机械通气方式对新生猪肺炎症因子及肺泡Ⅱ型上皮细胞形态学的影响

发布时间：2020-06-11 22:18

【摘要】：目的：机械通气是治疗急性呼吸衰竭(Acute Respiratory Failure, ARF)/急性呼吸窘迫综合症(Acute Respiratory Distress Syndrome, ARDS)的一种有效手段。但机械通气在发挥治疗作用的同时,也可能会导致呼吸机相关性肺损伤(Ventilator-induced Lung Injury, VILI)的发生,已有报道其发生率为13%～35%,病死率可达31%。常频机械通气(Conventional Mechanical Ventilation, CMV)治疗时常有VILI发生,为减轻VILI并获得更好的氧合,不断研发了新型呼吸支持技术：高频振荡通气(High Frequency Oscillatory Ventilation,HFOV)、部分液体通气(Partial Liquid Ventilation, PLV)等。国内外对成年动物VILI研究较多,与CMV比较,无论是HFOV,还是PLV都可以减轻VILI.随着对VILI研究的深入,肺泡Ⅱ型上皮细胞(TypeⅡAlveolar Epithelium Cell, AECⅡ)在VILI修复中的作用渐引起人们的高度重视,肺损伤后AECⅡ的数量、质量是患儿能否尽快恢复的关健所在。到目前为止,尚未见CMV、HFOV、PLV三种通气方式VILI共同研究的报告,特别是新生动物VILI研究的报告。采用完全随机设计,对18只新生猪进行CMV、HFOV、PLV三种方式通气24小时,通过检测支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar Lavage Fluid, BALF)中炎症因子、肺表面活性物质相关蛋白A (Pulmonary Surfactant associated Protein, SP-A)表达水平,探讨不同机械通气方式与肺部炎症反应的关系。通过免疫荧光方法及电子显微镜等技术手段定量及定性观察AECⅡ数量和形态,探讨不同机械通气方式对AECⅡ的影响。 方法： 1.研究内容：CMV、HFOV、PLV三种机械通气方式对急性肺损伤(Acute Lung Injury, ALI)新生猪氧合指数(Oxygenation Index,OI)、血流动力学,BALF炎症因子、SP-A及AECⅡ形态学的影响 2.研究方法： 2.1动物预处理18只出生3天内的新生猪经麻醉后气管切开、插管,连接MAQUET Servo-i呼吸机,进行压力控制通气。股动脉插管连续监测动脉血压变化。预处理操作结束后通气30分钟,测量血气、动脉血压、心率、并计算OI、平均动脉压(MABP),作为基础值。 2.2 AL I动物模型的建立所有模型建立过程均在CMV方式下进行。经气管导管向气管内注入37℃生理盐水35ml/kg,停留约10s吸出肺内生理盐水,间隔5mmin后重复操作。在吸入氧浓度为1.0的条件下直至动脉血气分析PaO2100mmHg,并维持1h即认为模型制备成功。 2.3实验动物分组将18只新生猪随机分为4组。 对照组(n=3)：ALI对照组,ALI模型制备成功后不予机械通气,即处死动物。 CMV组(n=6)：动物均连接MAQUET Servo-i(?)乎吸机,进行压力控制通气,常频机械通气治疗24h,处死动物。 HFOV组(n=6)：动物模型制备成功后,转换为连接SLE5000呼吸机,进行高频振荡通气治疗24h,处死动物。 PLV组(n=3)：动物模型制备成功后,10分钟内向气管导管内灌注37℃的高氟化碳(Perfluorcarbon, PFC) 18ml/kg,并定时追加。连接MAQUET Servo-i呼吸机,进行压力控制通气24小时,处死动物。 2.4观察指标 (1)建模前、ALI 0h、6h、12h、18h、24h分别监测以下指标：动脉血气分析、动脉血压及心率,并计算OI、P/F、MABP。 (2)用ELISA方法检测支气管肺泡灌洗液中TNF-α、IL-8、IL-1、SP-A。 (3)用免疫荧光的方法观察AECⅡ的数量、面积及荧光密度。 (4)透射电镜检测：观察AECⅡ超微结构改变。 结果： 1.机械通气不同时间点OI值的改变：对照组、CMV组、HFOV组、PLV组四组实验动物的OI值在ALI Oh均无显著性差异(P0.05)。CMV组、HFOV组、PLV组实验动物的OI值随着治疗时间延长呈持续性下降,其中HFOV组、PLV组动物的OI值从第6h起至24h结束,较CMV组动物下降更明显,与CMV组比较有显著性差异(P0.05)。PLV组OI值均较HFOV组低,在6h、18h两时间点有显著性差异(P0.05)。 2.机械通气不同时间点HR、MABP的变化：CMV组、HFOV组、PLV组三组实验动物的HR、MABP在各时间点及不同机械通气方式均无明显增加或下降,比较无显著性差异(P0.05)。 3. BALF中SP-A及炎症因子ELISA检测结果：对照组、CMV组、HFOV组、PLV组四组TNF-α、IL-8、IL-1、SP-A总体均数有差异(P＜0.05)。多重比较：HFOV组IL-8、TNF-α表达水平比CMV组低、SP-A表达水平比CMV组高(P0.05)。PLV组IL-8、IL-1、TNF-α表达水平比CMV组低、SP-A表达水平比CMV组高(P0.05)。PLV组IL-8、TNF-α表达水平比HFOV组低(P0.05)。PLV组IL-1、SP-A表达水平与HFOV组比较无显著性差异(P0.05)。 4.免疫荧光低倍镜检AECⅡ数量分析：对照组、CMV组、HFOV组、PLV组四组AECⅡ数量总体均数有差异(P0.05)。多重比较：对照组AECⅡ数量比HFOV组、CMV组多(P0.05)。PLV组AECⅡ数量比HFOV组、CMV组多(P0.05)。 5.AECⅡ免疫荧光面积分析：对照组、CMV组、HFOV组、PLV组四组荧光面积总体均数有差异(P0.05 P=0.013)。多重比较：对照组AECⅡ免疫荧光面积比HFOV组、CMV组小(P0.05)。 6.AECⅡ免疫荧光密度分析：对照组、CMV组、HFOV组、PLV组四组荧光密度总体均数有差异(P0.05)。多重比较：对照组AECⅡ免疫荧光密度比CMV组高(P0.05)。HFOV组、PLV组AECⅡ免疫荧光密度比CMV组高(P＜0.05)。 7.透射电镜观察AECⅡ：对照组：AECⅡ与基膜、AECⅠ连接紧密,细胞核和核边界基本正常,细胞核内染色质均匀,部分嗜锇性板层小体(osmiophilic multilamellar body,LB)密度下降、空泡化,但仍可见部分LB密度均匀、板层状结构排列平行,细胞游离面微绒毛清晰可见。 CMV组：AECⅡ部分游离但未完全脱落,部分AECⅡ细胞核体积变小,核内染色质不均匀,呈边集现象,核仁模糊可见,LB绕细胞核排列、密度下降、数目减少,板层结构模糊不清,微绒毛明显减少。 HFOV组：AECⅡ与基膜、AECⅠ连接尚紧密,AECⅡ细胞核形态尚规整,核内染色质呈边集现象,核仁可见,LB绕细胞核排列、数目较CMV组稍多,有的呈部分空泡化改变,仍可见板层状结构,微绒毛减少。 PLV组：细胞核比CMV组、HFOV组大,核内染色质均匀,LB密度匀、数目多,少许空泡化,板层结构平行排列,微绒毛保存较好,无明显减少,还能观察到游离、脱落AECⅡ。结论： 1.OI值：CMV、HFOV、PLV三种机械通气方式治疗新生猪ALI 24小时后,PLV组在6、18h两个时间点OI值改善较HFOV组明显,在所有时间点改善OI值均较CMV优；HFOV组在所有时间点改善OI值比CMV组明显。表明PLV、HFOV改善氧合较CMV优,PLV改善氧合较HFOV稍优。 2. BALF炎症因子及SP-A浓度：CMV组、HFOV组、PLV组三种机械通气方式治疗新生猪ALI24小时后,PLV组IL-8、TNF-α表达水平比HFOV组低,IL-8、TNF-α、IL-1表达水平较CMV组低；HFOV组IL-8、TNF-α表达水平较CMV组低。PLV组、HFOV组SP-A表达水平较CMV组高,据此可证明PLV肺部炎症反应较CMV、HFOV轻,HFOV肺部炎症反应较CMV稍轻。 3.形态学：免疫荧光显微镜观察AECⅡ数量、荧光面积、荧光密度及电子显微观察AECⅡ细胞核、LB等结果显示：三种机械通气方式中,PLV对AECⅡ损伤较HFOV、CMV轻。 4.CMV组、HFOV组、PLV组三种不同的机械通气方式,对新生猪血流动力学影响较小。
【图文】：

较CMV组动物下降的更明显，与CMV组比较有显著性差异(P<0.05)。PU扩组01值均较HFOV组低，在6h、18h两时间点有显著性差异(P<0.05)。见表3及图1。

CMV组、HFOV组、PLV组三组实验动物的HR、MABP在各时间点及不同机械通气方式均无明显增加或下降，比较无显著性差异(P>0.05)。三组的HR变化见表4及图2，MABP变化见表5及图3。组别CMV组HFOV组PLV组表4不同通气方式下各时间点HR的变化(次/分，x士S) Oh6h1Zh1sh24h166.3士 9.07173.6士 17.4165.33士 20.65164.8士 12.7165.33士22.25176.3士 14.3166.5士 15.0176.17士19，， 03186.0士 22.3171.00士29.20169.4士 10.5171.4士 15.1174.10士 17.51179.6士 19.6176.44士22.14
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R563.8

【参考文献】

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本文编号：2708552