小潮气量机械通气治疗犬急性肺损伤的实验研究
作者：刘宏伟 何国钧 蔡映云 白春学 余自力 邵江
单位：200433 上海第一肺科医院呼吸科(刘宏伟、何国钧、余自力、邵江)；上海市中山医院肺科(蔡映云、白春学)
关键词：
中华内科杂志980621 机械通气仍是治疗急性肺损伤的有效手段，成功的关键在于保证机体氧合的同时，尽可能减少并发症。反比通气虽使机体氧合相对改善，但使平均气道压升高和出现动态气体潴留，可能加重肺过度充气[1]。为了解急性肺损伤过程中反比通气合并小潮气量通气对机体呼吸和循环系统的影响程度，我们进行了实验研究。
表1 两组间呼吸力学参数的比较(
) 组别
例
, 百拇医药
数
潮气量
(ml/kg)
气道峰压
(kPa)
平台压
(kPa)
平均气道压
(kPa)
内源性呼气末正压
(kPa)
气体陷闭量
(×10-3/L)
, 百拇医药
肺阻力
(kPa*L-1*s-1)
肺顺应性
(L/kPa)
A组
11
15.0±0.86
3.21±0.16
2.93±0.16
2.25±0.11
10.86±0.39
39.76±5.83
, http://www.100md.com
1.47±0.16
1.24±0.42
B组
10
8.37±0.56**
2.61±0.13*
2.37±0.13*
1.88±0.11*
10.43±0.36
22.76±4.46*
1.14±0.13
, 百拇医药
1.52±0.37
注：1 kPa=7.5 mmHg 与A组比较，*P<0.05，**P<0.01 表2 两组间血气和呼吸生理参数的比较() 组别
例
数
pH值
动脉血氧分压
(kPa)
动脉血二氧化碳分压
(kPa)
动脉血氧饱和度
, 百拇医药
(%)
肺内死腔
(%)
肺内分流
(%)
肺泡气-动脉氧分压差
(kPa)
A组
11
7.354±0.021
13.03±0.94
5.71±0.34
94.9±2.1
, http://www.100md.com
24.96±1.87
21.36±2.27
19.33±2.06
B组
10
7.170±0.027*
13.12±1.13
10.12±0.33*
94.0±2.2
22.42±2.61
20.19±3.11
, http://www.100md.com
16.09±2.12*
注：1 kPa=7.5 mmHg 与A组比较，*P<0.05 一、材料和方法
1.动物准备：21条健康杂种犬，雌
性13条，雄性8条，平均体重12.8 kg。静脉推注戊巴比妥钠20 mg/kg后，再以1.2 mg*kg-1*h-1静脉维持。仰卧位作胸部CT扫描后经口气管插管连接呼吸气体监护仪，持续监测平均呼出气二氧化碳分压。分别穿刺左股动脉和右股静脉；各留置股动脉导管和心导管测定血气及Hb等，将两导管联至生理记录仪，监测血流动力学指标和心输出量。并计算出肺内分流(
S/T)、肺内死腔(
D/T)和肺泡气-动脉氧分压差(PA-aO2)，让犬自主呼吸空气。
, http://www.100md.com
2.实验步骤：由心导管向肺动脉缓慢注入油酸0.08 ml/kg，2小时后检测动脉血气，并适当追加油酸至动脉血氧分压(PaO2)≤8 kPa(1 kPa=7.5 mmHg)，表示急性肺损伤模型建立(需4～6小时)。立即使用呼吸机(EVITA-Ⅱ)行机械通气支持，模式为压力限制合并反比通气和呼气末正压通气，吸氧浓度为0.4，吸呼比为3∶1，频率为20次/分，呼气末正压为0.98 kPa。随机将犬分成两组：常规通气组(A组)：将潮气量调整至动脉血二氧化碳分压(PaCO2)为5.33～6.67 kPa。小潮气量组(B组)：潮气量调整至PaCO2为10.67～12 kPa。于机械通气支持1、2、3和4小时时分别测定血气、血流动力学参数和平均呼出气二氧化碳分压，并从呼吸机上测得潮气量、气道峰压、平台压、平均气道压、内源性呼气末正压、气体陷闭量、肺阻力和肺顺应性等参数。于4小时后结束实验，再将犬作CT扫描，根据CT片上病变范围作0～10级评分。正常为0级，整个肺野全部渗出为10级。实验过程中适当补充碳酸氢钠以维持pH>7.10。除血气外，其他参数均记录3次取平均值。
, http://www.100md.com
3.统计学方法：应用均数配对t检验比较两组之间的差异，P<0.05为差异有显著性。
二、结果
1.一般状况：两组间平均体重和平均油酸剂量基本相同，无明显差异。
2.呼吸力学、血气分析及其他呼吸生理结果见表1、2。B组血气明显偏酸，但气道压力明显降低，气体陷闭量较少，PA-aO2较小，机体氧合指标与A组比较无差异。
3.血流动力学结果比较，两组之间无明显差异。
4.并发症：A组有1例发生气胸。
5.CT评分：实验前两组无差异，实验后B组为6.4±2.0级，A组为6.7±2.0级，两组间无统计学意义。
, 百拇医药
讨论 急性肺损伤时由于残存正常肺容量明显减少，机体分流显著增加，导致严重低氧血症。为了改善机体的氧合状况，我们选择压力限制反比通气合并呼气末正压。反比通气时呼气时间相对缩短，可造成内源性呼气末正压和气体陷闭量增加[2]。本组资料显示，应用小潮气量通气时内源性呼气末正压有所下降，特别是气体陷闭量明显减少，说明它能减轻反比通气所引起的肺泡气体陷闭，而且潮气量的减少，使呼吸运动处于压力-容量曲线陡直段，肺顺应性有所改善。此外潮气量的减少，使得在吸气时间相同的条件下吸气流速减慢，气道阻力也相应下降。上述情况均使气道压力下降，对循环系统的不良影响减轻。
潮气量的减少可引起机体CO2潴留和pH值下降，但两组PaO2基本相同，B组PA-aO2较A组为小，说明换气功能有所改善，原因可能是呼吸性酸中毒可使肺血管收缩[3]，使通气不足的区域肺血流量减少，相对改善了通气/血流比值，减少了分流量。
, 百拇医药
在血流动力学指标方面，两组无明显差别。文献报告pH值下降和PaCO2升高能抑止心肌的收缩性，使心输出量减少。另一方面，酸中毒时交感神经兴奋心肌收缩活力增强，心率加快，使心输出量增加或不下降[4]。此外，低通气量时平均气道压较低，胸内压受影响较小，也减轻了常规机械通气对心输出量的不利影响。
我们用CT片评估实验犬急性肺损伤的程度，发现急性肺损伤的主要表现为：肺组织背底部区域广泛的渗出和实变，部分病例伴有少量胸腔渗出液，两者造成残存有效通气区域明显缩小。采用常规通气量后造成的肺泡内压过高和肺泡过度扩张，可能是A组中有1例发生气胸的原因。机械通气4小时后，B组肺部病变CT评分虽比A组低，但尚未达到统计学意义，可能与例数较少有关。
参考文献
1 Chan K, Abraham E. Effects of inverse ratio ventilation on cardiorespiratory parameters in severs respiratory failure. Chest, 1992,102：1556-1561.
, 百拇医药
2 Marcy TW, Marini JJ. Inverse ratio ventilation in ARDS. Rationale and implementation. Chest, 1991,100：494-504.
3 Dreyfuss D, Saumon G. Role of tidal volume, FRC, and end-inspiratory volume in the development of pulmonary edema following mechanical ventilation. Am Rev Respir Dis, 1993,148：1194-1203.
4 Walley KR, Lewis T, Wood LD. Acute respiratory acidosis decreases left ventricular contractility but increases cardiac output in dogs. Circ Res, 1990,67：628-635.
(收稿：1997-06-03 修回：1997-09-30), 百拇医药
单位：200433 上海第一肺科医院呼吸科(刘宏伟、何国钧、余自力、邵江)；上海市中山医院肺科(蔡映云、白春学)
关键词：
中华内科杂志980621 机械通气仍是治疗急性肺损伤的有效手段，成功的关键在于保证机体氧合的同时，尽可能减少并发症。反比通气虽使机体氧合相对改善，但使平均气道压升高和出现动态气体潴留，可能加重肺过度充气[1]。为了解急性肺损伤过程中反比通气合并小潮气量通气对机体呼吸和循环系统的影响程度，我们进行了实验研究。
表1 两组间呼吸力学参数的比较(
) 组别例
, 百拇医药
数
潮气量
(ml/kg)
气道峰压
(kPa)
平台压
(kPa)
平均气道压
(kPa)
内源性呼气末正压
(kPa)
气体陷闭量
(×10-3/L)
, 百拇医药
肺阻力
(kPa*L-1*s-1)
肺顺应性
(L/kPa)
A组
11
15.0±0.86
3.21±0.16
2.93±0.16
2.25±0.11
10.86±0.39
39.76±5.83
, http://www.100md.com
1.47±0.16
1.24±0.42
B组
10
8.37±0.56**
2.61±0.13*
2.37±0.13*
1.88±0.11*
10.43±0.36
22.76±4.46*
1.14±0.13
, 百拇医药
1.52±0.37
注：1 kPa=7.5 mmHg 与A组比较，*P<0.05，**P<0.01 表2 两组间血气和呼吸生理参数的比较(
) 组别例
数
pH值
动脉血氧分压
(kPa)
动脉血二氧化碳分压
(kPa)
动脉血氧饱和度
, 百拇医药
(%)
肺内死腔
(%)
肺内分流
(%)
肺泡气-动脉氧分压差
(kPa)
A组
11
7.354±0.021
13.03±0.94
5.71±0.34
94.9±2.1
, http://www.100md.com
24.96±1.87
21.36±2.27
19.33±2.06
B组
10
7.170±0.027*
13.12±1.13
10.12±0.33*
94.0±2.2
22.42±2.61
20.19±3.11
, http://www.100md.com
16.09±2.12*
注：1 kPa=7.5 mmHg 与A组比较，*P<0.05 一、材料和方法
1.动物准备：21条健康杂种犬，雌
性13条，雄性8条，平均体重12.8 kg。静脉推注戊巴比妥钠20 mg/kg后，再以1.2 mg*kg-1*h-1静脉维持。仰卧位作胸部CT扫描后经口气管插管连接呼吸气体监护仪，持续监测平均呼出气二氧化碳分压。分别穿刺左股动脉和右股静脉；各留置股动脉导管和心导管测定血气及Hb等，将两导管联至生理记录仪，监测血流动力学指标和心输出量。并计算出肺内分流(
S/T)、肺内死腔(D/T)和肺泡气-动脉氧分压差(PA-aO2)，让犬自主呼吸空气。, http://www.100md.com
2.实验步骤：由心导管向肺动脉缓慢注入油酸0.08 ml/kg，2小时后检测动脉血气，并适当追加油酸至动脉血氧分压(PaO2)≤8 kPa(1 kPa=7.5 mmHg)，表示急性肺损伤模型建立(需4～6小时)。立即使用呼吸机(EVITA-Ⅱ)行机械通气支持，模式为压力限制合并反比通气和呼气末正压通气，吸氧浓度为0.4，吸呼比为3∶1，频率为20次/分，呼气末正压为0.98 kPa。随机将犬分成两组：常规通气组(A组)：将潮气量调整至动脉血二氧化碳分压(PaCO2)为5.33～6.67 kPa。小潮气量组(B组)：潮气量调整至PaCO2为10.67～12 kPa。于机械通气支持1、2、3和4小时时分别测定血气、血流动力学参数和平均呼出气二氧化碳分压，并从呼吸机上测得潮气量、气道峰压、平台压、平均气道压、内源性呼气末正压、气体陷闭量、肺阻力和肺顺应性等参数。于4小时后结束实验，再将犬作CT扫描，根据CT片上病变范围作0～10级评分。正常为0级，整个肺野全部渗出为10级。实验过程中适当补充碳酸氢钠以维持pH>7.10。除血气外，其他参数均记录3次取平均值。
, http://www.100md.com
3.统计学方法：应用均数配对t检验比较两组之间的差异，P<0.05为差异有显著性。
二、结果
1.一般状况：两组间平均体重和平均油酸剂量基本相同，无明显差异。
2.呼吸力学、血气分析及其他呼吸生理结果见表1、2。B组血气明显偏酸，但气道压力明显降低，气体陷闭量较少，PA-aO2较小，机体氧合指标与A组比较无差异。
3.血流动力学结果比较，两组之间无明显差异。
4.并发症：A组有1例发生气胸。
5.CT评分：实验前两组无差异，实验后B组为6.4±2.0级，A组为6.7±2.0级，两组间无统计学意义。
, 百拇医药
讨论 急性肺损伤时由于残存正常肺容量明显减少，机体分流显著增加，导致严重低氧血症。为了改善机体的氧合状况，我们选择压力限制反比通气合并呼气末正压。反比通气时呼气时间相对缩短，可造成内源性呼气末正压和气体陷闭量增加[2]。本组资料显示，应用小潮气量通气时内源性呼气末正压有所下降，特别是气体陷闭量明显减少，说明它能减轻反比通气所引起的肺泡气体陷闭，而且潮气量的减少，使呼吸运动处于压力-容量曲线陡直段，肺顺应性有所改善。此外潮气量的减少，使得在吸气时间相同的条件下吸气流速减慢，气道阻力也相应下降。上述情况均使气道压力下降，对循环系统的不良影响减轻。
潮气量的减少可引起机体CO2潴留和pH值下降，但两组PaO2基本相同，B组PA-aO2较A组为小，说明换气功能有所改善，原因可能是呼吸性酸中毒可使肺血管收缩[3]，使通气不足的区域肺血流量减少，相对改善了通气/血流比值，减少了分流量。
, 百拇医药
在血流动力学指标方面，两组无明显差别。文献报告pH值下降和PaCO2升高能抑止心肌的收缩性，使心输出量减少。另一方面，酸中毒时交感神经兴奋心肌收缩活力增强，心率加快，使心输出量增加或不下降[4]。此外，低通气量时平均气道压较低，胸内压受影响较小，也减轻了常规机械通气对心输出量的不利影响。
我们用CT片评估实验犬急性肺损伤的程度，发现急性肺损伤的主要表现为：肺组织背底部区域广泛的渗出和实变，部分病例伴有少量胸腔渗出液，两者造成残存有效通气区域明显缩小。采用常规通气量后造成的肺泡内压过高和肺泡过度扩张，可能是A组中有1例发生气胸的原因。机械通气4小时后，B组肺部病变CT评分虽比A组低，但尚未达到统计学意义，可能与例数较少有关。
参考文献
1 Chan K, Abraham E. Effects of inverse ratio ventilation on cardiorespiratory parameters in severs respiratory failure. Chest, 1992,102：1556-1561.
, 百拇医药
2 Marcy TW, Marini JJ. Inverse ratio ventilation in ARDS. Rationale and implementation. Chest, 1991,100：494-504.
3 Dreyfuss D, Saumon G. Role of tidal volume, FRC, and end-inspiratory volume in the development of pulmonary edema following mechanical ventilation. Am Rev Respir Dis, 1993,148：1194-1203.
4 Walley KR, Lewis T, Wood LD. Acute respiratory acidosis decreases left ventricular contractility but increases cardiac output in dogs. Circ Res, 1990,67：628-635.
(收稿：1997-06-03 修回：1997-09-30), 百拇医药