劉先洋 武 榮▲ 詹 峰 李 娜 周海燕 代苗英
1.揚州大學醫學院附屬淮安市婦幼保健院新生兒醫學中心,江蘇淮安 223002;2.安徽省滁州市第一人民醫院兒科,安徽滁州 239001
胎糞吸入綜合征(meconium aspiration syndrome,MAS)是導致新生兒呼吸衰竭和死亡的主要疾病之一。目前,MAS的治療主要是支持性的,還沒有找到具體的十分有效和安全的預防和治療的措施[1]。氨茶堿具有舒張氣道平滑肌、增強呼吸機的收縮力、興奮呼吸中樞、強心、利尿作用,還具有抗炎和免疫調節作用。有研究提示氨茶堿可降低氣道對組胺的高反應性,減少支氣管肺泡灌洗液中中性白細胞的數量,增加血中白細胞總數和血中中性白細胞的數量,減少肺組織蛋白質和脂質的氧化修飾[2-3]。本研究在幼兔胎糞吸入模型上應用氨茶堿,觀察其相關臨床參數的變化。
健康日本大耳白兔18只,日齡20~30 d,雌雄不限,體重300~500 g。由安徽醫科大學動物中心提供。
1.2.1 胎糞制備 收集數名健康足月新生兒第一次胎糞,其母親無產前用藥史,也未接受除維生素K、紅霉素眼膏以外的藥物,胎糞未被尿液污染,真空冷凍干燥。研磨成粉末狀,用無菌生理鹽水稀釋成45 mg/mL 濃度的均勻胎糞懸混液,分裝-20℃保存,待用。
1.2.2 動物分組 18只日齡20~30 d的健康日本大耳幼兔隨機分為三組,空白組(n=6),對照組(n=6),氨茶堿組(n=6)。空白組氣管插管后不灌胎糞,三組給予SIMV 模式通氣。
1.2.3 重度胎糞吸入動物模型的建立[4]空白組和氨茶堿組幼兔均予仰臥位固定,連接心電監護儀。開放腋靜脈,持續予靜脈輸注 4∶1(葡萄糖∶鹽)混合液,以 6~8 mL/(kg·h)維持。均予氣管導管內注入4 mL/kg的45 mg/mL 濃度胎糞混懸液,分2次注入,每次2 mL/kg,繼予3 mL 空氣注入并輕拍兔背部,確保胎糞均勻進入支氣管及肺泡。15~30 min時測定動脈血氣,氧合指數值下降至200 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)以下時,提示幼兔胎糞吸入綜合征模型制備成功。
1.2.4 氨茶堿的應用方法 胎糞吸入綜合征模型制備成功后,氨茶堿組在胎糞灌入后0.5 h 和2.5 h 靜脈注射氨茶堿(2.0 mg/kg),氨茶堿用生理鹽水稀釋成 1∶10,并在 5 min 內緩慢注入,空白組和氨茶堿組在同樣時間靜脈注射等量的生理鹽水。
1.2.5 呼吸機參數設定及調節 通氣模式為同步間歇指令通氣(SIMV),參數設定為 FiO2的初調值:0.5;觸發壓力:1 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa),吸氣峰壓(PIP):12~20 cm H2O,呼氣末正壓(PEEP)為:2~3 cm H2O,呼吸頻率(RR)為30~40 次/min,吸氣時間(TI)為 0.3~0.5 s;參數的調節:以維持潮氣量正常范圍(6~8 mL/kg)、正常血氧飽和度(>85%)及正常血氣值為準。
1.2.6 各項監測指標的監測 通氣5 d后記錄心率(HR)、RR、動態肺順應性(Cydn)、平均氣道壓(MAP)。每一指標記錄8次,得出均數。同時檢測血氣分析值,計算氧合指數(OI)和動脈/肺泡氧分壓比值(a/APO2)。
采用統計軟件SPSS 13.0對實驗數據進行分析,計量資料數據以均數±標準差(±s)表示,三組間比較采用單向方差分析,兩組間比較采用秩和檢驗。以P<0.05 為差異有統計學意義。
本實驗中,氨茶堿組和對照組幼兔灌注胎糞后均達到模型制備標準,制備幼兔胎糞吸入模型穩定,各組幼兔均存活至實驗結束。
三組間動脈血氧分壓(PaO2)值比較差異有統計學意義(F=301.460,P<0.05);氨茶堿組和對照組比較差異有統計學意義(P<0.05)。三組間PH值比較差異無統計學意義(F=0.651,P>0.05);氨茶堿組和對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)。三組間動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)值比較差異無統計學意義(F=0.089,P>0.05);氨茶堿組和對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)。三組間OI值比較差異有統計學意義(F=110.300,P<0.05);氨茶堿組和對照組比較差異有統計學意義(P<0.05)。三組間a/APO2值比較差異有統計學意義(F=197.600,P<0.05);氨茶堿組和對照組比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。
兩組間RR值比較差異無統計學意義(Z=0.260,P>0.05);兩組間HR值比較差異無統計學意義(Z=0.211,P>0.05);兩組間MAP值比較差異有統計學意義(Z=6.826,P<0.05);兩組間Cydn值比較差異有統計學意義(Z=-3.101,P<0.05)。見表2。
MAS 病理生理機制復雜,吸入的胎糞引起氣道阻塞、化學性肺炎、肺血管收縮、肺泡表面活性物質失活、細胞凋亡,胎糞致肺損傷后釋放大量細胞因子和炎癥介質,并激活磷脂酶A2、腎素血管緊張素系統、補體系統和CD14,進一步加重肺部炎性反應[5-7]。
氨茶堿為黃嘌呤類藥物,其藥理作用主要來自茶堿。近年來研究發現氨茶堿具有舒張氣道平滑肌、增強呼吸機的收縮力、興奮呼吸中樞、強心、利尿等作用,還具有抗炎和免疫調節作用[8]。茶堿可以減少人血單核細胞和肺泡巨噬細胞產生TNF-α,抑制TNF-α的基因表達[9]和細胞因子的基因表達[8]。全身或氣管內甲基黃嘌呤應用[10]可以改善胎糞吸入性肺炎的肺功能。筆者曾經在幼兔MAS模型上實驗發現,氨茶堿組肺組織勻漿及肺泡灌洗液中的TNF-α、IL-8的含量較對照組低、濕干重比低、肺損傷評分低,差異有統計學意義(P<0.05),提示氨茶堿可以抑制胎糞所致的炎癥因子的釋放,減輕肺水腫和肺損傷[11-12]。
OI 和a/APO2 比值是衡量肺氧合功能的敏感指標,OI值可反映氧氣經肺進入動脈血的肺氧合障礙程度,而a/APO2比值可反映肺換氣功能。OI 和a/APO2值越大,說明肺氧合功能越好。本次實驗發現,氨茶堿組OI 和a/APO2值顯著高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05),提示胎糞吸入后應用氨茶堿可以改善改善肺的氣體交換和氧合功能;在整個通氣過程中,本研究發現氨茶堿組的平均氣道壓均低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05),提示氨茶堿可擴張支氣管,降低氣道峰壓和平均氣道壓,明顯改善重度胎糞吸入模型的呼吸參數。在整個實驗過程中,未發現氨茶堿對胎糞吸入模型的呼吸頻率和心率有明顯影響(P>0.05)。
表1 三組間5 h時間點的氧合指數、動脈/肺泡氧分壓比值和血氣值的變化(±s)

表1 三組間5 h時間點的氧合指數、動脈/肺泡氧分壓比值和血氣值的變化(±s)
注:與氨茶堿組比較,aP<0.05;與空白組比較,bP<0.05;a/APO2:動脈/肺泡氧分壓比值;OI:氧合指數;PaCO2:動脈血二氧化碳分壓;PaO2:動脈血氧分壓
組別 只數 a/APO2值(mm Hg)OI值(mm Hg)PaCO2值(mm Hg)PaO2值(mm Hg)pH 值氨茶堿組對照組空白組F值P值666 0.26±0.05 0.21 ±0.01ab 0.53±0.01 197.600 0.000 2.56±0.31 3.89±0.32ab 1.05±0.43 110.300 0.000 40.50 ±6.28 40.17 ±5.42 39.33 ±2.42 0.089 0.915 102.67 ±9.79 88.67 ±6.35ab 218.33±13.98 301.460 0.000 7.441±0.105 7.427±0.027 7.397±0.047 0.651 0.535
表2 兩組5 h時間點的呼吸頻率、心率、平均氣道壓和肺動態順應性的變化(±s)

表2 兩組5 h時間點的呼吸頻率、心率、平均氣道壓和肺動態順應性的變化(±s)
注:RR::呼吸頻率,HR:心率,MAP:平均氣道壓;Cydn:動態肺順應性;1 cm H2O=0.098 kPa
組別 只數 RR(次/min)HR(次/min)MAP(cm H2O)Cydn(mL/cm H2O)氨茶堿組對照組Z值P值66 176.17±7.83 177.50 ±9.81 0.260 0.801 177.00±6.10 176.67±4.80 0.211 0.837 4.13±0.19 5.44±0.43 6.826 0.000 3.76 ±1.09 2.12 ±0.70-3.101 0.011
綜上所述,氨茶堿能有效地改善氧合狀態,維持肺部通氣功能的作用;氨茶堿可減低平均氣道壓,減少出現肺氣漏及肺大泡的形成。由于本實驗未測血漿氨茶堿的血藥濃度,關于氨茶堿的合適劑量、用法及機制尚需要進一步研究。
[1]Kamala S, Amuchou S, Sindhu S.Advances in the management of meconium aspiration syndrome[J].Int J Pediatr,2012,(7):357.
[2]Mokra D,Mokry J,Tatarkova Z,et al.Aminophylline treatment in meco nium-induced acute lung injury in a rabbit model[J].J Physiol Pharm acol,2007,58(Pt1):399-407.
[3]Mokra D,Drgova A,Mokry J,et al.Comparison of the effects of lowdose vs high-dose aminophylline on lung function in experimental meconium aspiration syndrome[J].J Physiol Pharmacol,2008,59(6):449-459.
[4]周海燕,武榮.新生兔重度胎糞吸入模型的制備[J].安徽醫學,2010,31(9):1101-1104.
[5]Van Ierland Y,de Beaufort AJ.Why does meconium cause meconium aspiration syndrome?Current concepts of MAS pathophysiology[J].Early Hum Dev,2009,85(10):617-620.
[6]Wiedemann JR,Saugstad AM,Barnes PL,et al.Meconium aspiration syndrome[J].Neonatal Netw,2008,27(2):81-87.
[7]Salvesen B,Fung M,Saugstad OD,et al.Role of complement and CD14 in meconium-induced cytokine formation[J].Pediatrics,2008,121(3):496-505.
[8]Salari P,Mojtahedzadeh M,Najafi A, et al.Comparison of the effect of aminophylline and low PEEP vs.high PEEP on EGF concentration in critically ill patients with ALI/ARDS [J].J Clin Pharmacy Therap eutics,2005,30:139-144.
[9]Spatafora M,Chiappara G,Merendino AM,et al.Theophylline suppr esses the release of tumour necrosis factor-alpha by blood monocytes and alveolar macrophages[J].Eur Respir J,1994,7(2):223-228.
[10]Mokra D, Mokry J, Tatarkova Z,et al.Aminophylline treatment in meconium-induced acute lung injury in a rabbit model[J].J Physiol Pharmacol,2007,58(Suppl 5):399-407.
[11]詹峰,武榮,周海燕,等.氨茶堿治療新生兔重度胎糞吸入時的病理改變[J].醫學綜述,2010,16(23):3654-3656.
[12]詹峰,武榮,周海燕,等.氨茶堿對重癥胎糞吸入新生兔的TNF-α和 IL-8 水平的影響[J].中國醫藥導報,2011,8(9):20-22.