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小潮气量联合呼吸末正压通气对呼吸机相关性肺炎发生、发展的影响

桂平  
【摘要】: 目的探讨小潮气量联合呼气末正压(PEEP)通气对健康大鼠肺和全身炎症反应的影响及其临床意义。 方法清洁级雄性SD大鼠56只,体重242-286g,随机分为7组(n=8):对照组(C组),小潮气量联合PEEP通气60min组(P60组),小潮气量联合PEEP通气120min组(P120组),小潮气量联合PEEP通气240min组(P240组),大潮气量通气240 min组(H240组),小潮气量联合PEEP通气240min后恢复2d组(R组)和小潮气量联合PEEP通气血气分析组。小潮气量联合PEEP通气参数设置如下:潮气量(VT) 6ml/kg,呼吸频率(RR)88次/min,呼气末正压(PEEP)5 cmH2O,吸入氧浓度(FIO2)21%。大潮气量通气参数设置如下:VT 40ml/kg, RR 88次/min,PEEP 5cmH2O, F1O221%。观察肺组织病理学改变,测定肺湿干重比(W/D)、髓过氧化物酶(MPO)活性,脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记(TUNEL)检测肺细胞凋亡,逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)检测肺组织白介素-1D(IL-1β) mRNA,肿瘤坏死因子-α(TNF-α) mRNA和巨噬细胞炎性蛋白-2(MIP-2) mRNA的表达,酶联免疫吸附实验(ELISA)检测血浆中IL-1β, TNF-α和MIP-2浓度。 结果C组肺泡结构清晰,P120组、P240组和R组均有少量白细胞浸润,肺泡壁稍增厚,H组肺泡结构严重破坏,肺泡内渗出物和白细胞浸润明显。与C组比较,P120组、P240组和H240组MPO活性,肺IL-1βmRNA、TNF-αmRNA和MIP-2 mRNA表达,血浆TNF-α和MIP-2浓度,P240组和H240组W/D,R组MPO活性,H240组凋亡指数和血浆IL-1β浓度,P60组肺IL-1βmRNA表达均显著升高(P0.05或0.01);与P240组比较,H240组上述各指标均显著升高(P均0.01),R组上述指标除凋亡指数和血浆IL-1β浓度外均显著降低(P均0.05)。小潮气量联合PEEP通气过程中血流动力学稳定,动脉血二氧化碳分压(PaCO2)55mmHg。 结论小潮气量联合PEEP通气能引起肺部和全身短暂性炎症反应。在这种短暂性炎症反应情况下,机体抗御外来损伤性打击或抗感染能力下降,机体更易遭受“二次打击”。 目的建立耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)呼吸机相关性肺炎(VAP)大鼠模型并评估小潮气量联合呼吸末正压(PEEP)通气对肺炎发生、发展的影响。方法清洁级雄性SD大鼠100只,体重242-286g,随机分为4组:非通气肺炎组(N组,n=44),呼吸机相关性肺炎组(V组,n=44),小潮气量联合PEEP通气组(P组,n=6)和对照组(C组,n=6)。N组大鼠直接经气管导管注入0.2 ml 1010 cfu/ml MRSA,V组大鼠4 h小潮气量联合PEEP通气后经气管导管注入0.2 ml 1010 cfu/ml MRSA,P组大鼠4 h小潮气量联合PEEP通气后经气管导管注入0.2 ml生理盐水,C组大鼠直接经气管导管注入0.2 ml生理盐水。小潮气量联合PEEP通气参数设置如下:潮气量(VT)6ml/kg,呼吸频率(RR)88次/min,PEEP 5 cmH2O,吸入氧浓度(FIO2)21%。P组和C组大鼠于滴注生理盐水48 h后放血处死。N组和V组于细菌接种后3 h,6 h,12 h,24 h各处死6只大鼠,接种后48 h处死10只大鼠。N组和V组余下的10只大鼠用于观察5 d生存率。观察肺改变,记录肉眼和病理学评分,N组和V组接种细菌48 h后菌血症发生率和5 d生存率,测定肺湿重与体重比(WW/BW)和肺细菌浓度。 结果C组和P组WW/BW无显著差异,位于基线水平。同C组比较,N组和V组WW/BW值显著升高,且后者显著高于前者。C组和P组没有观察到肺炎的发生,N组和V组接种细菌24 h后均发生了组织病理学证实的肺炎,且后者的病理学积分显著高于前者,后者的肺炎通常是双侧多局灶性,尤以下肺为重。与N组比较,V组各个时间点的肺细菌浓度,接种细菌48 h后菌血症的发生率显著升高,而5 d生存率显著降低。 结论4 h的小潮气量联合PEEP通气后经口接种2×109 cfu MRSA可建立大鼠MRSAVAP模型。MRSA VAP无论是在组织病理学改变方面还是细菌学方面均重于未通气MRSA肺炎。小潮气量加PEEP通气降低肺清除细菌的能力,促进感染在肺内和全身的蔓延。 目的建立耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)呼吸机相关性肺炎(VAP)大鼠模型并评估小潮气量联合呼吸末正压(PEEP)通气对大鼠肺组织β-防御素-3(BD-3)表达的影响。 方法清洁级雄性SD大鼠100只,体重242-286 g,随机分为4组:非通气肺炎组(N组,n=44),呼吸机相关性肺炎组(V组,n=44),小潮气量联合PEEP通气组(P组,n=6)和对照组(C组,n=6)。N组大鼠直接经气管导管注入0.2 ml 1010 cfu/mlMRSA,V组大鼠4h小潮气量联合PEEP通气后经气管导管注入0.2 ml 1010cfu/ml MRSA,P组大鼠4h小潮气量联合PEEP通气后经气管导管注入0.2 ml生理盐水,C组大鼠直接经气管导管注入0.2 ml生理盐水。小潮气量联合PEEP通气参数设置如下:潮气量(VT)6ml/kg,呼吸频率(RR)88次/min, PEEP 5 cmH2O,吸入氧浓度(FIO2)21%。P组和C组大鼠于滴注生理盐水48 h后放血处死。N组和V组于细菌接种后3 h,6 h,12 h,24 h各处死6只大鼠,接种后48 h处死10只大鼠。N组和V组余下的10只大鼠用于观察5 d生存率。免疫组织化学和蛋白印迹检测肺组织BD-3的表达,酶联免疫吸附实验(ELISA)检测肺组织中干扰素-γ(IFN-γ)浓度。 结果BD-3主要表达于支气管上皮细胞,较少表达于肺泡上皮细胞。C组和P组的表达水平很低,处于基线水平。N组和V组肺组织BD-3的表达从接种MRSA 6 h后开始增多,接种12 h后达到高峰,以后有逐渐减少的趋势,但N组肺组织BD-3的表达在接种MRSA 12h后,24 h后和48 h后均高于P组。N组和V组从接种MRSA 6 h后两组IFN-γ的表达开始增加,一直持续到接种MRSA 48 h。N组和V组在各个时间点肺组织IFN-γ的浓度没有显著差异。 结论MRSA VAP时肺组织BD-3表达要显著低于未通气MRSA肺炎,防御素表达的减少可能是小潮气量联合PEEP通气降低肺清除细菌的能力,促进感染在肺内和全身的蔓延的原因之一。 目的研究机械拉伸对干扰素-γ(IFN-γ)诱导肺泡上皮细胞(A549细胞)人β-防御素-3(HBD-3)表达的影响并从细胞层面进一步探讨HBD-3在呼吸机相关性肺炎(VAP)发病机制中的作用。 方法体外培养A549细胞,分别给予机械拉伸(S组),10ng/ml IFN-γ(I组)和10ng/ml IFN-γ+机械拉伸(IS组)3种处理,未处理的细胞为对照组(C组),处理的时间为2 h,4 h和6 h。拉伸由细胞Flexercell-4000TTM拉伸系统提供,拉伸的幅度为20%,速率为30次/分。处理后实时定量逆转录-多聚酶链反应(RT-PCR)检测HBD-3 mRNA的表达;处理6h的细胞继续培养至24h,激光扫描共聚焦显微镜检测HBD-3的表达。流式细胞仪检测细胞拉伸0h,2h,4h和6h后的凋亡情况。采用单因素方差分析和q检验对实验数据进行统计学分析。 结果机械拉伸细胞2h,4h和6h后凋亡显著增加(P均0.01)。单独的机械拉伸不能使HBD-3 mRNA的表达发生显著变化。10ng/ml IFN-γ处理2h,4h和6h后,HBD-3mRNA表达量较之C组分别增加了2.63±0.60,8.02±1.63和12.21±2.35倍。10 ng/ml IFN-γ+机械拉伸处理2 h,4 h和6 h后,HBD-3 mRNA表达量较之C组分别增加了1.54±0.16,4.37±0.87和6.99±1.32倍,但均显著低于Ⅰ组(P均0.01)。6 h机械拉伸后,IS组HBD-3的表达显著少于Ⅰ组(P0.01),同C组没有显著差异。 结论IFN-γ诱导肺泡上皮细胞HBD-3表达的上调,机械拉伸使肺上皮细胞受损降低了IFN-γ诱导肺泡上皮细胞HBD-3表达的上调,这可能是机械通气(MV)的病人易于发生VAP的原因之一。


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