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《中国医科大学》 2006年
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不同潮气量机械通气对失血性和内毒素休克兔多器官损伤的影响

刘菲  
【摘要】: 机械通气(mechanical ventilation,MV)可能导致呼吸机相关肺损伤(ventilator-associated lung injury,VALI)的发生。小潮气量和大潮气量MV比较可减轻对肺部的损伤,然而8-10ml/kg的潮气量通气就一定比6ml/kg对机体损伤更重吗?对于需要MV的其它病人,尤其是可能发展至急性肺损伤(acute lung injury,ALI)/急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distresssyndrome,ARDS)乃至多器官功能障碍综合征(multiple organ distress syn-drome,MODS)的疾病是否也有必要采用小潮气量通气? MV的ARDS病人多数死于MODS,MV引起MODS的机制还不清楚。细胞因子可能在MV和MODS的关系中发挥重要作用。在采用肺保护性通气策略的同时,还应该考虑到肾脏乃至全身器官的保护。目前国内外对于这种更广义的保护性机械通气的研究还很少。 休克是临床常见的急危重症,有发展至ALI/ARDS乃至MODS的可能,尤其是感染性休克可能性更大。然而休克复苏过程中应采用多大的潮气量机械通气还没有定论。本研究以失血性和内毒素休克为模型,研究两种休克肺及肺外器官损伤的特点,研究炎症因子在MV和MODS关系中的作用,探讨休克复苏早期机械通气潮气量的选择。 方法 48只兔随机分为6组,每组8只:A组:失血性休克小潮气量(4-6ml/kg)通气组;B组:失血性休克中等潮气量(8-10ml/kg)通气组;C组:失血性休克大潮气量(12-15ml/kg)通气组;D组:内毒素休克小潮气量(4-6ml/kg)通气组;E组:内毒素休克中等潮气量(8-10ml/kg)通气组;F组:内毒素休克大潮气量(12-15ml/kg)通气组。 休克及复苏模型的建立:失血性休克及复苏模型:经动脉快速放血,使平均动脉压为38-42mmHg,维持1小时,然后给予静脉血液回输,及输注生理盐水,维持动脉收缩压在90-100mmHg,至动物处死前;内毒素休克及复苏模型:内毒素1mg/kg静脉注射,速度0.1mg/min,使平均动脉压为38-42mmHg维持1小时,后静脉输注生理盐水及多巴胺,维持动脉收缩压在90-100mmHg,至动物处死前。 休克时机械通气FiO_221%,Vt8-10ml/kg,PEEP0cmH_2O。复苏时FiO_240%,PEEP0cmH_2O,R40次/分,按分组要求的潮气量机械通气2小时。 检测复苏及指定通气设置机械通气2小时后血流动力学、呼吸力学、血气分析、胃Phi;ELISA法测定肺泡灌洗液及血液TNF-α、IL-6和IL-10水平;肺、肾、小肠病理HE染色光镜下观察及病理评分;TUNEL法检测肺、肾、小肠的细胞凋亡水平;电镜下肺、肾、小肠的病理观察。 数据应用SPSS11.5统计软件处理。 结果 1.各组血压、心率、补液量间无统计学差异,可以排除循环因素对结果的影响。失血性休克小、中、大潮气量组分别有5、1、2只动物应用多巴胺,小潮气量组和其它两组比较有血流动力学不稳定趋势。内毒素休克的所有动物都应用多巴胺,各潮气量组多巴胺用量无统计学差异。 2.气道峰压和平台压随潮气量增大明显增加。大潮气量组低位拐点高,肺顺应性低;中小潮气量组的低位拐点和肺顺应性无统计学差异。两种休克呼吸力学指标无统计学差异。失血性休克呼吸力学指标和肺病理评分的相关性较高。 3.两种休克血气分析指标无统计学差异。血气分析指标和肾及小肠病理评分无明显相关性。 4.各实验组胃Phi无统计学差异。胃Phi水平和血气分析指标无明显相关性,和小肠病理评分负相关,和肾病理评分无明显相关性。 5.失血性休克肺损伤以背侧为重,重力依赖性较明显,光镜下以肺泡间隔增宽为主,电镜下以Ⅱ型肺泡细胞板层小体电子密度降低为主;内毒素休克肺损伤较失血性休克重,病变较弥漫,腹背侧均有受累,光镜下还伴有广泛的肺泡内渗出,电镜下还表现有细胞间连接增宽。不同潮气量间比较:潮气量越小,肺损伤越轻;肺凋亡指数和病理评分不平行。 6.失血性休克肾脏病理损伤程度比内毒素休克重,间质水肿较明显,电镜下肾小管上皮细胞线粒体破坏较明显。大潮气量组比中小潮气量组肾损伤重,电镜下肾小球基底膜增厚较明显。中小潮气量相比较:肾病理评分没有统计学差异,失血性休克中等潮气量组肾凋亡指数低于小潮气量组,内毒素休克中小潮气量组肾凋亡指数无统计学差异。 7.内毒素休克小肠病理损伤程度比失血性休克重,电镜下细胞间连接损伤较明显。大潮气量组比中小潮气量组损伤重,电镜下纤毛损伤较明显。中小潮气量相比较:小肠病理评分没有统计学差异,失血性休克中等潮量组小肠凋亡指数有低于小潮气量组趋势,内毒素休克中小潮气量组小肠凋亡指数无统计学差异。 8.失血性休克不同潮气量肺泡灌洗液TNF-α水平无统计学差异,而内毒素休克肺泡灌洗液TNF-α水平却随潮气量增大而明显增加。两种休克血TNF-α水平都随潮气量的增大而明显增加,血TNF-α水平和小肠病理评分正相关。内毒素休克肺泡灌洗液和血TNF-α水平都高于失血性休克。 9.两种休克肺泡灌洗液和血IL-6水平都随潮气量增大而增加,内毒素休克高于失血性休克。肺泡灌洗液IL-6水平和肺损伤程度正相关,血IL-6水平和肾及小肠的损伤程度正相关。各实验组肺泡灌洗液和血IL-10的水平没有统计学差异,肺泡灌洗液和血IL-10水平和肺、肾、小肠损伤之间都没有明显的相关性。 10.两种休克肺泡灌洗液和血IL-6/IL-10比值都随潮气量增加而明显增大,内毒素休克高于失血性休克,肺泡灌洗液IL-6/IL-10比值和肺损伤正相关,血IL-6/IL-10比值和肾及小肠损伤程度正相关。 结论 1.失血性休克和内毒素休克比较:呼吸力学和血气分析指标无统计学差异,失血性休克比内毒素休克肺损伤较轻,肾损伤较重,小肠损伤较轻。 2.大潮气量通气肺、肾、小肠损伤都加重;失血性休克中等潮气量和小潮气量通气比较:肺损伤有加重趋势,肾和小肠病理评分无统计学差异,但肾凋亡指数低,小肠凋亡指数有减低趋势;内毒素休克中等潮气量和小潮气量通气比较:肺损伤重,肾和小肠病理评分和凋亡指数无统计学差异。 3.综合各器官损伤情况,失血性休克采用8-10ml/kg的潮气量通气较适合,内毒素休克采用4-6ml/kg的潮气量通气较为合理。 4.机械通气在内毒素协同作用下刺激TNF-α表达增加。小肠可能是对TNF-α比较敏感的靶器官之一。血TNF-α水平不能全面评价多器官损伤情况。机械通气和内毒素都使IL-6生成增加。IL-6是器官损伤的重要标志物之一。肺IL-6/IL-10比值和肺损伤程度正相关,血IL-6/IL-10比值和肾及小肠损伤程度正相关,支持炎症介质和抗炎介质平衡理论。
【学位授予单位】:中国医科大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:R459.7

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