復(fù)張性肺水腫動(dòng)物模型復(fù)制及發(fā)病機(jī)制探析

晏龍強(qiáng)

（銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 銅仁 554300）

復(fù)張性肺水腫動(dòng)物模型復(fù)制及發(fā)病機(jī)制探析

晏龍強(qiáng)

（銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 銅仁 554300）

目的通過建立復(fù)張性肺水腫（RPE）動(dòng)物模型，探析RPE的發(fā)病機(jī)制與誘發(fā)因素。方法 將健康新西蘭大白兔隨機(jī)分成兩組，進(jìn)行隨機(jī)編號，經(jīng)耳緣靜脈注射戊巴比妥鈉，麻醉后固定動(dòng)物，待其清醒后向其胸腔內(nèi)緩慢打氣或注水，5天后迅速抽氣或抽水，建立RPE動(dòng)物模型。結(jié)果 6只大白兔中成功建立RPE動(dòng)物模型3只（3/6），未成功建立RPE動(dòng)物模型3只（3/6）。在肺萎陷的時(shí)間和程度相同時(shí)，肺復(fù)張的速度越快發(fā)生RPE的概率越高。此外，還發(fā)現(xiàn)RPE的發(fā)生與單肺通氣有關(guān)。結(jié)論 誘發(fā)RPE的因素除肺萎陷的時(shí)間和程度、肺復(fù)張的速度、胸腔引流過程中使用負(fù)壓吸引的強(qiáng)度有關(guān)外，還與單肺通氣有關(guān)。

復(fù)張性肺水腫；動(dòng)物模型；發(fā)病機(jī)制

復(fù)張性肺水腫（Reexpansion Pulmonary Edema，RPE）是指由氣胸、胸腔積液、胸腔內(nèi)巨大腫物等引起患側(cè)肺萎陷，經(jīng)胸腔閉式引流或手術(shù)切除腫物等去除肺壓迫，使萎陷肺復(fù)張過程中發(fā)生的急性肺水腫[1]。目前，業(yè)界對RPE的發(fā)病原因和發(fā)病機(jī)制等仍然存在很大爭議。筆者在天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院普外科擔(dān)任訪問學(xué)者期間，利用天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院普通外科研究所儀器設(shè)備，通過復(fù)制RPE動(dòng)物模型，探析RPE的發(fā)病機(jī)制，現(xiàn)介紹如下。

1 建立RPE動(dòng)物模型

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

自制的帶氣囊的12F胸管、50 ml注射器、0.9%生理鹽水、戊巴比妥鈉（重慶）、4%多聚甲醛（華美）、動(dòng)物天平TCS-20（中國武漢）、56℃恒溫箱（安徽）、光學(xué)顯微鏡（奧林巴斯）、血?dú)夥治鰞x（Powerlab）、生理記錄儀（16道，成都儀器廠）、動(dòng)物呼吸機(jī)HX-300S（成都泰盟）等。健康新西蘭大白兔6只，體重（2.0±0.3）kg，由天津醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部提供。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

將健康新西蘭大白兔6只隨機(jī)分成兩組。（1）實(shí)驗(yàn)組1：3只大白兔，隨機(jī)編號1～3號，經(jīng)耳緣靜脈按30mg/kg注射戊巴比妥鈉進(jìn)行麻醉后，取仰臥位將大白兔固定，在胸骨右緣第3、4肋間放置并固定裝有閥門且?guī)饽业淖灾?2F胸管，抽去操作時(shí)進(jìn)入胸腔的氣體，氣囊注水5m l以防胸管滑脫，用繃帶進(jìn)行包扎，膠布固定。待大白兔麻醉清醒后向一側(cè)胸腔內(nèi)緩慢打氣60 m l，從第二天開始每天打氣10~20 m l，以維持氣壓，具體注氣量以大白兔出現(xiàn)明顯呼吸窘迫為限。5天后用戊巴比妥鈉經(jīng)耳緣靜脈麻醉，氣管切開后插管，分離右側(cè)頸動(dòng)脈后，置管肝素化，連接生理記錄儀以備取血樣。實(shí)驗(yàn)開始后即刻用50m l注射器接自制胸管閥門抽氣，并用簡易氣囊呼吸器輕輕鼓肺幾次以促使萎陷肺復(fù)張[2]。1號大白兔的抽氣在30秒內(nèi)完成，2號大白兔的抽氣在1分鐘內(nèi)完成，3號大白兔的抽氣在2分鐘內(nèi)完成，抽氣結(jié)束測定大白兔的心率、呼吸，并抽動(dòng)脈血進(jìn)行血?dú)夥治霰O(jiān)測。5小時(shí)后放血處死大白兔，解剖胸腔，觀察肺組織情況，取近肺門部小塊組織浸泡在10%福爾馬林溶液中，24～48小時(shí)后，常規(guī)石蠟包埋、切片，行蘇木精-伊紅染色，然后用光學(xué)顯微鏡觀察肺組織損傷情況，按照其損傷程度進(jìn)行肺組織損傷評分，內(nèi)容包括肺萎陷、肺泡壁透明膜形成、中性粒細(xì)胞浸潤或聚集和肺泡內(nèi)充血等，評分標(biāo)準(zhǔn)：0分：無病變或病變非常輕微；1分：輕度損傷，損傷程度＜25%；2分：中度損傷，損傷程度25%~50%；3分：重度損傷，損傷程度51%~75%；4分：極重度損傷，損傷程度＞75%。將指標(biāo)的得分進(jìn)行合計(jì)，結(jié)果為肺損傷評分[3]。（2）實(shí)驗(yàn)組2：3只大白兔，隨機(jī)編號4~6號，麻醉和固定同實(shí)驗(yàn)組1。待大白兔麻醉清醒后向一側(cè)胸腔內(nèi)緩慢注射生理鹽水50~60ml，從第二天開始每天注射生理鹽水10~15m l，具體注射量以大白兔出現(xiàn)明顯呼吸窘迫為限，其余操作同實(shí)驗(yàn)組1。

2 結(jié)果

（1）復(fù)張性肺水腫動(dòng)物模型。實(shí)驗(yàn)組1：1號、2號大白兔成功建立復(fù)張性肺水腫模型，3號不典型。實(shí)驗(yàn)組2：4號成功建立復(fù)張性肺水腫模型，5號、6號不典型，見表1。

表1 兩組動(dòng)物模型建立情況

（2）光鏡和電鏡檢查結(jié)果：光鏡下見肺間質(zhì)和肺泡水腫明顯，中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞有明顯浸潤。電鏡下見肺泡內(nèi)中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞有明顯浸潤，Ⅱ型上皮細(xì)胞線粒體和細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有腫脹，核周裂隙、板層小體排空現(xiàn)象明顯。通過光鏡和電鏡檢查結(jié)果判斷，本組6只大白兔中輕度損傷1例，中度損傷2例，重度損傷3例。

（3）單肺通氣時(shí)間：兩組動(dòng)物采用單側(cè)胸腔注氣或注水的方式，始終保持實(shí)驗(yàn)動(dòng)物患側(cè)肺處于萎陷狀態(tài)，時(shí)間為5天，使單肺通氣時(shí)間大于3小時(shí)。

3 RPE發(fā)病機(jī)制的研究現(xiàn)狀

目前，RPE的發(fā)病機(jī)制仍不十分清楚[4]，有學(xué)者認(rèn)為是RPE發(fā)生過程中肺萎陷引起肺泡表面活性物質(zhì)的活性降低，肺泡表面張力升高，導(dǎo)致肺泡膨脹，促使肺毛細(xì)血管內(nèi)液體向肺泡及肺間質(zhì)轉(zhuǎn)移，從而產(chǎn)生肺水腫所致。也有人認(rèn)為是萎縮肺復(fù)張時(shí)使用過大的負(fù)壓吸引，促使肺微血管內(nèi)液體外滲，造成肺水腫所致[5]。陳小雄等[1]報(bào)道RPE的發(fā)病機(jī)制有：（1）肺毛細(xì)血管通透性增高是發(fā)病的基礎(chǔ)，長期的肺萎縮使肺組織缺氧，導(dǎo)致毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，通透性增高。（2）肺萎縮后肺表面活性物質(zhì)減少，肺泡張力增加，促使毛細(xì)血管內(nèi)液體向肺泡滲出。（3）胸腔負(fù)壓引流過強(qiáng)，使萎縮肺復(fù)張過快，促使液體從血管向外滲出。（4）縱隔迅速復(fù)位牽拉，刺激心臟和血液的重新分布，造成循環(huán)功能紊亂。（5）牽拉血管撕裂與再灌注損傷。此外，于建設(shè)等[6]研究證實(shí)，萎陷肺在復(fù)張過程中，氣道壓力增高也是RPE發(fā)生的一個(gè)重要因素。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與上述研究相符，對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物萎陷肺復(fù)張時(shí)迅速抽氣或抽液的同時(shí)，用簡易氣囊呼吸器促使萎陷肺充分膨脹，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物氣道壓力升高，肺過度膨脹，使毛細(xì)血管內(nèi)皮間隙孔變形、增大，通透性增高，從而導(dǎo)致RPE發(fā)生。

4 RPE發(fā)病機(jī)制探析

目前，針對RPE的誘發(fā)因素，普遍認(rèn)為與肺萎陷的時(shí)間、肺萎陷的程度、肺復(fù)張的速度和使肺復(fù)張的負(fù)壓等有關(guān)。其發(fā)病機(jī)理是由上述誘因?qū)е碌姆蚊?xì)血管通透性增高、肺萎陷后肺表面活性物質(zhì)減少、胸腔負(fù)壓引流過強(qiáng)、縱隔迅速復(fù)位牽拉和牽拉血管撕裂與再灌注損傷[2]。周連亞等[7]為了解RPE與肺復(fù)張速度的關(guān)系，在臨床實(shí)踐中采用緩慢排氣或排液和快速排氣或排液的方法進(jìn)行比較，其結(jié)果是緩慢排氣或排液時(shí)，RPE的發(fā)生明顯減少，故認(rèn)為RPE發(fā)生與肺復(fù)張速度呈正相關(guān)（P＜0.05）。對于RPE的發(fā)生與肺萎陷的時(shí)間、肺萎陷的程度和使肺復(fù)張的負(fù)壓等相關(guān)的報(bào)道較多，在此就不一一列舉了。本組實(shí)驗(yàn)研究再次證實(shí)了周連亞等人的觀點(diǎn)，通過查閱文獻(xiàn)資料，并結(jié)合本實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)為，除了上述因素誘發(fā)RPE外，單肺通氣也是誘發(fā)RPE的一個(gè)重要因素。Carlsson A J等[8-9]研究報(bào)道在胸腔手術(shù)單肺通氣后出現(xiàn)急性肺損傷、復(fù)張性肺水腫。藍(lán)嵐[10]研究認(rèn)為在單肺通氣時(shí)由于缺氧性肺血管收縮的作用，萎陷側(cè)肺血流量降低為心輸出量的20%~25%，萎陷肺的肺泡內(nèi)無氧氣，所以當(dāng)萎陷肺經(jīng)歷了由萎陷到復(fù)張的過程時(shí)，也是肺泡組織經(jīng)歷由缺氧到復(fù)氧、缺血到再灌注損傷的過程。根據(jù)上述觀點(diǎn)，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)研究，可以推斷出單肺通氣也是RPE的一個(gè)誘發(fā)因素。

5 結(jié)語

綜上所述，誘發(fā)RPE的因素除了與肺萎陷的時(shí)間和程度、肺復(fù)張的速度、氣道通氣和胸腔引流過程中使用負(fù)壓吸引強(qiáng)度有關(guān)外，還與單肺通氣有關(guān)。但是，由于本研究受樣本例數(shù)太少、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)條件受限等因素影響，對單肺通氣誘發(fā)RPE缺乏分子生物學(xué)等方面的研究，需要更廣泛的研究加以驗(yàn)證。

[1]陳小雄，劉明華，鄧朝霞，等.長時(shí)間氣胸致復(fù)張性肺水腫急救1例[J].創(chuàng)傷與急診電子雜志，2013（1）：29-30.

[2]占向鴻，顧泗榮.復(fù)張性肺水腫實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蚚J].江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版，2002，12（4）：339-341.

[3]Zhao M，F(xiàn)ernandez LG，Doctor A，et al.Alveolarmacrophage activation is a key initiation signal for acute lung is chemia-reperfusion injury[J].Am JPhysiol Lung Cell Mol Physiol，2006，291（5）：1018-1026.

[4]張效公.胸外科主治醫(yī)生300問[M].北京：北京醫(yī)科大學(xué)中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社，1998.

[5]鄒衛(wèi).普胸外科圍手術(shù)期處理[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

[6]于建設(shè)，邢桂英，吳曼.術(shù)后復(fù)張性肺水腫易發(fā)因素分析[J].內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)雜志，2006，38（12）：1191-1192.

[7]周連亞，石彥濤，李永軍，等.胸腔排氣、排液速度與復(fù)張性肺水腫關(guān)系的臨床觀察[J].臨床薈萃，2005，20（2）：100.

[8]Carlsson A J，Bindslev L，HedenstiemaG，et al.Hypoxia-induced pulmonary vasoconstriction in the human lung：the effect of isoflurane anesthesia[J].Anesthesiology，1987，66（3）：312-316.

[9]Benumof JL，Augustine SD，Gibbons JA.Halothane and isoflurane only slightly impair arterial oxygenation during one-lung ventilation in patients undergoing thoractomy[J].Anesthesiology，1987，67（6）：910-915.

[10]藍(lán)嵐.單肺通氣時(shí)間對肺損傷的影響[D].廣州：南方醫(yī)科大學(xué)，2009.

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1671-1246（2015）16-0085-02