肺表面活性物质对呼吸机相关肺损伤的影响

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目的:肺泡过度膨胀引起呼吸机相关肺损伤(ventilator-induced lung injury,VILI),此损伤伴随着肺表面活性物质(pulmonary surfactant,PS)异常及炎症细胞因子浓度的改变。本实验拟观察外源性PS对VILI大鼠肺泡过度膨胀及血浆细胞因子的影响,并探讨PS对不同潮气量治疗VILI效果的影响。   方法:本实验分两部分进行。实验一,观察PS对VILI大鼠肺泡过度膨胀及血浆细胞因子的影响。Wistar大鼠随机均分为4组(n=7):N组(正常对照),HPV-only组,Surfactant组及Placebo组。后三组大鼠行高气道压机械通气(high pressure ventilatioN,HPV)建立VILI模型后,HPV-only组大鼠放血处死。另两组改通气策略为潮气量(VT)10ml/kg及呼吸频率(f)45次/min。Surfactant组给予PS治疗,两组观察120min后放血处死。实验二,观察PS对不同潮气量治疗VILI效果的影响。Wistar大鼠行HPV建立VILI模型后,根据不同VT及是否给予PS随机分为6组(n=7):CVT6和SVT6组(VT为6ml/kg,f为75次/min),CVT10与SVT10组(VT为10ml/kg,f为45次/min),CVT14与SVT14组(VT为14ml/kg,f为32次/min)。实验观察指标为平均动脉压(MAP)及动脉血气值,肺组织病理学变化,检测血浆中TNF-α,IL-6,IL-10及MIP-2的浓度。   结果:第一部分:给予PS治疗显著政善动脉血气值,降低肺顺应性,以及显著逆转肺组织的过度膨胀与萎陷;VILI引起炎症细胞因子升高,并随通气时间的延长而升高更加显著,且在观察时间内其升高程度与是否PS治疗无关,即PS并不能改善炎症细胞因子的产生。第二部分:与HPV前比较,各组大鼠HPV后5min时PaO2显著下降(P<0.05),组间比较差异无统计学意义(P>0.05);与CVT6组、SVT6组、CVT10组及CVT14组相比,SVT10及SVT14组PaO2在给予PS后120min内显著升高(P<0.05);与SVT10组相比,SVT14组PaO2在给予PS后15min内显著升高(P<0.05),随后逐渐下降,于120min时显著低于SVT10组(P<0.05)。与其他4组相比,CVT6及SVT6组中PaCO2显著升高(P<0.05)。当VT为6、10ml/kg时,PS治疗使PIP显著下降(P<0.05)。CVT14与SVT14组PIP组间差异无统计学意义(P>0.05)。CVT14组中实验结束时气道水肿液量显著高于其他5组(P<0.05)。CVT6、SVT6、CVT14及SVT14组中肺间质及肺泡出血显著,肺泡间隔变宽,中等量炎性细胞浸润。CVT10组、CVT14组及SVT14组肺泡过度膨胀及肺泡隔断裂显著。SVT10组中可见肺泡腔复张均匀,少量炎性细胞浸润,病理改变较其他组轻。   结论:VILI大鼠中,给予PS可改善氧合、降低肺顺应性及减少肺组织终末气道的过度膨胀,但不降低升高的血浆MIP-2,IL-6及IL-10浓度。PS的这种保护作用与潮气量的大小密切相关,当VT为10ml/kg时,作用最显著,而VT为6ml/kg时,无显著保护作用;当VT为14ml/kg时,可显著改善氧合,但作用持续时间短,肺组织病理呈显著的肺泡过度膨胀。
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