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低鉀保護(hù)液對(duì)離體肺保護(hù)的實(shí)驗(yàn)研究
摘 要 目的 應(yīng)用兔離體肺再灌注模型研究低鉀保護(hù)液（LPD）與Euro-Collins液（EC）對(duì)肺保護(hù)的作用�！》椒ā�18只實(shí)驗(yàn)用兔隨機(jī)分為兩組，分別用LPD液及EC液進(jìn)行肺灌洗保存。每組9只再分為3小組（各含6個(gè)肺），分別保存2,4及8 h后進(jìn)行肺再灌注，測(cè)定再灌注后肺血管阻力（PVR），肺通氣阻力（LR），肺含水量（LW）及肺靜脈血?dú)夥治鲆粤私夥伪Ｗo(hù)效果�！〗Y(jié)果�。�1）EC組隨保存時(shí)間的延長(zhǎng)，LR逐漸增加，8 h后明顯增高（P<0.01），但保存2 h及4 h無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。在LPD組，各保存時(shí)間內(nèi)LR無明顯變化。保存8 h后LPD組LR明顯低于EC組（P<0.05）。（2）兩組在保存的8 h內(nèi)再灌注后PVR均無明顯增高，雖然LPD組PVR低于EC組，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。（3）肺含水量及PO2兩組間在保存8 h內(nèi)均無明顯改變�！〗Y(jié)論 （1）應(yīng)用LPD液對(duì)離體肺灌洗及保存的效果優(yōu)于EC液；（2）肺通氣阻力的改變可能較肺血管阻力對(duì)損傷的反應(yīng)更為敏感。
近年來單肺移植、雙肺移植及心肺聯(lián)合移植的成功開展為某些終末期心肺疾病患者提供了一種有效的治療手段，但供體的缺乏嚴(yán)重阻礙了此項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。Euro-Collins液是目前應(yīng)用最為廣泛的保護(hù)液，在其他臟器保護(hù)中的成功應(yīng)用使其在離體肺保護(hù)中亦被公認(rèn)是一種標(biāo)準(zhǔn)溶液。但近年來許多研究表明,低鉀保護(hù)液（low potassium dextran，LPD）對(duì)離體肺保護(hù)有良好效果［1～3］。本實(shí)驗(yàn)即應(yīng)用兔離體肺再灌注模型比較它們的作用。
1 材料和方法
1．1 離體肺的獲取和保存 實(shí)驗(yàn)用兔以硫賁妥鈉25 mg/kg經(jīng)耳緣靜脈注入麻醉后，氣管切開，呼吸機(jī)控制呼吸（江灣I型微型人工呼吸機(jī)，上海第二軍醫(yī)大學(xué)），潮氣量15 ml/kg，頻率45 min-1，F(xiàn)iO2 21%，胸正中切口鋸開胸骨，右心耳注入肝素700 U/kg，右房插管收集自體血（生理鹽水稀釋至HCT 25%，以備再灌注用）;心臟停跳時(shí)，經(jīng)主肺動(dòng)脈灌入4℃保護(hù)液沖洗肺臟，同時(shí)切開左心耳，灌注壓2.94 kPa(30 cmH2O，直至左房引流液澄清為止;完整切除心肺，在肺膨脹50%后浸入10℃與灌洗液相同的保護(hù)液中保存。本實(shí)驗(yàn)所用的兩種保護(hù)液成分見表1。
表1 保護(hù)液成分(mmol/l)
EC液 LPD液
Na+ 10 141
K+ 115 6.4
Cl- 15 119
HCO3- 10 0
Mg2+ 0 5
PO3-4 58 0
pH 7.3 7.6
葡萄糖(g/L) 35 10
右旋糖酐(g/L) 0 10
胰島素(U/L) 0 20
1.2 離體肺的再灌注［4］ 離體肺經(jīng)保存后支氣管插管接呼吸機(jī)（潮氣量25 ml，頻率45 min-1，F(xiàn)iO2 21%）,同時(shí)用恒流泵（HL-3型，上海滬西儀器廠）將30℃自體血以20 ml/min泵入肺動(dòng)脈，10 min后測(cè)定肺靜脈回血的血?dú)夥治觯?0 min后測(cè)定氣道壓力，平均肺動(dòng)脈壓，肺濕重（Wr），并將肺置入80℃烤箱烘干后稱重（Wd）。
1.3 動(dòng)物分組及研究指標(biāo) 18只實(shí)驗(yàn)用兔，體重2.0±0.3 kg，隨機(jī)分為兩組（EC組及LPD組），分別用EC液及LPD液灌注并保存。每組9只（18個(gè)肺）再分為3小組（各含6個(gè)肺，左右各3）分別在保護(hù)液中保存2，4及8 h進(jìn)行再灌注。根據(jù)檢測(cè)指標(biāo)計(jì)算下列肺功能指標(biāo)：
灌注后肺血管阻力(PVR)=平均肺動(dòng)脈壓/肺血流(mmHg.ml-1.min-1)
肺通氣阻力(LR)=平均氣道壓力/潮氣量(cmH2O/ml)
肺含水量(LW)=(Wr-Wd)/Wr×100%
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 各組測(cè)得值以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，多組均數(shù)比較以方差分析，它們之間兩兩比較用q檢驗(yàn)分析，以P<0.05為差別顯著性與否標(biāo)準(zhǔn)。
2 結(jié) 果
2.1 肺通氣阻力(表2) EC組隨保存時(shí)間的延長(zhǎng)，LR逐漸增加，8 h后明顯增高（與保存2 h比較P<0.01,與保存4 h比較P<0.05），但保存2 h與4 h比較統(tǒng)計(jì)學(xué)上無差異。而在LPD組，保存各時(shí)間LR無明顯變化，但保存8 h后LPD組LR明顯低于EC組（P<0.05）。
2.2 肺血管阻力 兩組中保存8 h內(nèi)均無明顯增高（P>0.05）。雖然在各時(shí)間上LPD，PVR均小于EC組，但統(tǒng)計(jì)學(xué)上無差異。
2.3 肺含水量及肺靜脈血?dú)猓≒aO2） 兩組在保存各時(shí)間內(nèi)無明顯變化（P>0.05）。
表2 兩種保護(hù)液肺灌注后效果
保存2 h 保存4 h 保存8 h
LR(cmH2O/ml)
EC組 0.24 ± 0.03** 0.32 ± 0.09* 0.42 ± 0.05
LPD組 0.23 ± 0.03 0.33 ± 0.12 0.30 ± 0.05△
PVR(mmHg.ml-1.min-1)
EC組 2.77 ± 0.74 2.60 ± 0.63 2.70 ± 0.29
LPD組 2.55 ± 0.43 2.48 ± 0.63 2.50 ± 0.61
LW(%)
EC組 85.7 &#
177; 1.85 87.0 ± 3.60 87.1 ± 1.71
LPD組 88.7 ± 2.82 86.2 ± 4.84 87.0 ± 3.15
PaO2(mmHg)
EC組 146 ± 30 165 ± 50 150 ± 43
LPD組 163 ± 38 178 ± 46 185 ± 52
LR：肺通氣阻力； PVR：灌注后肺血管阻力； LW：肺含水量； PaO2：肺泡氧分壓. EC組：保護(hù)液為Euro-Collins液; LPD組：保護(hù)液為低鉀液. 與保存8 h比較，*:P<0.05; **:P<0.01; 與EC組比較，△：P<0.05.
3 討 論
離體肺保護(hù)方法主要集中于通氣成分、低溫保護(hù)、肺灌洗方法及灌洗液成分的研究［1,3］，但目前尚未發(fā)現(xiàn)一種能使人體肺安全保存超過4～6 h的方法［2］。肺保護(hù)的研究對(duì)肺移植及心肺聯(lián)合移植有著及其重要的意義。盡管檢驗(yàn)肺保護(hù)效果的指標(biāo)很多，如肺組織學(xué)檢查、生化及代謝改變、再灌注后肺功能測(cè)定等，但尚無一種標(biāo)準(zhǔn)方法來評(píng)價(jià)肺保護(hù)效果。本實(shí)驗(yàn)是以離體肺再灌注后肺功能為指標(biāo)來評(píng)價(jià)肺保護(hù)效果。
目前采用的肺灌洗液及保護(hù)液可分為二類：(1)細(xì)胞內(nèi)液型（IFS）含高濃度鉀離子及低濃度鈉離子。如Euro-Collins液、University of Wisconsin(UW)液等。(2)細(xì)胞外液型(EFS)含高鈉低鉀離子溶液，與細(xì)胞外液成分近似，如LPD液、Ringer液、Fujimura液、Rheomacrodex液等。由于應(yīng)用IFS保存腎臟48 h取得成功，許多學(xué)者也將其用于肺保護(hù)方面，并有成功的報(bào)道。Starkey及Reichart分別用Euro-Collins液保存肺臟5～6 h獲得滿意效果。近年來許多研究發(fā)現(xiàn)IFS可引起嚴(yán)重的肺血管收縮，使離體肺灌洗不良，加重再灌注損傷，認(rèn)為應(yīng)用EFS可使肺保存時(shí)間延長(zhǎng)［5］。
Yamazaki［2］發(fā)現(xiàn)應(yīng)用IFS進(jìn)行肺灌洗時(shí)，肺血管阻力明顯增加，而LPD則無此現(xiàn)象，認(rèn)為其機(jī)理是細(xì)胞外高濃度K+使血管平滑肌細(xì)胞膜去極化而引起血管收縮。Sasaki等［6］1995年的實(shí)驗(yàn)研究也得出相同結(jié)論。而Belzer等則認(rèn)為IFS在肺保存方面優(yōu)于EFS，理由是細(xì)胞內(nèi)外離子濃度相同，不存在離子交換，從而避免了細(xì)胞膜上ATP的消耗，同時(shí)也避免了由于鈉內(nèi)流而致的細(xì)胞內(nèi)水腫。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,EC組保存8 h后再灌注時(shí)LR明顯增高，而LPD組則無明顯變化。在保存4 h以內(nèi)兩組間LR無明顯差別，而保存8 h后LPD組明顯低于EC組，說明隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)，LPD對(duì)離體肺的作用優(yōu)于EC組。其機(jī)理除了與EC液灌洗時(shí)致肺血管收縮而使肺灌洗不良，肺內(nèi)白細(xì)胞血小板等聚集而加重肺損傷外，尚與EC液在肺保存方面的缺陷有關(guān)：由于細(xì)胞膜內(nèi)外電位差為零，細(xì)胞膜完全去極化，大量鈣離子通過電壓依賴型鈣通道在細(xì)胞內(nèi)聚集，同時(shí)再灌注時(shí)由于細(xì)胞內(nèi)鈣超載而加重肺損傷［6,7］。此外LPD中所含的低分子右旋糖酐可預(yù)防細(xì)胞水腫及紅細(xì)胞聚集，改善微循環(huán)，在促進(jìn)肺再灌注后功能的恢復(fù)也有一定的作用。
本實(shí)驗(yàn)中兩組肺再灌注后肺水量無明顯差異，LPD組PVR雖均低于EC組，但統(tǒng)計(jì)學(xué)上無差別，可能與再灌注時(shí)間太短有關(guān)，也可能與再灌注時(shí)肺泡上皮細(xì)胞損害較血管內(nèi)皮細(xì)胞敏感有關(guān)。Spaggiari等應(yīng)用細(xì)胞培養(yǎng)方法發(fā)現(xiàn)EC液保存時(shí)對(duì)肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞的損害較EFS液嚴(yán)重。本實(shí)驗(yàn)中LR的升高也反映了肺泡上皮的損害。筆者認(rèn)為：(1)應(yīng)用LPD液對(duì)離體肺灌洗及保存的效果優(yōu)于EC液；（2）肺通氣阻力的改變可能較肺血管阻力對(duì)損傷的反應(yīng)更為敏感。一種滿意的肺保護(hù)液應(yīng)能使肺整體功能及肺組織細(xì)胞形態(tài)學(xué)上保持完整，因此LPD液在細(xì)胞水平上的進(jìn)一步機(jī)制及優(yōu)點(diǎn)尚待研究。
參考文獻(xiàn)
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