实验性ARDS家兔肺不同区域有效血流灌注的变化.pdf
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1、解放军预防医学杂志 2 0 0 6 年1 0 月 第2 4 卷第5 期 J P r e v M e d C h i n P L A O c t o b e r 2 0 0 6 V o l . 2 4 N o . 5 . 3 3 1 “ 实验性 A R D S 家兔肺不同区域 有效血流灌注的变化 汤泽萍, 解立新 ( 海军机关门诊部, 北京 1 0 0 8 4 1 ) 摘要: 目 的通过观察A R D S 家 兔 模型 肺不同区 域有效血流的变 化, 探讨A R D S 所致 严重 低 氧血症的发生机制。方法 采用静脉注射油酸的方法建立A R D S 家兔模型, 应用P I M - II 激光多
2、 普勒血流灌注扫描仪观察在不同肺模式下家兔肺不同区域局部有效血流灌注以及动脉血气指标 的变化。结果 家兔静脉注射油酸后, 肺上区、 肺下区腹侧、 肺下区背侧氧合指数分别由给药前 4 0 9 . 5 士 8 7 . 3 , 3 7 2 . 5 士 9 1 . 0 , 3 8 1 . 1 土 8 5 . 3 减少到6 7 . 7 土1 1 . 7 , 6 8 . 1 士1 0 . 8 , 7 4 . 1 土 2 0 . 9 ( P 0 . 0 5 ) , 肺上区组、 肺下区腹侧组和肺下区背 侧组L I P 压力值也没有明显差别( P 0 . 0 5 ) , 各组之 间具有可比性。 2 . 2 气体
3、交换指标家兔静脉注射油酸后, 肺上区 组、 肺下区腹侧组和肺下区背侧组氧合指数明显下 降, 与基础值比 较差异有显著性( P 0 . 0 1 ) 。在应 用保护性通气( 小潮气+P E E P , 小潮气十 P E E P + 俯 卧位) 治疗后, 氧合指数有明显改善, 与常规大潮气 机械通气治疗比较差异有显著性( P 0 . 0 1 ) ; 应用 大潮气俯卧位通气治疗后, 虽然氧合指数指标有所 好转, 但显著低于保护性通气治疗后的氧合指数结 果( 表 1 ) 。各组家兔在保护性通气, 如小潮气 + P E E P , 俯卧位+ 小潮气+ P E E P 治疗后, P a C 仇有明 显升高,
4、 与大潮气机械通气治疗比较, 差异有显著性 ( P 0 . 0 1 , 表2 ) 。 2 . 3 肺部表面血流灌注指标家兔静脉注射油酸 形成肺损伤模型后, 实验组( 包括肺上区组、 肺下区 腹侧组和肺下区背侧组) 胸膜下肺局部的有效血流 灌注值均有不同程度的下降, 其中肺下区背侧组有 效血流灌注变化最为明显, 肺下区腹侧组有效血流 灌注变化次之, 肺上区胸膜下肺局部的有效血流灌 注值变化最小。应用肺保护性通气后, 单纯小潮气 + P E E P 对改善肺下区背侧组胸膜下肺局部有效血 流灌注的效果不如小潮气+ P E E P + 俯卧位, 差异有 显著性( P 0 . 0 1 , 表3 , 表4
5、 ) 0 表 1 组 别基础值 家兔不同肺区域动脉血氧合指数的变化( x t s , n = 8 ) 注射油酸后小潮气+ P E E P大潮气量俯卧位小潮气+ P E E P + 俯卧位 nU门一勺1孟 月产1二行吕RU 八,1曰,几 卿6836574 肺上区 对照组 实验组 肺下区腹侧 对照组 实验组 肺下区背侧 对照组 实验组 4 1 2. 1 上7 7 . 1 喇为. 8士8 7 . 3 3 7 0. 1 土6 9 . 7 6 7. 71 1 1 . 7* 3 4 7. 5土6 1 . 0 1 6 2 . 7 1 2 4 . 5 “ # 3 7 6. 8 1 7 2 . 5 盯. 5 1
6、 1 9 . 2 “ 0土7 4 . 6 . 1 土1 0 5 . 9 “ “ 0 0 3 2 7 . 7土4 5. 7 3 7 2. 5土9 1 . 0 . 215 5 . 0 . 1 士1 0. 8 * 3 1 8 . 515 7 . 3 1 6 2 . 7 土 2 6 . 9 “ # 。 3 8 2 . 9士3 2 . 8 1 1 1 . 3 士3 3 . 0 “ . 4士3 5 . 7 . 1 t 2 6 . 9 “ # 3 3 5. 3士9 3 . 0 3 8 1 . 1士8 5. 3 . 3 士5 5 . 7 . 1 土2 0 . 9 * 3 9 0. 1 土4 3 . 7 1 6
7、 9 . 8 土 2 3 . 3 # # 3 8 4. 4士2 1 . 6 1 朋 . 6 12 2 . 7 # 3 9 9 . 0土3 6 . 6 1 8 5 . 8 土 2 2 . 2 0 # 与基础值比较: * * P 0 . 0 1 ; 与注射油酸后比 较: * P 0 . 0 5 , “ “ P 0 . 0 1 ; 与大潮气通气比 较: 0 0 P 0 . 0 1 解放军预防医学杂志 2 0 0 6 年1 0 月第2 4 卷第5 期 J P r e v M e d C h i n P L A O c t o b e r 2 0 0 6 V o l . 2 4 N o . 5 3 3
8、3 . 表2 家兔不同肺区域动脉血二权化碳分压的变化( k P a , .z t s , n 二 8 ) 组别 肺上区 对照组 实验组 肺下区腹侧 对照组 实验组 肺下区背侧 基础值注射油酸后小潮气+ P E E P大潮气量俯卧位 小潮气+ P E E P 十 俯卧位 5. 1 7土0 5. 1 2土0 6 8 4 1 5. 0 1士0 . 6 5 5. 3 310 . 7 7 9. 7 1 士1 . 3 7 9 . 6 8 士 0 . 9 6 “ , 5. 2 910. 5 2 5 . 3 2 1 0. 4 9 9 . 6 3土1 . 2 6 9 . 8 0 1 1 . 4 5 “ # 5
9、. 0 7土0. 9 0 4. 8 3士0 . 8 8 4 . 8 9土0 . 6 1 4. 3 0 1 0. 5 3 9 . 4 6士1 . 6 5 9 . 印11 . 1 7 # # 4. % 土0. 6 9 5 . 9 310. 肠 9 . 3 5 土1 . 5 7 9 . 5 5 士1 . 4 6 # # 对照组 实验组 4. 9 5 1 0. 8 8 5. 0 ( ) 士0. 5 6 5. 1 3土0. 5 6 5 . 4 0土0 . 5 2 8 . 7 9士1 . 5 7 9 . 5 5 t 0 . 7 7 # # 5. 0 0士0. 6 1 5 . 1 6士0. 3 2 9 .
10、5 5 t 1 . 4 5 9 . 4 9 士 0 . 8 1 # # 与注射油酸后比 较: “ “ P 0 . 0 1 ; 与大潮气通气比 较: 0 0 P 0 . 0 1 表3 家兔不同肺区 域吸 气末胸膜下肺局部血流灌注的变化( M L “ m i n t , x 土 , , n = 8 ) 组别基础值注射油酸后小潮气+ P E E P 大潮气量俯卧位小潮气+ P E E P + 俯卧位 肺上区 对照组 实验组 肺下区腹侧 对照组 实验组 肺下区背侧 对照组 实验组 9. 3 1 10. 6 3 9. 4 0 t 0. 5 8 9. 1 3 t 0. 8 3 8 . 3 2 10 . 卯
11、 开 8 . 9 8士0. 印 8 . 5 910. 8 8 9 . 0 3土0 . 7. 印 士1 . 6 8 1 6 8 . 8 9t0. 5 6 7 . 6 51 1 . 3 7 8 . 7 5士0. 5 6 9 . 5 3 t 0. 9 2 8 . 9 0土0 . 4 7 5 . 4 0土0 . 3 7 * 9. 0 1 1 1 . 3 7 6. 5 3 1 1 . 9 8 8 . 9 1 土0. 2 5 5 . 印 12. 1 0 8 . 4 8 1 0. 8 0 6. 2 8土2 . 1 8 9 . 4 5士0 . 3 2 9 . 5 9土0 . 3 3 9 . 2 010 . 2
12、 8 4 . 2 9 士1 . 2 6 “ u 9 . 5 3士0 . 4 6 4 . 7 4 1 1 . 2 1 “ 8 . 8 8 10 . 4 3 5 . 2 7 1 0 . 4 6 0 8 . 9 410 . 5 5 6 . 3 3 1 0 . 5 5 0 0 与基础值比较: “ P 0 . 0 5 ; 与注射油酸后比 较: “ P 0 . 0 5 ; 与小潮气+ P E E P 比 较: 0 P 0 . 0 5 ; 与肺上区和肺下区腹侧比较: A A P 0 . 0 1 表4 家兔不同肺区域呼吸末胸膜下肺局部血流灌注的变化( m L “ m i n l , z 士: , n 二 8
13、) 组别 肺上区 对照组 实验组 肺下区腹侧 对照组 实验组 肺下区背侧 对照组 实验组 基础值注射油酸后小潮气+ P E E P 大潮气量俯卧位小潮气+ P E E P + 俯卧位 9 . 3 4士0 . 7 8 9. 5 610. 3 0 9 . 3 5士0 . 7 7 8 . 7 9士0. 8 3 “ 9. 以 10. 麟 8伪 土0. 7 1 8 . 7 8 土0 . 4 4 7. 1 1士0 . 4 3 8 . 5 610. 6 9 7. 7 910. 5 4 9 . 研 土0 . 3 9 9 . 印 士0 . 5 6 9 , 1 2 土 0 6 . 1 9 11 4 2 2 7 9
14、. 1 4士0 . 3 9 6. 5 51 1 . 7 9 8 . 6 9土0. 6 8 5. 1 31 1 . 8 1 6 . 9 8 1 0 . 6 6 6. 1 3士1 . 1 6 9. 2 2土0 . 5 6 9. 6 1 土0. 2 1 9 . 0 8土0 . 4 . 3 3 土1 . 4 9 3 8 8 . 8 4土0 . 6 8 , 4 . 9 5 士 0 . 8 9 “ 8 . 工 士0. 8 8 5 . 2 0 10 . 印 . 8. 8 8 1 0 . 6 5 7 . 以 1 0 . 6 1 # 0 与基础值比 较: P 0 . 0 5 ; 与注射油酸后比 较: “ P 0
15、 . 0 5 ; 与小潮气+ P E E P 比 较: 0 P 0 . 0 5 ; 与肺上区和肺下区腹侧比 较: “ P 0 . 0 1 3 讨论 A R D S 最主要的临床表现为顽固的进行性低氧 血症, 造成低氧血症的主要原因有通气/ 血流比例 失调、 氧弥散障碍, 肺顺应性、 功能残气量和肺有效 通气容积减小, 其中通气/ 血流比例失调和氧弥散 障碍是导致A R D S 严重低氧血症的主要原因。传统 的理论认为, A R D S 患者通气/ 血流比例失调的主要 原因是肺的坠积区域( 主要是肺下区背侧和肺基底 区) 是损伤最重的区域, 这一区域的肺泡主要处于 完全萎陷或部分萎陷的状态, 肺
16、有效通气不足。因 为重力的效应, 这部分区域的血流最为丰富, 血流 流经萎陷或实变的肺泡周围毛细血管未能有效氧 合, 导致该区域气一 血交换不佳, 通气/ 血流比例远 远 0 . 8 , 最终导致通气/ 血流比 例失调( 4 -5 ) 0 为了能够更好地观察肺局部有效血流灌注的 变化, 我 们应用激光多普勒血流量仪( L a s e r D o p p le r p e r fu s io n im a g e r , L D P I ) 观 察急性肺损伤家兔在各种 “ 3 3 4 解放军预防医学杂志2 0 0 6 年 1 0 月 第2 4 卷第5 期J P re v M e d C h i
17、n P L A O c t o b e r 2 0 0 6 V o l . 2 4 N o . 5 通气模式下( 仰卧位大潮气通气、 仰卧位小潮气 + P E E P 、 俯卧位大潮气通气、 俯卧位小潮气+ P E E P ) 肺 不同区域( 肺上区、 肺下区腹侧和肺下区背侧) 胸膜 下 肺局部血流的变化 6 -7 ) 。 从实验结果来看, 小潮 气+ P E E P 和俯卧位十 小潮气 + P E E P 对 A R D S 动物 模型均有良好的治疗效果, 氧合指数改善明显, 局 部肺组织有效血流灌注也得到一定程度的好转, 而 俯卧位十 小潮气十 P E E P 对改善肺下区背侧有效血 流灌
18、注的效果要好于单纯小潮气+ P E E P . 我们的实验研究证明, 肺下区背侧肺局部有效 灌注血流远远低于肺上区和肺下区腹侧, 这也在一 定程度上证明肺下区背侧肺泡周围毛细血管的有 效血流灌注不仅没有增大, 反而是减小, 结果与传 统的理论不符。结合我们的实验结果, 我们认为 A R D S 条件下可能存在类似于生理右一左分流的肺 内分流机制, 因为在正常情况下, 肺动脉和肺静脉 存在着动静脉通路, 但该通路是关闭的。在A R D S 情况下, 由于肺微小血管和毛细血管出现弥漫性的 损伤及血管膜增厚, 加之同时存在大量肺小血管微 血栓形成和肺小血管痉挛收缩, 导致肺动脉压和肺 动脉嵌顿压增高
19、, 流经肺泡周围毛细血管的血流量 明显减少, 出现肺动脉和肺静脉通路开放, 未经有 效氧合的静脉血直接进人肺静脉而回流到左心室, 产生类似于右一 左分流的肺内分流, 导致动静脉分 流比例明显升高, 并与其他因素联合作用最终导致 严重的低氧血症。由于重力的作用, 肺下区背侧和 肺基底区肺动脉血流高于肺上区和肺下区腹侧, 但 由于该区域病变一般较重, 故而肺内分流量更大, 经肺动静脉短路肺内分流的未氧合静脉血流量也 更高, 其结果必然严重影响通气 / 血流比 值( 8 ) 。 本 研究结果表明, 类似于右一 左分流的肺内分流导致 的肺内分流是A R D S 发生严重进行性低氧血症的主 要原因之一。
20、这一认识还需要进一步通过动物实 验和临床研究去证实, 有关动态观察肺不同区域肺 泡周围微小动脉和毛细血管的实际血流灌注情况、 肺内分流情况等研究更需深人进行。 参考文献: ( 1 中 华医学会呼吸病分会. 急性肺损伤/ 急性呼吸窘迫 综合征的诊断标准( 草案) .中华结核和呼吸杂志, 2 0 0 0 , 2 3 ( 4 ) : 2 0 3 ( 2 解立新, 刘又宁. 肺外源性 A R D S 和肺内源性 A R D S ( J 中 华内 科杂志, 2 0 0 3 , 4 2 ( 7 ) : 5 1 7 . ( 3 刘书盈, 刘又宁, 张健鹏. 压力一 容量曲线对急性肺损 伤家兔实行个体化保护性
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- 实验性 ARDS 家兔 不同 区域 有效 血流 灌注 变化
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