高频喷射通气治疗PE-SWD兔血气和Na+-K+-ATPase图像分析定量研究
作者：董敏 丁勇 张敏华 骆云 王琰 刘虹 董文度
单位：(海军医学高等专科学校 病理教研室，南京 210099)
关键词：高频喷射通气；肺水肿；海水淹溺；血气；Na+-K+-ATPase酶
生物医学工程学杂志000217 摘要 为了探讨高频喷射通气(HFJV)治疗海水淹溺肺水肿(PE-SWD)的作用机理，采用全自动血气酸碱分析仪和计算机图像分析系统，对海水淹溺肺水肿组(PE-SWD-G)、高频喷射通气组(HFJV-G)和正常对照组(Control gropu, CG)兔PaO2、PaCO2、血氧饱和度(SaO2)和兔肺内Na+-K+-ATPase进行自动检测和定量分析。结果表明，PE-SWD经HFJV治疗100 min后，HFJV-G中的PaO2、SaO2和肺毛细血管内皮细胞中Na+-K+-ATPase活性比PE-SWD-G明显升高(P<0.01或P<0.05)，并且HFJV-G中Na+-K+-ATPase的3项参数(D1、D2和G6)几乎恢复到接近CG水平。HFJV-G兔PaO2和SaO2的升高与肺内Na+-K+-ATPase活性的恢复密切相关。HFJV对PE-SWD的治疗，关键在于能较好地纠正低氧血症，因而对肺内Na+-K+-ATPase的恢复有明显的促进作用。
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Image and Quantity Analysis of Blood-Gas in Rabbit's Artery and Na+-K+-ATPase in Their Lungs During PE-SWD Treated by HFJV
Dong Min Ding Youg Zhang Minhua Luo Yun Wang Yan Liu Hong Dong Wendu
(Department of Pathology, Naval Medical College, Nanjing 210099)
Abstract This study was made to gain an insight into the mechanism of high-frquency jet ventilation(HFJV) treatment for the pulmonary edema after seawater drowning(PE-SWD). PaO2, PaCO2 and oxygen saturation(SaO2) of the rabbit and Na+-K+-ATPase in the rabbit's lungs in three groups--PE-SWD group(PE-SWD-G),HFJV group (HFJV-G) and control group(CG), were measured and analysed by the blood-gas analyser and computer image system. The results showed that, after 100 minutes' HFJV, the PaO2, SaO2 and the activity of Na+-K+-ATPase in the lung capillary endothelial cells in HFJV-G were significantly higher than those in PE-SWD-G(P<0.01 or P<0.05). Three parameters of Na+-K+-TAPase(G1, D1 and D2) in HFJV-G almost returned to their values in CG. The authors suggest that the increase of PaO2 and SaO2 in the rabbit's artery blood in HFJV-G is closely related to the rehabilitation of Na+-K+-ATPase activity in the lungs after HFJV. the mechanism of successful HFJV treatment for PE-SWD is that HFJV can better correct hypoxemia and improve the rehabilitation of Na+-K+-ATPase activity in the rabbit's lungs.
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Key words High-frequency jet ventilation Pulmonary edema Seawater drowning Blood-gas Na+-K+-ATPase
1 引 言
高频喷射通气(High-Frequencey jet ventilation, HFJV)治疗海水淹溺肺水肿(Pulmonary ede-ma after seawater drowning, PE-SWD)血气和肺内Na+-K+-ATPase的研究，文献未见报导。本文旨在观察PE-SWD经HFJV治疗后兔动脉氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、血氧饱和度(Oxygen saturation, SaO2)和肺内Na+-K+-ATPase的变化特点和规律，探讨其变化机理。为临床应用HFJV治疗PE-SWD提供科学依据。
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2 材料和方法
选用新西兰兔24只(由江苏省农科院动物实验中心提供)，体重为2.49±0.17 kg(
±s)。随机分为HFJV治疗组(HFJV group, HFJV-G)10只，未通气PE-SWD组(PE-SWD group，PE-SWD-G)14只。海水取自东经120.3°，北纬36.1°胶洲湾海域，含盐度为3.0～3.5%。
2.1 模型复制
20%氨基甲酸乙酯(1.0 g/kg)耳缘静脉注射麻醉，仰卧固定于兔台上。气管切开插入“Y”型玻璃套管，用10 ml注射器连接20 cm塑料导管，将导管插入“Y”型玻璃套管内。快速向兔肺内灌入海水4 ml/kg，1 min内灌完[1]。复制出PE-SWD动物模型，连续观察120 min。
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2.2 HFJV治疗
HFJV-G在灌海水后20 min，用KR-Ⅲ(MC)型高频喷射呼吸机进行通气治疗。喷嘴固定在气管套管内2.0 cm深处，通气频率为180～200次/min，通气压力为0.15 kg/cm2，连续通气治疗100 min。HFJV-G除进行通气治疗外，其它实验程序和条件与PE-SWD完全相同。
2.3 血气检测
两组中的每只兔在灌海水前及灌海水后不同时期，分别由股动脉取血0.5 ml，用丹麦产ABL-Ⅲ型血气酸碱分析仪对PaO2、PaCO2和SaO2进行定量检测。
2.4 肺毛细血管内皮细胞Na+-K+-ATPase定量测量
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2.4.1 酶细胞化学反应 灌注海水后120 min，PE-SWD-G和HFJV-G中兔由耳缘静脉注入3.0%戊巴比妥钠(150 mg/kg)麻醉处死。另取4只正常兔按照同样方法处死作为对照组(Control group, CG)。三组分别开胸从两肺下叶背侧取材。用2.0%多聚甲醛-0.5%戊二醛固定液固定1 h，切成0.1 mm厚的薄片，进行Na+-K+-ATPase酶反应。用1.0%钅 我酸后固定1 h，EPON812包埋，LKB超薄切片机切片，不进行电子染色，直接在Hitachi-H300型电镜下观察。
2.4.2 图像定量测量方法 酶反应电镜底片直接用XY-540型彩色图像分析系统进行定量分析。在毛细血管酶反应阳性部位由计算机控制，自动开出测量窗口128×128象素点。在此窗口下每组测量36次，采用自行编制的专用软件，对兔肺毛细血管内皮细胞Na+-K+-ATPase 8项参数进行定量测量[2]。参数分别为：(1)酶阳性反应面积(Area of enzyme positive reaction, A1)；(2)酶阴性反应面积(Area of enzyme negative reaction, A2)；(3)酶阳性反应区平均灰度(Average grey of positive reaction area of enzyme, G1)；(4)酶阴性反应区平均灰度(Average grey of negative reaction area of enzyme, G2)；(5)酶阳性反应区最大灰度(Maximum grey of positive reaction area of enzyme, G4)；(6)酶阳性反应区灰度范围(Grey range of positive reaction area of enzyme, G6)；(7)酶阳性反应区积分光密度(Integral luminosity of positive reaction area of enzyme, D1)；(8)酶阳性反应区光密度(对数值)(Luminosity of positive reaction area of enzyme, D2)。上述参数均由图像分析仪自动测量，由计算机对各组参数进行F检验。若两组参数方差缺乏齐性，用t′检验，反之则用t检验。
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3 结 果
3.1 高频喷射通气对兔动脉血气的影响
灌注海水后10 min，PE-SWD-G和HFJV-G的PaO2和SaO2迅速降低，PaCO2明显升高。经过HFJV治疗100 min后，HFJV-G的PaO2和SaO2比PE-SWD-G明显升高(P<0.01或P<0.05)，并且两组中的PaCo2均显著降低(见表1)。
3.2 兔肺Na+-K+-ATPase图像定量测定结果
Na+-K+-ATPase主要定位于兔肺毛细血管内皮细胞，CG、PE-SWD-G和HFJV-G三组中该酶定位分布无显著差异。PE-SWD-G兔肺内Na+-K+-ATPase的A1、D1和D3 3项参数明显低于CG，而A2、G1、G2和G4 4项参数则明显高于CG(P<0.01)。应用HFJV治疗后，HFJV-G中的上述参数明显改善，有的参数甚至恢复到接近于CG(见表2)。图像分析仪灰度级为0～255级，酶阳性反应越强，测量的灰度值就越小，反之则灰度值就越大[2]。
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4 讨 论
灌注海水后10 min，PE-SWD-G和HFJV-G两组动物出现呼吸困难，呼吸频率明显增加，两肺布满湿口 罗音，气管内溢出泡沫状液体。PaO2和SaO2迅速下降，PaCO2显著升高，紫绀明显，呈现出严重的进行性低氧血症[1]。上述变化表明海水淹溺后发生了肺水肿，兔肺遭受到严重的损害[3]。
表1 PaO2、PaCO2和SaO2在海水淹溺肺水肿组和高频率射通气组中的变化
Table 1 Change of PaO2,PaCo2 and SaO2 in PE-SWD-G and HFJV-G (±s,n=24) Time
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(min)
PaO2(kPa)
PaCO2(kPa)
SaO2(%)
PE-SWD-G
HFJV-G
PE-SWD-G
HFJV-G
PE-SWD-G
HFJV-G
灌注海水前
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Before infusion
11.03±0.37
11.16±0.33
5.13±0.21
5.14±0.23
93.74±1.64
95.07±1.15
灌注海水后
After infusion
10
3.86±0.47
3.77±0.58
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7.22±0.48
7.32±0.37
45.21±10.88
46.34±13.14
30
3.65±0.42
4.70±0.95*
7.04±0.34
5.46±0.70**
41.77±11.93
55.48±14.72*
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60
5.12±1.13
6.16±0.85*
4.42±0.39
4.20±0.24
61.33±14.71
75.64±11.59*
90
5.87±1.10
6.91±1.05*
3.91±0.26
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3.96±0.17
66.68±13.01
79.83±7.16*
120
6.78±1.01
8.54±0.68**
3.33±0.54
3.92±0.30*
70.72±11.26
82.83±5.21*
HFJV-G compared with PE-SWD-G: *P<0.05, **P<0.01表2 兔肺毛细血管内皮细胞Na+-K+-ATPase活性变化(±s，n=28)
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Tabled 2 Changes of Na+-K+-ATPase activity in the endothelial cells of the rabbit's lung capillary
Parameters
Control group
PE-SWD-G
HFJV-G
A1(μm2)
80.72±21.24
35.59±10.91**
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67.80±22.96*△△
A2(μm2)
1188.42±21.24
1233.55±10.91**
1201.35±22.96*△△
G1
70.80±2.77
77.07±4.02**
77.26±3.19**
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G2
103.42±2.52
105.41±1.75**
104.60±1.66*△
G4
77.92±2.50
81.67±3.17**
82.86±2.31**
G6
25.75±5.34
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17.61±3.93**
22.36±9.63△△
D1
73597.83±19280.48
35186.44±10140.04**
67356.22±21564.71△△
D2
11.18±0.25
10.43±0.29**
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11.06±0.34△△
PE-SWD-G and HFJV-G compared with control group: * P<0.05, ** P<0.01; HFJV-G compared with FE-SWD-G:△ P<0.05, △△ P<0.01
应用高频喷射通气治疗PE-SWD 100 min后，HFJV-G中PaO2和SaO2分别上升到8.54±0.68 kPa和82.83±5.21%。比PE-SWD-G明显改善，两组之间有显著性或非常显著性差异(P<0.05或P<0.01)。表明HFJV对提高海水淹溺肺水肿动物的PaO2和SaO2，改善低氧血症，减轻肺水肿有确切的治疗作用。HFJV治疗PE-SWD的机理较为复杂，可从以下四个方面进行分析：(1)可使淹溺者气道内气流持续不间断，气道及肺泡压变化较小，基本维持恒定[4]。使肺泡处于较好地扩张状态，保证有足够数量的肺泡参与气体交换，克服因弥散面积减少而引起的弥散障碍。(2)由于肺泡内压波动较小，肺泡处于良好的扩张状态，可以有效地对抗毛细血管内的液体成份向肺间质或/和肺泡腔渗出，减轻继发性肺水肿，减小弥散膜厚度，缩短气体弥散距离。(3)可以有效地提高心输出量，增加肺血液灌流量，改善肺泡通气与血液灌流比例失调，减轻因肺弥散功能障碍而引起的低氧血症。(4)本研究实验结果显示，PE-SWD经HFJV治疗后，肺毛细血管内皮细胞Na+-K+-ATPase活性明显恢复(见表2)，表明HFJV治疗可减轻PE-SWD引起的肺损害。
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肺毛细血管内皮细胞Na+-K+-ATPase活性的变化，是反应肺损伤比较敏感的一项指标。在PE-SWD-G中，肺Na+-K+-ATPase阳性反应面积(A1)、阳性反应区积分光密度(D1)和阳性反应区光密度(D2)3项参数显著降低。而酶阳性反应区平均灰度(G1)和酶阳性反应区最大灰度(G4)2项灰度参数明显升高(实际表示酶活性降低，见表2)。这说明PE-SWD时肺内Na+-K+-ATPase含量、密度和分布范围均降低。HFJV治疗100 min后，在PaO2和SaO2明显升高的同时，肺内Na+-K+-ATPase A1、A2、G1、G2、G6、D1和D2等7项面积、灰度和密度参数也明显恢复。两类指标的改善呈高度一致性，且Na+-K+-ATPase的G6、D1和D2 3项参数几乎恢复到接近CG水平。这可视为HFJV对PE-SWD治疗效果的重要佐证。
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肺毛细血管内皮细胞Na+-K+-ATPase与离子转运密切相关。该酶含量和活性的改变直接影响细胞膜内外Na+、K+和Mg2+等离子的浓度和分布[5，6]。PE-SWD发生后，由于低氧血症、代谢性酸中毒的存在和发展[1]，使肺内Na+-K+-ATPase活力降低，导致细胞内Na+增加。引起肺毛细血管内皮细胞肿胀或损害，造成肺微循环障碍，致使肺泡通气与血流比例失调，使低氧血症和代谢性酸中毒不断发生、发展，形成 恶性循环。HFJV对PE-SWD的治疗，主要在于提高PaO2和SaO2，改善低氧血症和代谢性 酸中毒，阻断影响Na+-K+-ATPase的始发因素，对PE-SWD起到有效的治疗作用。
总之，低氧血症和代谢性酸中毒是PE-SWD两大主要病理生理变化，它又是造成肺内Na+- K+-ATPase活力降低的直接原因。HFJV对PE-SWD的治疗，在于它能较好地纠正低氧血症 ，因而对肺内Na+-K+-ATPase的恢复则表现出有效的促进作用。
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中国人民解放军总后卫生部科研基金资助课题(96M036)
董敏 本校九五届本科班一队学生
丁勇 现已调入海军指挥学院第二门诊部
参考文献
1，董文度，赵增荣，张敏华等.兔海水淹溺肺水肿时肺损伤及机 理研究.中华航海医学杂志，1998，5(1)∶16
2，徐根兴.定量细胞学和细胞化学技术.长春：吉林科技出版社，1996∶69-7 4
3，Bross MH, Clark JL. Near-drowning. Am Fam Physician, 1995, 51∶1 545
4，Carbon GC, Howland WS, Cole RR et al. HFJV:Prospective rando mized evaluation. Chest, 1983, 84(5)∶551
, http://www.100md.com
5，Gottlieb SF. The in vivo effect of oxygen on Na+-K+-ATPase: the beginning of a new cellular theory of oxygen toxicity. In:Smith G(ed). Proc 6th Int Cong on. Hyperbaric Medicine. Aberdeen University Press.1977∶8-15
6，Carg LC, Saha PK, Mohuczy D. Cholinergic inhibiton of Na+-K+ -ATPase via activation of protein kinase C in Madin-Darby canine kidney cells. J Am Soc Nephrol. 1993, 4∶195
(收稿：1999-04-15), 百拇医药
单位：(海军医学高等专科学校 病理教研室，南京 210099)
关键词：高频喷射通气；肺水肿；海水淹溺；血气；Na+-K+-ATPase酶
生物医学工程学杂志000217 摘要 为了探讨高频喷射通气(HFJV)治疗海水淹溺肺水肿(PE-SWD)的作用机理，采用全自动血气酸碱分析仪和计算机图像分析系统，对海水淹溺肺水肿组(PE-SWD-G)、高频喷射通气组(HFJV-G)和正常对照组(Control gropu, CG)兔PaO2、PaCO2、血氧饱和度(SaO2)和兔肺内Na+-K+-ATPase进行自动检测和定量分析。结果表明，PE-SWD经HFJV治疗100 min后，HFJV-G中的PaO2、SaO2和肺毛细血管内皮细胞中Na+-K+-ATPase活性比PE-SWD-G明显升高(P<0.01或P<0.05)，并且HFJV-G中Na+-K+-ATPase的3项参数(D1、D2和G6)几乎恢复到接近CG水平。HFJV-G兔PaO2和SaO2的升高与肺内Na+-K+-ATPase活性的恢复密切相关。HFJV对PE-SWD的治疗，关键在于能较好地纠正低氧血症，因而对肺内Na+-K+-ATPase的恢复有明显的促进作用。
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Image and Quantity Analysis of Blood-Gas in Rabbit's Artery and Na+-K+-ATPase in Their Lungs During PE-SWD Treated by HFJV
Dong Min Ding Youg Zhang Minhua Luo Yun Wang Yan Liu Hong Dong Wendu
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Abstract This study was made to gain an insight into the mechanism of high-frquency jet ventilation(HFJV) treatment for the pulmonary edema after seawater drowning(PE-SWD). PaO2, PaCO2 and oxygen saturation(SaO2) of the rabbit and Na+-K+-ATPase in the rabbit's lungs in three groups--PE-SWD group(PE-SWD-G),HFJV group (HFJV-G) and control group(CG), were measured and analysed by the blood-gas analyser and computer image system. The results showed that, after 100 minutes' HFJV, the PaO2, SaO2 and the activity of Na+-K+-ATPase in the lung capillary endothelial cells in HFJV-G were significantly higher than those in PE-SWD-G(P<0.01 or P<0.05). Three parameters of Na+-K+-TAPase(G1, D1 and D2) in HFJV-G almost returned to their values in CG. The authors suggest that the increase of PaO2 and SaO2 in the rabbit's artery blood in HFJV-G is closely related to the rehabilitation of Na+-K+-ATPase activity in the lungs after HFJV. the mechanism of successful HFJV treatment for PE-SWD is that HFJV can better correct hypoxemia and improve the rehabilitation of Na+-K+-ATPase activity in the rabbit's lungs.
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Key words High-frequency jet ventilation Pulmonary edema Seawater drowning Blood-gas Na+-K+-ATPase
1 引 言
高频喷射通气(High-Frequencey jet ventilation, HFJV)治疗海水淹溺肺水肿(Pulmonary ede-ma after seawater drowning, PE-SWD)血气和肺内Na+-K+-ATPase的研究，文献未见报导。本文旨在观察PE-SWD经HFJV治疗后兔动脉氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、血氧饱和度(Oxygen saturation, SaO2)和肺内Na+-K+-ATPase的变化特点和规律，探讨其变化机理。为临床应用HFJV治疗PE-SWD提供科学依据。
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2 材料和方法
选用新西兰兔24只(由江苏省农科院动物实验中心提供)，体重为2.49±0.17 kg(
±s)。随机分为HFJV治疗组(HFJV group, HFJV-G)10只，未通气PE-SWD组(PE-SWD group，PE-SWD-G)14只。海水取自东经120.3°，北纬36.1°胶洲湾海域，含盐度为3.0～3.5%。2.1 模型复制
20%氨基甲酸乙酯(1.0 g/kg)耳缘静脉注射麻醉，仰卧固定于兔台上。气管切开插入“Y”型玻璃套管，用10 ml注射器连接20 cm塑料导管，将导管插入“Y”型玻璃套管内。快速向兔肺内灌入海水4 ml/kg，1 min内灌完[1]。复制出PE-SWD动物模型，连续观察120 min。
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2.2 HFJV治疗
HFJV-G在灌海水后20 min，用KR-Ⅲ(MC)型高频喷射呼吸机进行通气治疗。喷嘴固定在气管套管内2.0 cm深处，通气频率为180～200次/min，通气压力为0.15 kg/cm2，连续通气治疗100 min。HFJV-G除进行通气治疗外，其它实验程序和条件与PE-SWD完全相同。
2.3 血气检测
两组中的每只兔在灌海水前及灌海水后不同时期，分别由股动脉取血0.5 ml，用丹麦产ABL-Ⅲ型血气酸碱分析仪对PaO2、PaCO2和SaO2进行定量检测。
2.4 肺毛细血管内皮细胞Na+-K+-ATPase定量测量
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2.4.1 酶细胞化学反应 灌注海水后120 min，PE-SWD-G和HFJV-G中兔由耳缘静脉注入3.0%戊巴比妥钠(150 mg/kg)麻醉处死。另取4只正常兔按照同样方法处死作为对照组(Control group, CG)。三组分别开胸从两肺下叶背侧取材。用2.0%多聚甲醛-0.5%戊二醛固定液固定1 h，切成0.1 mm厚的薄片，进行Na+-K+-ATPase酶反应。用1.0%钅 我酸后固定1 h，EPON812包埋，LKB超薄切片机切片，不进行电子染色，直接在Hitachi-H300型电镜下观察。
2.4.2 图像定量测量方法 酶反应电镜底片直接用XY-540型彩色图像分析系统进行定量分析。在毛细血管酶反应阳性部位由计算机控制，自动开出测量窗口128×128象素点。在此窗口下每组测量36次，采用自行编制的专用软件，对兔肺毛细血管内皮细胞Na+-K+-ATPase 8项参数进行定量测量[2]。参数分别为：(1)酶阳性反应面积(Area of enzyme positive reaction, A1)；(2)酶阴性反应面积(Area of enzyme negative reaction, A2)；(3)酶阳性反应区平均灰度(Average grey of positive reaction area of enzyme, G1)；(4)酶阴性反应区平均灰度(Average grey of negative reaction area of enzyme, G2)；(5)酶阳性反应区最大灰度(Maximum grey of positive reaction area of enzyme, G4)；(6)酶阳性反应区灰度范围(Grey range of positive reaction area of enzyme, G6)；(7)酶阳性反应区积分光密度(Integral luminosity of positive reaction area of enzyme, D1)；(8)酶阳性反应区光密度(对数值)(Luminosity of positive reaction area of enzyme, D2)。上述参数均由图像分析仪自动测量，由计算机对各组参数进行F检验。若两组参数方差缺乏齐性，用t′检验，反之则用t检验。
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3 结 果
3.1 高频喷射通气对兔动脉血气的影响
灌注海水后10 min，PE-SWD-G和HFJV-G的PaO2和SaO2迅速降低，PaCO2明显升高。经过HFJV治疗100 min后，HFJV-G的PaO2和SaO2比PE-SWD-G明显升高(P<0.01或P<0.05)，并且两组中的PaCo2均显著降低(见表1)。
3.2 兔肺Na+-K+-ATPase图像定量测定结果
Na+-K+-ATPase主要定位于兔肺毛细血管内皮细胞，CG、PE-SWD-G和HFJV-G三组中该酶定位分布无显著差异。PE-SWD-G兔肺内Na+-K+-ATPase的A1、D1和D3 3项参数明显低于CG，而A2、G1、G2和G4 4项参数则明显高于CG(P<0.01)。应用HFJV治疗后，HFJV-G中的上述参数明显改善，有的参数甚至恢复到接近于CG(见表2)。图像分析仪灰度级为0～255级，酶阳性反应越强，测量的灰度值就越小，反之则灰度值就越大[2]。
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4 讨 论
灌注海水后10 min，PE-SWD-G和HFJV-G两组动物出现呼吸困难，呼吸频率明显增加，两肺布满湿口 罗音，气管内溢出泡沫状液体。PaO2和SaO2迅速下降，PaCO2显著升高，紫绀明显，呈现出严重的进行性低氧血症[1]。上述变化表明海水淹溺后发生了肺水肿，兔肺遭受到严重的损害[3]。
表1 PaO2、PaCO2和SaO2在海水淹溺肺水肿组和高频率射通气组中的变化
Table 1 Change of PaO2,PaCo2 and SaO2 in PE-SWD-G and HFJV-G (
±s,n=24) Time, 百拇医药
(min)
PaO2(kPa)
PaCO2(kPa)
SaO2(%)
PE-SWD-G
HFJV-G
PE-SWD-G
HFJV-G
PE-SWD-G
HFJV-G
灌注海水前
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Before infusion
11.03±0.37
11.16±0.33
5.13±0.21
5.14±0.23
93.74±1.64
95.07±1.15
灌注海水后
After infusion
10
3.86±0.47
3.77±0.58
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7.22±0.48
7.32±0.37
45.21±10.88
46.34±13.14
30
3.65±0.42
4.70±0.95*
7.04±0.34
5.46±0.70**
41.77±11.93
55.48±14.72*
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60
5.12±1.13
6.16±0.85*
4.42±0.39
4.20±0.24
61.33±14.71
75.64±11.59*
90
5.87±1.10
6.91±1.05*
3.91±0.26
, 百拇医药
3.96±0.17
66.68±13.01
79.83±7.16*
120
6.78±1.01
8.54±0.68**
3.33±0.54
3.92±0.30*
70.72±11.26
82.83±5.21*
HFJV-G compared with PE-SWD-G: *P<0.05, **P<0.01表2 兔肺毛细血管内皮细胞Na+-K+-ATPase活性变化(
±s，n=28), 百拇医药
Tabled 2 Changes of Na+-K+-ATPase activity in the endothelial cells of the rabbit's lung capillary
Parameters
Control group
PE-SWD-G
HFJV-G
A1(μm2)
80.72±21.24
35.59±10.91**
, 百拇医药
67.80±22.96*△△
A2(μm2)
1188.42±21.24
1233.55±10.91**
1201.35±22.96*△△
G1
70.80±2.77
77.07±4.02**
77.26±3.19**
, 百拇医药
G2
103.42±2.52
105.41±1.75**
104.60±1.66*△
G4
77.92±2.50
81.67±3.17**
82.86±2.31**
G6
25.75±5.34
, http://www.100md.com
17.61±3.93**
22.36±9.63△△
D1
73597.83±19280.48
35186.44±10140.04**
67356.22±21564.71△△
D2
11.18±0.25
10.43±0.29**
, http://www.100md.com
11.06±0.34△△
PE-SWD-G and HFJV-G compared with control group: * P<0.05, ** P<0.01; HFJV-G compared with FE-SWD-G:△ P<0.05, △△ P<0.01
应用高频喷射通气治疗PE-SWD 100 min后，HFJV-G中PaO2和SaO2分别上升到8.54±0.68 kPa和82.83±5.21%。比PE-SWD-G明显改善，两组之间有显著性或非常显著性差异(P<0.05或P<0.01)。表明HFJV对提高海水淹溺肺水肿动物的PaO2和SaO2，改善低氧血症，减轻肺水肿有确切的治疗作用。HFJV治疗PE-SWD的机理较为复杂，可从以下四个方面进行分析：(1)可使淹溺者气道内气流持续不间断，气道及肺泡压变化较小，基本维持恒定[4]。使肺泡处于较好地扩张状态，保证有足够数量的肺泡参与气体交换，克服因弥散面积减少而引起的弥散障碍。(2)由于肺泡内压波动较小，肺泡处于良好的扩张状态，可以有效地对抗毛细血管内的液体成份向肺间质或/和肺泡腔渗出，减轻继发性肺水肿，减小弥散膜厚度，缩短气体弥散距离。(3)可以有效地提高心输出量，增加肺血液灌流量，改善肺泡通气与血液灌流比例失调，减轻因肺弥散功能障碍而引起的低氧血症。(4)本研究实验结果显示，PE-SWD经HFJV治疗后，肺毛细血管内皮细胞Na+-K+-ATPase活性明显恢复(见表2)，表明HFJV治疗可减轻PE-SWD引起的肺损害。
, 百拇医药
肺毛细血管内皮细胞Na+-K+-ATPase活性的变化，是反应肺损伤比较敏感的一项指标。在PE-SWD-G中，肺Na+-K+-ATPase阳性反应面积(A1)、阳性反应区积分光密度(D1)和阳性反应区光密度(D2)3项参数显著降低。而酶阳性反应区平均灰度(G1)和酶阳性反应区最大灰度(G4)2项灰度参数明显升高(实际表示酶活性降低，见表2)。这说明PE-SWD时肺内Na+-K+-ATPase含量、密度和分布范围均降低。HFJV治疗100 min后，在PaO2和SaO2明显升高的同时，肺内Na+-K+-ATPase A1、A2、G1、G2、G6、D1和D2等7项面积、灰度和密度参数也明显恢复。两类指标的改善呈高度一致性，且Na+-K+-ATPase的G6、D1和D2 3项参数几乎恢复到接近CG水平。这可视为HFJV对PE-SWD治疗效果的重要佐证。
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肺毛细血管内皮细胞Na+-K+-ATPase与离子转运密切相关。该酶含量和活性的改变直接影响细胞膜内外Na+、K+和Mg2+等离子的浓度和分布[5，6]。PE-SWD发生后，由于低氧血症、代谢性酸中毒的存在和发展[1]，使肺内Na+-K+-ATPase活力降低，导致细胞内Na+增加。引起肺毛细血管内皮细胞肿胀或损害，造成肺微循环障碍，致使肺泡通气与血流比例失调，使低氧血症和代谢性酸中毒不断发生、发展，形成 恶性循环。HFJV对PE-SWD的治疗，主要在于提高PaO2和SaO2，改善低氧血症和代谢性 酸中毒，阻断影响Na+-K+-ATPase的始发因素，对PE-SWD起到有效的治疗作用。
总之，低氧血症和代谢性酸中毒是PE-SWD两大主要病理生理变化，它又是造成肺内Na+- K+-ATPase活力降低的直接原因。HFJV对PE-SWD的治疗，在于它能较好地纠正低氧血症 ，因而对肺内Na+-K+-ATPase的恢复则表现出有效的促进作用。
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中国人民解放军总后卫生部科研基金资助课题(96M036)
董敏 本校九五届本科班一队学生
丁勇 现已调入海军指挥学院第二门诊部
参考文献
1，董文度，赵增荣，张敏华等.兔海水淹溺肺水肿时肺损伤及机 理研究.中华航海医学杂志，1998，5(1)∶16
2，徐根兴.定量细胞学和细胞化学技术.长春：吉林科技出版社，1996∶69-7 4
3，Bross MH, Clark JL. Near-drowning. Am Fam Physician, 1995, 51∶1 545
4，Carbon GC, Howland WS, Cole RR et al. HFJV:Prospective rando mized evaluation. Chest, 1983, 84(5)∶551
, http://www.100md.com
5，Gottlieb SF. The in vivo effect of oxygen on Na+-K+-ATPase: the beginning of a new cellular theory of oxygen toxicity. In:Smith G(ed). Proc 6th Int Cong on. Hyperbaric Medicine. Aberdeen University Press.1977∶8-15
6，Carg LC, Saha PK, Mohuczy D. Cholinergic inhibiton of Na+-K+ -ATPase via activation of protein kinase C in Madin-Darby canine kidney cells. J Am Soc Nephrol. 1993, 4∶195
(收稿：1999-04-15), 百拇医药