当前位置: 首页 > 期刊 > 《中国急救医学》 > 1999年第5期
编号:10249807
心脏停跳期间气道持续正压对肺顺应性的影响
http://www.100md.com 《中国急救医学》 1999年第5期
     作者:郭长春 耿英杰 李文志 郑 方

    单位:哈尔滨医科大学附属第二医院麻醉科(150086)

    关键词:静态胸廓—肺顺应性;气道持续正压;心脏停跳

    中国急救医学990502 [摘 要] 目的 探讨不同的气道持续正压对大鼠心脏停跳期间静态胸廓—肺顺应性(STLC)的影响。方法 将28只Wistar大白鼠随机分为4组,P0组(n=7):不施加持续气道正压;P5组(n=7):施加5cmH2O的持续气道正压;P10组(n=7):施加10cmH2O的持续气道正压;P15组:施加15 cmH2O的持续气道正压,气道内加压前及气道内加压后的30分钟、60分钟、90分钟及120分钟分别测量STLC。结果 气道内加压前各组间的STLC无显著差异(P>0.05),但在加压30分钟、60分钟、90分钟及120分钟后均明显低于加压前的值(P<0.05),而以P5及P15组的下降最为明显。加压60分钟后,P10组的STLC明显高于P5、P15组(P<0.05)。加压后120分钟,不但P10组的STLC明显高于P15及P5组,P0组也明显高于P15及P5组(P<0.05)。在整个观察期间P10组与P0组间无明显差异,同时P5组与P15组间也无显著差异(P>0.05)。结论 气道内加压10 cmH2O可预防静态胸廓—肺顺应性的显著下降。
, 百拇医药
    The effects of different continuous positive airway pressure on lung compliance during cardiac arrest in rats Guo Chandgchun,Geng Yingjie,Li Wenzhi,et al.Department of Anesthesiology,Second Hospital,Harbin Medical University,Harbin150086

    [Abstract] Objective To study the effects of different continuous positive airway pressure (CPAP) on static thoracic wall-lung compliance (STLC) during cardiac arrest in rats.Method Twenty-eight Wistar rats were randomly divided into four groups,P0(n=7):without CPAP(no airway pressure was added);P5(n=7):with 5 cmH2O CPAP;P10(n=7):with 10cm H2O CPAP;P15(n=7):with 15cmH2O CPAP.The STLC was measured 30min、60min、90min、120 min after giving CPAP.Results There were no significant differences in STLC among four groups before giving CPAP(P>0.05).But the values of STLC reduced obviously after giving CPAP than that of no CPAP(P<0.05),Especially that in group P10 and group P5 and P15 at 60 min after giving CPAP(P<0.05).Not only the STLC of group P10 was more higher than that of group P15 and group P5,but also the STLC of group P0 at 120 min after giving CPAP.There was no singificant difference between group P10 and group P0,group P5 and group P15 in the period of whole investigation.Conclusion Giving 10 cmH2O CPAP plays an effective role in preventing STLC from reducing obviously.
, 百拇医药
    [Key words] Static thoracic wall-lung compliance(STLC) Continuous positive airway pressure(CPAP) Cardiac arrest

    CPB可不同程度地影响肺功能,导致肺表面活性物质的功能改变[1,2],并产生低氧血症、肺不张、肺水肿等,进而发展为呼吸衰竭。一定程度的气道持续正压(CPAP)对无通气肺的肺张力会产生影响,即对肺顺应性有影响。同时有人认为CPB中维持一定的正压通气,或静态膨肺(0.49~0.98kPa(5~10cmH2O))可预防CPB所致的肺不张。本研究利用动物实验探讨心脏停跳期间不同程度气道持续正压对肺静态顺应性的影响。

    1 资料与方法

    选择28只雄性成熟Wistar大白鼠(体重274.7±35.5 g)作为研究对象,随机分成4组:P0组(n=7),不施加持续正压;P5组(n=7),施加5cmH2O的持续正压;P10组,(n=7),施加10cmH2O的持续正压;P15组(n=7),施加15cmH2O的持续正压。
, http://www.100md.com
    所有动物用戊巴比妥钠30mg/kg腹胺内注射进行麻醉,通过气管切口插入自制的气管导管(内径0.3~0.4mm,长度5cm),然后将其连接入自制小动物用呼吸回路上接受人工呼吸,呼吸机(上海医疗设备厂生产的Model SC-5型的电动电控呼吸机)的吸气峰压设定为15cmH2O,吸入气为空气,吸:呼气比为1∶1。静脉注入非去极化肌松剂(维库溴铵0.1~0.2mg/kg),安静10分钟后测定潮气量。潮气量是通过Godart的呼吸流速描记器记录并计算出来的。静脉注入过量的戊巴比妥钠处死动物。动物处死后20分钟,施加气道内加压,方法是利用空气压缩机分组进行持续气道正压:P5组接受5 cmH2O的压力,P10组接受10cmH2O的压力,P15组接受15cmH2O的压力,P0组不施加压力。30分钟、60分钟、90分钟、120分钟后分别测量并记录胸廓肺压力—容量值,绘制胸廓肺压力—容量曲线。压力—容量值的测定是根据水检压计法利用一特制的压力—容量装置进行的,即由0开始每隔1.5min增加5cmH2O(0.49 kPa)气道内压直到30cmH2O(2.9 kPa),构成P—V曲线的加压相;然后再每降低5cmH2O(0.49 kPa)直至0,构成P—V曲线的减压相,最后测量肺内空气被压缩的量并计算肺容量。
, 百拇医药
    所有数据用平均值±标准差(±s)表示,统计选用Macintosh的State Veiw 4.0软件包的ANOVA进行分析,组内和组间用Fisher比较,P<0.05为有统计学差异。

    2 结果

    各组动物体重无显著差异(P>0.05)。加压前各组间的潮气量无显著差异(P>0.05)。气道内加压前各组间STLC未见显著差异(P>0.05)。气道加压后30分钟、60分钟、90分钟以及120分钟各组的STLC均明显低于加压前的值(P<0.05),而以P5及P15组的下降量为明显(P<0.01)。气道内加压30 min后P10与P5组间、P10与P15组间STLC产生了显著差异(P<0.05),P0组、P10组的静态胸廓—肺顺应性优于另两组(表1、表2)。表1,表2气道内加压60 min后P5与P10组间、P10与P15组间STLC产生了显著差异(P<0.05),P0、P10组的静态胸廓肺顺应性优于另两组气道内加压90 min后P10与P15组间STLC产生了显著差异(P<0.05),其它组间无显著差异,P0组、P10组的静胸廓—肺顺应性优于另两组。气道加压120min后P0与P15组间、P5与P10组间、P10与P15组间STLC产生了显著差异(P<0.05),P0组、P10组的静态胸廓—肺顺应性优于另两组。在整个观察期间P10组与P0组间无显著差异(P>0.05),同时P5组与P15组间也无显著差异(P>0.05)。
, 百拇医药
    表1 加压30 min后增压相中压力—容积变化(±s)

    0

    5cmH2O

    10cmH2O

    15cmH2O

    20cmH2O

    25cmH2O

    30cmH2O

    P0
, http://www.100md.com
    0

    2.394±1.992

    6.519±5.065

    11.194±6.757

    20.021±5.967

    33.684±5.039

    43.064±5.315

    P5

    0

    2.706±0.683

    6.586±1.798

, http://www.100md.com     11.221±2.49

    19.098±2.592

    30.629±4.111

    39.193±5.273

    P10

    0

    3.709±1.162

    9.058±3.438

    13.483±4.418

    22.221±4.759

    35.43±6.673※
, http://www.100md.com
    42.854±7.908

    P15

    0

    3.141±1.476

    8.7±4.381

    12.893±6.209

    19.044±6.414

    29.182±5.739※

    37.966±4.693

    注:相同符号间比较P<0.05

    表2 加压30 min后减压相中压力—容积变化(±s)
, 百拇医药
    0

    5cmH2O

    10cmH2O

    15cmH2O

    20cmH2O

    25cmH2O

    30cmH2O

    P0

    11.662±3.581

    22.354±2.262
, http://www.100md.com
    31.593±4.47

    39.908±4.783

    42.112±5.102

    43.064±5.315

    P5

    10.201±2.533

    19.443±3.193*

    28.339±3.902

    33.341±4.62

    36.354±5.137

    38.399±5.256
, 百拇医药
    39.193±5.273

    P10

    10.576±4.418

    22.532±3.103*

    32.463±5.766

    37.089±6.807

    40.011±7.404

    41.952±7.769

    42.854±7.908

    P15

    10.865±2.714
, 百拇医药
    20.335±2.04

    28.679±3.685

    33.076±4.038

    35.782±4.237

    37.437±4.451

    37.966±4.693

    注:相同符号间比较P<0.05

    3 讨论

    本实验结果表明,心脏停搏30分钟后静态胸廓—肺顺应性(STLC)明显下降,其下降程度与气道内持续正压的压力大小而异,即接受10cmH2O气道持续正压的STLC明显高于15cmH2O和5cmH2O气道持续正压的STLC。
, http://www.100md.com
    肺的顺应性降低是呼吸功能降低的重要指标之一。肺顺应性下降将引起不同程度的肺泡萎陷或不张,最后导致临床的低氧血病及二氧化碳蓄积,即所谓的呼吸衰竭。有研究结果表明,CPB后可产生肺脏的再灌注损伤,同时CPB期间由于气道内压力的变化也可引起肺泡表面张力的增高,这些因素均可导致术后呼吸功能衰竭[1]。CPB期间如何维持肺的功能是防止术中或术后低氧血症等肺部并发症的关键。许多学者对肺保护进行了多方面探索,有的方法已被证明有明显的肺保护作用,并应用于临床,有的方法还处于实验和观察中。肝素结合技术是近几年来发展起的一项新技术,它能改善CPB管路与血液的生物相容性,减少血液与异物表面接触引起的炎症反应;白细胞在CPB相关肺损伤中起重要作用,使用白细胞滤器可去除血液中的白细胞,因而对CPB中肺保护有益;膜肺能减少CPB中微粒形成和血液破坏,对CPB相关肺并发症有一定的预防作用;超滤能除去CPB中多余的水分,减少液体负荷 ,提高胶体渗透压,对改善肺水肿形成、预防肺部并发症有一定益处;CPB无血预充亦有益于肺保护;有人认为CPB中维持一定程度的正压通气,或叹息样通气或静态肺膨胀(0.49~0.98kPa(5~10cmH2O))可一定程度地预防CPB导致的肺不张[3]
, 百拇医药
    P—V曲线上各段的斜率可代表其各静态胸廓—肺顺应性大小。各组内在大鼠死后0、30min、60min、90min、120min时P—V曲线上各段静态胸廓—肺顺应性呈逐渐下降。这可能是由于胸廓肺组织随时间的延长、温度的下降逐渐失去原有的弹性,而出现所有动物静态胸廓—肺顺应性的下降。由于手术操作问题,本实验没有采用开胸测量法,由于各组间体重无显著差异以及测量时间均匀一致,所以在组间肺顺应性的比较上可顺应性的干扰,即各组间及组内静态胸廓—肺顺应性的比较可代表肺顺应性进行比较。作为一种改进措施,在以后的实验中将采用开胸测量法测量P—V值。气道内加压30min后P10—P5组间、P10—P15组间STLC产生了显著差异,P0组、P10组间STLC优于另两组。气道内加压60min后P5—P10组间、P10—P15组间STLC差异显著,P0、P10组的STLC优于另两组。气道内加压90min后P10—P15组间STLC产生了显著差异,P0组、P10组的STLC优于另两组。气道加压120min后P0—P15组间、P5—P10组间、P10—P15组间STLC产生了显著差异,P0组、P15组的STLC优于另两组。由此看来P10对维持肺静态顺应性较好。P5、P15组的结果不如P10组理想,原因还有待于一步探讨。
, 百拇医药
    CPB下肺功能的保护倍受重视,一定的持续气道正压能否改善CPB后的肺功能还不肯定。Berry[4]对CPB下施加5 cmH2O持续正压和不施加持续正压的病人的A-aDO2进行了比较,发现只有在CPB 30分钟时加压与非加压组A-aDO2有明显差异,而在CPB前与CPB后4h、8 h均无明显差异,虽然5cmH2O的CPAP可减低A-aDO2但5cmH2O的CPAP的也同时使手术操作的难度增大,所以他认为在CPB下利用5 cmH2O的CPAP来改善术后肺功能并不十分适合。Hewson和Shaw[5]研究证明:大鼠进行CPB 2h后,有大量液体从组织间隙进入肺细胞内,而这种低能量的液体转移可通过“静态肺膨胀”即5 cmH2O的持续气道正压而得到预防。研究证实5cmH2O和10cmH2O的CPAP用于无通气肺对改善单肺通气时的动脉氧合有效[5~7]。有学者研究了在单肺通气低水平的CPAP用于无通气肺对肺功能的影响,在CPAP 2cmH2O和5cmH2O时所测得的结果证明,无通气肺用2cmH2O和5cmH2O的CPAP可改善动脉氧合[8]
, 百拇医药
    本研究中所测量的静态胸廓—肺顺应性是在持续气道内加压后短时间内完成的,所以加压后的肺泡可能仍处于部分的膨胀状态,而直接影响了气道内加压组的结果,也是就说气道内加压的静态胸廓—肺顺应性将会比未加压的低,并且压力高的比压力低的还要低。由此10cmH2O的CPAP在实际上将会使静态胸廓—肺顺应性比未加压的要大得多。所以本研究结果显示了气道内加压10 cmH2O对维持肺顺应性是最佳的。但气道内压力不应过大,因为气道内压力超过10cmH2O后,将大大影响手术的操作,同时也不能预防静态胸廓—肺顺应性的显著下降。

    对肺脏的处理是一个很复杂的问题,已经知道许多因素,包括心肺畸形、心功不全、输血、输液、麻醉、手术等都能影响肺功能,但如何控制,办法很少,本研究试图对许多易变和易混淆的指标加以控制,利用P—V值来评定大鼠心跳停止后的肺功能。

    参考文献
, 百拇医药
    1 胡小琴.心血管麻醉及体外循环.北京:人民卫生出版社,1997.357

    2 Friedman M,et al.Parameters of pulmonary injury after total of partial cardiopulmonary bypass.Circulation,1994,90:262

    3 胡小琴.心血管麻醉及体外循环.北京:人民卫生出版社,1997.270

    4 Berry CB,et al.Lung management during cardiopulmonary bypass:Is continuous positive airways pressure beneficial?British Journal of Anaesthesia,1993,71:864-9

    5 Thiagarajah S,et al.A device for applying CPAP to the nonventilated upper lung during one-long ventilation.Anesthesiology,1984,60:253-4
, http://www.100md.com
    6 Hannenberg AA,et al.A device tor applying CPAP to the nonventilated upper lung during one-lung ventilation. Anesthesiology,1984,60:254-5

    7 Brown DL,et al.A simple device for oxygen insufflation with continuous positive airway pressure during one-lung ventilation.Anesthesiology,1984,61:481-2

    8 Hoguem,et al.Effectiveness of low levels of nonventilated lung continuous positive airway pressure in improving arterial oxygenation during one-lung ventilation.Anesthesia & analgesia,1994,79:364-7

    (收稿:1998-06-21,修回:1999-01-12), 百拇医药