嚴(yán)姝瑛，陳遠(yuǎn)卓，彭 滬，高成金，葛 奎，張翔宇

(1.同濟大學(xué)醫(yī)學(xué)院，上海 200083;2.同濟大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院急診重癥醫(yī)學(xué)科，上海 200072;3.上海交通大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院急診重癥醫(yī)學(xué)科，上海 200011)

ALI和IAH是ICU常見且嚴(yán)重的綜合征，兩者均可作為ICU引起嚴(yán)重臨床后果的獨立預(yù)測因子［1-2］。近年來，研究發(fā)現(xiàn)IAH可對全身不同臟器均能產(chǎn)生負(fù)面影響［3］，尤其是呼吸系統(tǒng)［4］。然而在急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征(ALI/ARDS)時IAH對呼吸系統(tǒng)的影響卻仍不確定。基于以上研究背景，本研究以ALI豬為研究對象，比較ALI伴/不伴IAH時對呼吸機能的影響。

1 材料與方法

1.1 動物及準(zhǔn)備

健康家豬6 只，體質(zhì)量平均(22.3 ±2.1)kg，由上海妙迪生物科技有限公司提供。家豬用3%戊巴比妥鈉腹腔內(nèi)注射約10 ml/kg誘導(dǎo)麻醉后，將家豬稱重后仰臥位固定，再按1 ml/(kg·h－1)持續(xù)靜脈泵推注麻醉，維庫溴銨1 mg/(kg·h－1)靜脈持續(xù)點滴進行肌松。隨后氣管切開，置入直徑7.5 mm的氣管插管，接Avea呼吸機(美國Carefusion公司)，容量控制通氣，Vt8 ml/kg，呼吸頻率16次/min，吸入氧濃度(FiO2)0.4，呼氣末正壓(PEEP)5 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)。切開食管放置食道測壓管(美國Carefusion公司)，另一端與Avea呼吸機相連，直接監(jiān)測食道壓(Pes)及跨肺壓(Ptp)。

1.2 動物分組及制模方法

6只家豬均按實驗過程中的不同狀態(tài)分為3組:(1)基礎(chǔ)狀態(tài);(2)ALI;(3)ALI+IAH。每種狀態(tài)均維持60 min。

ALI模型:家豬在基礎(chǔ)狀態(tài)穩(wěn)定30 min后，由氣管內(nèi)注入0.1 mol/L(pH ＜2.5)稀鹽酸 0.8 ml/kg，分別在兩側(cè)臥位時左右各注入50%，每10 min測一次動脈血氣，根據(jù)需要可追加鹽酸量，直至PaO2/FiO2≤150 mmHg，且維持30 min為制模成功。

IAH模型:采用自動控制氣腹機腹腔內(nèi)注入氮氣法將IAP提升至20 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)即制模成功。

1.3 監(jiān)測指標(biāo)

1.3.1 氧合指標(biāo) 經(jīng)動脈導(dǎo)管抽取動脈血，進行血氣分析，測定動脈血pH值、動脈血氧分壓(PaO2)、動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)，計算氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)。

1.3.2 呼吸力學(xué)指標(biāo) 通過Avea呼吸機，持續(xù)監(jiān)測氣道峰壓(Ppeak)，平臺壓(Pplat)，胸壁順應(yīng)性(Ccw)，肺順應(yīng)性(Cl)，肺動態(tài)順應(yīng)性(Cdyn)。同時依次啟動吸氣和呼氣暫停3秒，由呼吸機測量肺靜態(tài)順應(yīng)性(Csta)，呼氣末跨肺壓(Ptp)。

1.3.3 參數(shù)計算 氣道阻力每秒(mmHg/L)=(氣道峰壓－平臺壓)/氣道峰流速

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

數(shù)據(jù)以±s表示，所有數(shù)據(jù)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，均數(shù)比較采用ANOVA(單因素)方差分析，所有資料均進行正態(tài)及方差齊性檢驗。

2 結(jié) 果

根據(jù)表1結(jié)果顯示ALI組和ALI+IAH組的PaO2/FiO2均明顯低于基礎(chǔ)狀態(tài)，而ALI+IAH組較ALI組更低(P＜0.05)。而基礎(chǔ)狀態(tài)、ALI組和ALI+IAH組的PaCO2差值均無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)。ALI組和ALI+IAH組的Csta和Cdyn均明顯低于基礎(chǔ)狀態(tài)(P＜0.05)，而 ALI組和 ALI+IAH組比較差值無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。ALI組和ALI+IAH組的Ccw均明顯低于基礎(chǔ)狀態(tài)，而ALI+IAH組較ALI組顯著降低(P＜0.05)。ALI組和ALI+IAH組的Cl均明顯低于基礎(chǔ)狀態(tài)(P＜0.05)，而ALI組和ALI+IAH組比較，差值無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。ALI組和ALI+IAH組的Ppeak和Pplat均明顯高于基礎(chǔ)狀態(tài)，且ALI+IAH組的Ppeak較ALI更高(P＜0.05)，而Pplat兩者無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)。ALI+IAH組的氣道阻力明顯高于基礎(chǔ)狀態(tài)和ALI組(P＜0.05)。而ALI+IAH組的呼氣末Ptp明顯低于基礎(chǔ)狀態(tài)和ALI組(P＜0.05)。

表1 在不同實驗狀態(tài)下肺氧合和呼吸力學(xué)的改變Tab.1 Gas exchange and respiratory mechanics at different experimental conditions

3 討 論

既往的實驗與臨床研究表明，ALI時可顯著影響呼吸系統(tǒng)的總順應(yīng)性，尤其是肺的順應(yīng)性。而IAH也可顯著降低呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性，以胸廓順應(yīng)性下降為主。盡管ALI被認(rèn)為是IAH發(fā)生的危險因素［2］。IAH也可使 ALI/ARDS的發(fā)生率明顯升高［5］。在ALI伴有IAH時IAP對機體的呼吸機能產(chǎn)生怎樣的影響，國內(nèi)尚無相關(guān)報道。

本研究通過復(fù)制ALI伴IAH模型，評估其對呼吸力學(xué)及氧代謝方面的影響。既往的研究顯示在ALI/ARDS表現(xiàn)為呼吸靜態(tài)順應(yīng)性(Csta)及肺順應(yīng)性(Cl)的下降，這與研究結(jié)果也是一致的。而在ALI/ARDS中IAP增加是Ecw增高最常見的原因之一［6-7］。呼吸系統(tǒng)中順應(yīng)性與彈性阻力成反比關(guān)系。因此在氣道壓一定的情況下，當(dāng)Ecw增高，即Ccw下降，可引起胸內(nèi)壓(Ppl)增高，Ptp下降導(dǎo)致肺泡塌陷，通氣不足。在研究中也證實了當(dāng)ALI伴IAH時可引起Ccw顯著下降，并且引起氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)進一步下降，但Cl無明顯變化，考慮可能由于IAH時腹內(nèi)壓通過膈肌傳遞至胸腔，從而引起Ppl顯著上升，肺實質(zhì)被壓縮，引起肺容積進一步減少，因而加重機體的缺氧。

為了防止肺泡的反復(fù)塌陷或過度膨脹導(dǎo)致呼吸機相關(guān)性肺損傷(VILI)，機械通氣時需提供充分的跨肺壓(Ptp)。所謂的Ptp是使肺膨脹的力。在研究中發(fā)現(xiàn)ALI+IAH時Ptp較 ALI時更低，這也提示IAH時由于通過膈肌傳遞引起肺實質(zhì)進一步被壓縮，肺容積進一步縮小，導(dǎo)致Ptp下降，因此在此種情況下可能需要更高的PEEP來對抗IAH引起的肺泡塌陷。然而過高的PEEP可增加胸腔內(nèi)壓，使腔靜脈回流受阻，心臟前負(fù)荷減少，導(dǎo)致心輸出量下降［6］。在ALI合并IAH時通過 Ptp調(diào)整PEEP可列為未來研究的范疇。

在研究中發(fā)現(xiàn)當(dāng)ALI伴IAH時Ppeak和Pplat均明顯增高，甚至Pplat的均值超過了ARDS協(xié)作網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)所認(rèn)為安全的平臺壓(PPlat＜30 cmH2O)，但并未發(fā)生氣壓傷。有研究顯示對于有ALI/ARDS合并有IAH的患者限定安全的Pplat可能導(dǎo)致通氣不足，倪海濱等［7］研究發(fā)現(xiàn)在IAH狀態(tài)下調(diào)高PEEP后PPlat明顯升高，均值超過30 cmH2O，但無氣壓傷發(fā)生，因此在ALI伴IAH時行機械通氣，限制Pplat的策略有待進一步研究。

在研究中發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象，即在ALI伴IAH時氣道阻力較 ALI時顯著增高，這種情況與 Silva Almeida等［8］的研究結(jié)果也是一致的，考慮可能在ALI狀態(tài)下，已經(jīng)有部分肺塌陷，當(dāng)合并IAH時，腹內(nèi)壓通過膈肌作用于肺，加重ALI狀態(tài)下的肺不張或塌陷，通過兩種作用的疊加，從而使氣道阻力顯著增加，同時在ALI狀態(tài)下IAH可增加了肺水腫的程度，在一定程度上可能也會引起氣道阻力的增加。

本研究將呼吸機初始參數(shù) FiO2設(shè)定為0.4，PEEP設(shè)定為5 cmH2O，這是按照ARDS網(wǎng)的推薦意見。實驗性的生理研究，已經(jīng)證實通過胸廓及肺的變形可彌補胸內(nèi)壓及胸廓機械性能的顯著改變，但也有數(shù)據(jù)顯示ALI/ARDS患者機械通氣是的這種代償機制，只有在IAP＜20 mmHg時才有效的。本實驗將家豬的IAP設(shè)定在20 mmHg，以便研究失代償情況下對呼吸力學(xué)、氧合及血流動力學(xué)方面的影響。

研究中存在部分的局限性:①盡管發(fā)現(xiàn)與部分的學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)是一致的，但樣本量太小;②實驗中對ALI+IAH狀態(tài)觀察的時間尚短，故不能觀察到長時間的IAH對呼吸機能的影響。

綜上所述，本研究顯示ALI和ALI+IAH時均可引起呼吸靜態(tài)順應(yīng)性的下降，ALI時以Cl下降為主，而ALI伴IAH時則以胸壁順應(yīng)性的下降更顯著，同時可引起跨肺壓及氧合指數(shù)的進一步下降。在ALI合并IAH患者通過改善胸壁順應(yīng)性及調(diào)整跨肺壓可否改善呼吸機能仍有待進一步的研究。

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