论文摘要
研究背景急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome,ARDS）是常见危重症,病死率极高。为了提高疗效,许多新的治疗方法被陆续提出,但大规模临床试验皆呈阴性结果。以呼吸支持为基础的综合治疗,特别是常规正压机械通气（mechanical ventilation,MV）仍是主要治疗手段,但MV应用不当,如采用常规潮气量（tidal volume,VT）和低呼气末正压（positive-endexpiratory pressure,PEEP）的传统通气方式容易导致机械通气相关性肺损伤（venti lation associated lung injury,VALI）,增加病死率。因此近年来提出了“小VT和最佳PEEP”为核心内容的肺保护性通气策略（lung protectiveventilation strategy,LPVS）,实现了ARDS治疗目标从维持血气正常到降低病死率的转变。研究显示LPVS可以通过多种机制改善ARDS的预后,但不同地区报道的病死率差异较大,且国内病死率偏高,导致不同学者对LPVS的内容和作用机制存在较大争议,如肺复张操作（recruitment maneuver,RM）是否属于LPVS的范畴?改善肺组织细胞的过度调亡是否影响LPVS对ARDS预后的改善?缓冲允许性高碳酸血症（permissive hypercapnia,PHC）的酸中毒是否影响LPVS的疗效?与传统通气方式相比,LPVS是否能提高全身和肺组织的糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor,GR）的表达水平和活性?对上述争议进行探讨可以进一步阐明LPVS改善ARDS预后的机制,并为合理应用LPVS提供实验依据。研究目的1.通过观察RM对油酸型ARDS模型犬病理学改变、炎症相关指标的影响,探讨RM与LPVS的关系。2.探讨LPVS对油酸型ARDS模型犬肺组织细胞凋亡的影响。3.探讨油酸型ARDS模型犬对PHC酸中毒的耐受性,以及适当缓冲呼吸性酸中毒对LPVS疗效的影响。4.探讨LPVS对油酸型ARDS模型犬全身和/或肺组织NF-κB和GR表达水平、活性的影响。研究方法25只普通级健康杂种犬随机分为5组,每组5只。通过静脉注射油酸建立ARDS犬模型;成模后按下列通气参数MV 6小时:①A组:常规VT零PEEP组,成模后给予VT=12ml/kg、PEEP=0;②B组:常规VT低PEEP组,成模后调节MV参数为VT=12ml/kg、PEEP=5cmH2O;③C组:小VT+最佳PEEP+缓冲呼吸性酸中毒组,成模后调节MV参数为VT=6ml/kg、PEEP=最佳PEEP,缓冲呼吸性酸中毒;④D组:小VT+最佳PEEP组,成模后调节MV为VT=6ml/kg、PEEP=最佳PEEP,对呼吸性酸中毒不进行处理;⑤E组:RM+小VT+最佳PEEP+缓冲呼吸性酸中毒组,成模后先给予复张压力为50cmH2O、复张时间为2分钟的RM,然后调节MV参数为VT=6ml/kg、PEEP=最佳PEEP。除D组外,将其他各组pH维持在7.30～7.45的范围内。1.第一部分监测实验犬的动脉血气、血流动力学和呼吸力学指标的变化,并进行氧合指数（oxygenation index,OI）、肺泡-动脉氧分压差[alveolar-artery oxygenpressure gradient,P（A-a）O2]、肺内分流率（ratio of shunted blood to totalperfusion,QS/Qt）、肺动态顺应性（dynamic lung compliance,CLdyn）等相关指标的计算。2.第二部分肺活检取得肺组织,通过HE染色进行病理学改变的观察;通过肺部CT扫描,根据CT值判断肺过度通气区域、通气良好区域、通气不良区域的比例;测定肺组织的湿干重比值（wet-to-dry weight ratio,W/D）和支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid,BALF）中蛋白质的浓度。3.第三部分用TUNEL方法检测肺组织细胞的凋亡。4.第四部分用ELISA方法测定血清和BALF中TNF-α和IL-10的水平;进行BALF的白细胞计数和细胞分类计数;用ELISA方法测定外周血白细胞（peripheral bloodleukocytes,PBL）中NF-κB的活性;用抗NF-κB p65抗体和抗GR-α抗体进行肺组织标本的免疫组化染色。结果1.第一部分与A组和B组相比,C组的氧合功能显著改善。6h时C组的0I、P（A-a）O2、QS/Qt与A组、B组均存在统计学差异;C组的动脉血氧运输量（oxygen delivery inarterial blood,DaO2）高于A组和B组,且与A组存在统计学差异;C组的CLdyn与A组、B组无统计学意义。与A组和B组相比,C组血流动力学稳定。6h时C组的平均动脉压（mean bloodpressure,mBP）相对较低,与A组存在统计学差异,但仍在正常范围内;而平均肺动脉压（mean pulmonary artery pressure,mPAP）、中心静脉压（central VenouSpressure,CVP）、心博量（cardiac output,CO）相对较高,仅与A组存在统计学差异;6h时C组的心脏指数（cardiaC index,CI）显著高于A组和B组（P＜0.05）;肺毛细血管楔压（pulmonary capillary wedge pressure,PCWP）高于A组和B组（P＜0.05）,但仍在正常生理范围内;D组出现了明显的血流动力学障碍,部分实验犬出现休克。6h时D组的mBP、CO、CI、DaO2显著低于C组（P＜0.05）,mPAP显著高于C组（P＜0.05）,两组的CVP和PCWP无统计学差异。各时间点D组和C组的CLdyn、OI、P（A-a）O2、QS/Qt差异无统计学意义。2h时E组的OI、P（A-a）O2显著高于C组（P＜0.05）,QS/Qt显著低于C组（P＜0.05）,两组的DaO2无统计学差异:4h、6h时两组的OI、P（A-a）O2、DaO2、QS/Qt无统计学差异。各时间点E组和C组的CLdyn差异均无统计学差异。E组仅在进行RM操作时对血流动力学存在影响,各时间点与C组的血流动力学指标均无统计学差异。2.第二部分与A组和B组相比,C组的肺部CT、肺大体标本和HE染色的肺组织病理切片显示过度通气区域和通气不良区域相对较小,而通气良好区域增加。C组的W/D显著低于A组和B组（P＜0.05）。各时间点C组与A组、B组的BALF蛋白质浓度均无统计学差异。D组与C组的肺部影像学表现和肺组织病理学改变相似。D组和C组的W/D和BALF蛋白质浓度均无统计学差异.与C组相比,E组的肺部CT和肺的大体标本显示肺通气较好的上中部出现了轻度弥漫性渗出性改变,HE染色的肺组织病理切片显示通气良好的区域出现了滲出性改变。E组和C组的W/D和BALF蛋白质浓度无统计学差异。3.第三部分成模6h时肺泡上皮细胞、支气管内皮细胞、血管内皮细胞（endothelialCells,EC）的凋亡率较健康状态和成模时显著增高,但各组肺组织细胞凋亡率（以支气管上皮细胞的凋亡率作为标准）的差异无统计学意义。4.第四部分与A组和B组相比,6h时C组血清和BALF的TNF-α水平、BLAF的白细胞计数、PBL的NF-κB活性降低,均与A组存在统计学差异,仅BALF的TNF-α水平与B组存在统计学差异;BALF的中性粒细胞（polymorphonuclear neutrophile,PMN）数和血清TNF-α与IL-10比值也相对较低,但仅A组的血清TNF-α与IL-10比值与C组存在统计学差异;血清和BALF的IL-10水平增高,与A组存在统计学差异,B组与C组仅血清IL-10水平存在统计学差异。6h时C组肺组织的GR-α免疫组化示胞浆+++、核+++,A组和B组胞浆+～++、核+～++,C组的免疫组化评分显著高于A组和B组;C组的NF-κB p65免疫组化示胞浆+～++、核+～++,B组胞浆++、核++,A组胞浆+++、核+++,C组的免疫组化评分仅与A组存在统计学差异。与C组相比,6h时D组血清和BALF的TNF-α水平、BLAF的白细胞计数、PBL的NF-κB活性、血清TNF-α与IL-10比值均相对较低,BALF的PMN数、血清和BALF的IL-10水平相对较高,但这些指标在两组间的差异均无统计学意义。6h时D组和C组肺组织的GR-α免疫组化结果相似,胞浆+++、核+++,免疫组化评分D组相对较高,但无统计学差异:NF-κB p65免疫组化结果亦相似,胞浆+～十+、核+～++,免疫组化评分D组相对较低,亦无统计学差异。与C组相比,6h时E组血清和BALF的TNF-α水平、BLAF的白细胞计数和PMN数、PBL的NF-κB活性、血清TNF-α与IL-10比值均相对较高,血清和BALF的IL-10水平相对较低,但两组间无统计学差异。6h时E组肺组织的GR-α免疫组化示胞浆+～++、核+～++,免疫组化评分低于C组,但无统计学意义;NF-κB p65免疫组化示胞浆++、核++,免疫组化评分高于C组,但亦无统计学差异。结论1.与采用传统通气方式治疗油酸型ARDS模型犬相比较,LPVS能更好地复张陷闭肺泡和避免开放肺泡的过度扩张,减轻肺组织的损伤,改善炎症反应和代偿性抗炎反应,减轻肺水肿,改善肺的氧合功能和心功能。2.与单纯PHC相比,适当缓冲呼吸性酸中毒可以显著改善油酸型ARDS模型犬的循环功能和组织氧供,同时对炎症反应、代偿性抗炎反应、胸部影像学以及肺组织的病理学改变无明显影响。3.与采用常规LPVS治疗油酸型ARDS模型犬相比,RM可进一步改善氧合功能,但作用时间较短;对血流动力学基本无影响;RM的复张时间过长可能加重炎症反应和肺组织的损伤,影响代偿性抗炎反应。RM是否属于LPVS的范畴可能取决于复张时间是否合理。4.肺组织细胞的过度凋亡对ARDS的发展有一定的促进作用。未观察到小VT+最佳PEEP、缓冲呼吸性酸中毒、RM对肺组织细胞调亡率存在显著影响,可能与观察时间不足有关。
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标签：急性呼吸窘迫综合征论文; 肺保护性通气策略论文; 肺复张操作论文; 细胞凋亡论文; 糖皮质激素受体论文; 细胞因子论文;