复至400mmHg以上,较处理 前差异有显着性(P<0.01),在整个观察期4h稳 定在400mmHg以上,较其他各组差异有显着性(P <0.01).I组在PS注入30rain后PaO平均上升 到200mmHg,较处理前有明显上升(P<0.05),但 其后又逐渐下降并稳定在140mrnHg左右.盐水灌 洗组和机械通气组PaO较处理前有所改善,但没有 统计学差异(P>0.05). 表2各组动物处理后PaO对时间的变化(mmHg,i?s) 基础值处理前处理后(min) 3060l20180240 L组512.8?41.194.0?24.5443.8?673’424.0?55.9’’457.0?62.4’’471.6?61.9’’47 4.6?81.3’’ I组580.2?62485.6?21.7200.4?76.8’136.4?73.2152.3?87.3142.0?99.9173.0 ?36.5 S组 504.4?87.480.6?78.588.6?53.990.0?83.496.3?53.098,3?45.372.5?382 M组521.5?46.183.0?25.2150.8?53.1149.8?50.4184.5?87.4108.8?97.7112.8? 110.7 与处理前比较,’P<0.05,一P<0.01;l,组与同时点其他各组比较,”P<0.01 PaCO的变化见表3.盐酸注入前各组问PaCO0.056),与其他各组无显着差异(P>0.o5).I组在 无差异,气道内注入盐酸150rain后,PaCO:呈上升PS注入后,PaC明显上升,注入60rain后平均达57 趋势,L组在PS灌洗后PaC02较处理前有所下降(尸=mmHg以上,较处理前差异有显着性(尸<0.05).盐水 2期李冰冰等:肺泡表面活性物质灌洗对家兔急性盐酸肺损伤后血气及气道压力的治疗效果研究.173. 灌洗组和机械通气组处理后较处理前无显着变化. PIP的变化见表4.盐酸注入前各组PIP无差 异.气道内注入盐酸后30minPIP明显上升,150 min后PIP接近24emil0.L组在PS灌洗后,PIP 较处理前非常明显下降(P<0.01),120min后虽 略有回升,但仍较处理前为低(P<0.05),且与同 时点I,S组相比PIP明显下降(P<0.O1).I组在PS 注入后较处理前PIP非常明显上升(P<0.05).且 高于同时点M组(P<0.05),120min以后与M组 无明显差异.盐水灌洗组和机械通气组PIP无改善, 盐水灌洗组在灌洗120min后较处理前明显上升(JP <0.05) 表3各组动物处理后PaCO对时间的变化(mmHg,i?s) 与处理前比较,’P<0.05,一,’<0.01i与同时点lJ组比较,,<0.05,”P<0.01;l组jM组比较,,<0.05 3讨论 PS补充的疗效与采用的PS制剂(天然,人工合 成),PS的剂量,补充方法(注入法,雾化吸入法,肺 灌洗法),病因(严重感染,误吸)及处理时间等有 关H1.本实验结果表明:采用天然肺泡表面活性物 质灌洗使得盐酸所致急性肺损伤的家兔血气明显 改善,气道峰压下降.采用肺泡表面活性物质注人 的方法仅仅使得PaO!暂时好转,其后又逐渐恶化, 并伴有气道压明显上升.而采用生理盐水灌洗,单 纯机械通气则无疗效. 本实验采用的盐酸浓度较以往的报道更低,容 量更大1....I,避免了高浓度盐酸可能造成的大气道 及肺门部坏死,结果获得了较为稳定的肺损伤模 型?’引.在本实验中PS灌洗后,PaO:上升至400 mmHg以上,并持续整个4h观察期,结果与有关 报道一致11.PS灌洗肺可以去除各类炎性递 质,渗出的蛋白及组织碎片,减轻了其对PS的抑 制.同时又补充了受损的PS,有效地降低肺泡的表 面张力,提高复张肺泡的稳定性.减少了动静脉分 流,促进血气明显改善.最近Brackenbury等?报道 用家兔盐酸注入模型灌洗法补充PS动脉血气改 善不佳,其原因除去与注人盐酸浓度和量不同可 能有关外,亦可能与PS的浓度较低,灌洗手法不 同有关. 在气道内注人PS后(I组),PaO:上升到200 mmHg(P<0.05),但30min后逐渐下降,Pa— CO2呈上升趋势,与Cochane1”I报道一致.注入的 PS分布常常不均匀,同时肺泡中渗出的血浆蛋白 可进一步抑制PS的功能,且高浓度PS是一种悬 浊液.可堵塞气道.这可能是其效果不佳的原因. 同时也说明去除肺内渗出的蛋白外,炎症递质,组 织碎片是十分重要的.单纯采用生理盐水灌洗不 能改善PaO:,说明仅仅用生理盐水洗出物质是不够 的,生理盐水灌洗,非但不能恢复已经受到损坏的 PS系统,它还可能洗出了肺泡内残余的Ps,加重 了肺泡表面活性物质功能障碍,结果血气指标进 一 步恶化?1.机械通气组,我们电模拟处理组采用 气道内注入氧气,调大潮气量等肺复张手法,但 PaO:较处理前无改善,说明在此盐酸模型中,肺泡 上皮细胞受损,肺泡表面活性物质失活,肺泡表面 张力增加,在注人氧气,恢复到原潮气量通气后, 肺泡又趋于塌陷,大量的动静脉分流依然存在,所 以血气难以改善 盐酸注人后,气道峰压明显升高(P<0.05), 1,,3 ?+一+一? O875 2222 7—223 ?+一?? 8O44 O864 2222 0 O438 2222 +一+一+一+一 l,22 . 蚍? 54l9 ?222 +一+一+一+一 9542 ?222 .0 75l4 ?222 +一?+一+一 5568 . 雌 O684 +一+一+一+一 O48? 加 ll41J +一+一?+一 6?O9 2442 2222 4787 2OO? +一??+一 组组组 L二=SM ? 174?南京医科大学第24卷第2期 2004年3月 PS灌洗后气道压可暂时下降,随着时间延长气道 压逐渐上升,说明灌洗法使得肺顺应性暂时改善, 但是肺部小气道炎症仍在进展.而采用PS注入, 除可能部分降低肺泡表面张力外,高浓度的PS悬 浊液,黏滞度高,容易造成气道堵塞,使气道压上 升,所以表现为气道压持续升高. 综上所述,早期采用肺泡表面活性物质灌洗 治疗盐酸引起的急性肺损伤可明显改善血气,有 可能成为治疗胃酸误吸引起的肺损伤的一种有效 治疗手段,但气道压的持续上升值得注意. 『参考文献] 『1]WareLB,MatthayMA.Theacuterespiratorydistress syndrome『J】.NEnslJMed,2002,342:1334—1349. 『2]GontherA,RuppertC.Surfactantalterationandreplace— mentinacuterespiratorydistresssyndromeIJ】.Respir 364. Res,2001,2:353— 【3】EijkingEP,GommersD.Surfactanttreatmentofrespi— ratoryfailureinducedbyhydrochloricacidaspirationin rats『J].Anesthesiology,1993,78:1145—1151. 【41BrackenburyAMPuligandlaPS.Evaluationofexogenous surfactantinHC1inducedlunginjury【J】AmJRespirCrit CareMed,2001,163:1135—1142 【5]KobayashiT,GanzukaM.Lunglavageandsurfactantre一 【6】 【7] 【8] 【9】 『l01 I】2] placementforhydrochloricacidaspirationinrabbits[J]. ActaAnesthScand,l990,34(2):2l6,221. KahoruNishina,KatsuyaMikawa.Intravenouslidocaine attenuatesacutelunginjuryinducedbyhydrochloricacidag- pirationinrabbits[J].Anesthesiology,1998.88_1300—1309. MariaOhara,TeijiSawa.Inductionofcyclooxyenase一2in alveolarmacrophagesafteracidaspiration【J].Anesthesi— ology.1998,88:1014一l022. HartogA,VazquezdeAndaGF.Comparisonofexogenous surfactanttherapy,mechanicalventilationwithhigh end—expiratorypressureandpartialliquidventilationina modelofacutelunginjury[J].BrJAnaesth,1999,82: 8l一86. 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GommersD,EijkingEP.Bronchoalveolarlavagewitha dilutedsurfactantsuspensionpriortosurfactantinstillation improvestheeffectivenessofsurfactanttherapyinexpert— mentalacuterespiratorydistresssyndrome『J].Intensive CareMed.2001.24:494—5oo 【收稿日期]2003—08—10 矿矿矿 (上接第139页) mRNA从第4天表达水平增加,第7天与对照组比 较差异有显着性,第2周达高峰,在以后的观察期间 TNmRNA持续高水平表达.免疫组织化学染色结果 显示在对照组及试验组大鼠较大的肺动脉外膜处有 少量TN阳性染色,而对照组支气管动脉以及其下 一 级动脉处未见TN表达.第4天模型组大鼠,可在 围绕肌性肺小动脉肺实质中观察到TN阳性染色; 第14天主要位于外膜及中膜外测;第21天可见于 中膜,在28天时新生内膜处可见TN阳性染色.以 上结果显示,模型组大鼠TN在转录水平以及蛋白 表达水平较对照组大鼠均有显着性差异,TNmRNA 表达增加先于肺动脉压力增高,提示TN可能参与 肺高压肺血管结构重建过程,并在此过程中发挥重 要作用. 综上所述,肺高压大鼠肺组织TN表达增加,提 示TN参与肺高压血管重建过程,其作用机制有待 于进一步研究.积极探讨针对TN在肺高压血管重 建过程中的表达变化的干预可能为针对肺动脉 高压的治疗提供新的思路. [参考文献J 【l】ZhaoY.Tenascinisexpressedinthemesenchymeofthe regulatedbydexamethasonein emb~oniclunganddown— earlyorganogensis[J]BiochemBiophysescommun,1999. 263(3):597—602. 『21Kaarteenaho—WiikRKinnulaV,HervaRelalDistribution andmRNAexpressionoftenascin—Cindm,elopinghuman lung[J].AmJRespirCellMolBiok2001,25(3):34l一346 『3]DavidL,ShewanM,JaneA,eta1.Tenascinsynthesis,de. positionandisoformsinmonocrotaline.inducedpulmonaryhv- pertensiveratlungs[J]AmJphysiol,1996271:I208一L215 I4]MidwoodKs,SchwarzbauerJE.Tenascin—cmodulatedsma— trixcontractionviafoealadhension—kinase.andRho.medtated signalingpathways[J].Molecularbiologyofthecell,2002, l3:360l一36l3. f5]JonesPL,CowanKN,RabinovitchM.Tenascin—C,pro— liferationandsubendothelialfibronectininprogressive pulmonary.vasculardisease【J1.AmJpathol,l997,l50: 1349一l360. 『6]JonesPL,ChapadosR,BaldwinHS,ela1.Altered hemodynamicscontrolsmatrixmetalloproteinaseactivity andtenascin—Cexpressioninneonatalpiglung[J].AmJ PhysiolLunCeJlMolPhysiol,2002,282(】):L26一L35. 【收稿日期】2003—08一l9