复张性肺水肿动物模型复制及发病机制探析

晏龙强

（铜仁职业技术学院，贵州 铜仁 554300）

复张性肺水肿动物模型复制及发病机制探析

晏龙强

（铜仁职业技术学院，贵州 铜仁 554300）

目的通过建立复张性肺水肿（RPE）动物模型，探析RPE的发病机制与诱发因素。方法 将健康新西兰大白兔随机分成两组，进行随机编号，经耳缘静脉注射戊巴比妥钠，麻醉后固定动物，待其清醒后向其胸腔内缓慢打气或注水，5天后迅速抽气或抽水，建立RPE动物模型。结果 6只大白兔中成功建立RPE动物模型3只（3/6），未成功建立RPE动物模型3只（3/6）。在肺萎陷的时间和程度相同时，肺复张的速度越快发生RPE的概率越高。此外，还发现RPE的发生与单肺通气有关。结论 诱发RPE的因素除肺萎陷的时间和程度、肺复张的速度、胸腔引流过程中使用负压吸引的强度有关外，还与单肺通气有关。

复张性肺水肿；动物模型；发病机制

复张性肺水肿（Reexpansion Pulmonary Edema，RPE）是指由气胸、胸腔积液、胸腔内巨大肿物等引起患侧肺萎陷，经胸腔闭式引流或手术切除肿物等去除肺压迫，使萎陷肺复张过程中发生的急性肺水肿[1]。目前，业界对RPE的发病原因和发病机制等仍然存在很大争议。笔者在天津医科大学总医院普外科担任访问学者期间，利用天津医科大学总医院普通外科研究所仪器设备，通过复制RPE动物模型，探析RPE的发病机制，现介绍如下。

1 建立RPE动物模型

1.1 实验材料

自制的带气囊的12F胸管、50 ml注射器、0.9%生理盐水、戊巴比妥钠（重庆）、4%多聚甲醛（华美）、动物天平TCS-20（中国武汉）、56℃恒温箱（安徽）、光学显微镜（奥林巴斯）、血气分析仪（Powerlab）、生理记录仪（16道，成都仪器厂）、动物呼吸机HX-300S（成都泰盟）等。健康新西兰大白兔6只，体重（2.0±0.3）kg，由天津医科大学实验动物科学部提供。

1.2 实验方法

将健康新西兰大白兔6只随机分成两组。（1）实验组1：3只大白兔，随机编号1～3号，经耳缘静脉按30mg/kg注射戊巴比妥钠进行麻醉后，取仰卧位将大白兔固定，在胸骨右缘第3、4肋间放置并固定装有阀门且带气囊的自制12F胸管，抽去操作时进入胸腔的气体，气囊注水5m l以防胸管滑脱，用绷带进行包扎，胶布固定。待大白兔麻醉清醒后向一侧胸腔内缓慢打气60 m l，从第二天开始每天打气10~20 m l，以维持气压，具体注气量以大白兔出现明显呼吸窘迫为限。5天后用戊巴比妥钠经耳缘静脉麻醉，气管切开后插管，分离右侧颈动脉后，置管肝素化，连接生理记录仪以备取血样。实验开始后即刻用50m l注射器接自制胸管阀门抽气，并用简易气囊呼吸器轻轻鼓肺几次以促使萎陷肺复张[2]。1号大白兔的抽气在30秒内完成，2号大白兔的抽气在1分钟内完成，3号大白兔的抽气在2分钟内完成，抽气结束测定大白兔的心率、呼吸，并抽动脉血进行血气分析监测。5小时后放血处死大白兔，解剖胸腔，观察肺组织情况，取近肺门部小块组织浸泡在10%福尔马林溶液中，24～48小时后，常规石蜡包埋、切片，行苏木精-伊红染色，然后用光学显微镜观察肺组织损伤情况，按照其损伤程度进行肺组织损伤评分，内容包括肺萎陷、肺泡壁透明膜形成、中性粒细胞浸润或聚集和肺泡内充血等，评分标准：0分：无病变或病变非常轻微；1分：轻度损伤，损伤程度＜25%；2分：中度损伤，损伤程度25%~50%；3分：重度损伤，损伤程度51%~75%；4分：极重度损伤，损伤程度＞75%。将指标的得分进行合计，结果为肺损伤评分[3]。（2）实验组2：3只大白兔，随机编号4~6号，麻醉和固定同实验组1。待大白兔麻醉清醒后向一侧胸腔内缓慢注射生理盐水50~60ml，从第二天开始每天注射生理盐水10~15m l，具体注射量以大白兔出现明显呼吸窘迫为限，其余操作同实验组1。

2 结果

（1）复张性肺水肿动物模型。实验组1：1号、2号大白兔成功建立复张性肺水肿模型，3号不典型。实验组2：4号成功建立复张性肺水肿模型，5号、6号不典型，见表1。

表1 两组动物模型建立情况

（2）光镜和电镜检查结果：光镜下见肺间质和肺泡水肿明显，中性粒细胞和单核细胞有明显浸润。电镜下见肺泡内中性粒细胞和单核细胞有明显浸润，Ⅱ型上皮细胞线粒体和细胞内质网有肿胀，核周裂隙、板层小体排空现象明显。通过光镜和电镜检查结果判断，本组6只大白兔中轻度损伤1例，中度损伤2例，重度损伤3例。

（3）单肺通气时间：两组动物采用单侧胸腔注气或注水的方式，始终保持实验动物患侧肺处于萎陷状态，时间为5天，使单肺通气时间大于3小时。

3 RPE发病机制的研究现状

目前，RPE的发病机制仍不十分清楚[4]，有学者认为是RPE发生过程中肺萎陷引起肺泡表面活性物质的活性降低，肺泡表面张力升高，导致肺泡膨胀，促使肺毛细血管内液体向肺泡及肺间质转移，从而产生肺水肿所致。也有人认为是萎缩肺复张时使用过大的负压吸引，促使肺微血管内液体外渗，造成肺水肿所致[5]。陈小雄等[1]报道RPE的发病机制有：（1）肺毛细血管通透性增高是发病的基础，长期的肺萎缩使肺组织缺氧，导致毛细血管内皮细胞受损，通透性增高。（2）肺萎缩后肺表面活性物质减少，肺泡张力增加，促使毛细血管内液体向肺泡渗出。（3）胸腔负压引流过强，使萎缩肺复张过快，促使液体从血管向外渗出。（4）纵隔迅速复位牵拉，刺激心脏和血液的重新分布，造成循环功能紊乱。（5）牵拉血管撕裂与再灌注损伤。此外，于建设等[6]研究证实，萎陷肺在复张过程中，气道压力增高也是RPE发生的一个重要因素。本实验结果与上述研究相符，对实验动物萎陷肺复张时迅速抽气或抽液的同时，用简易气囊呼吸器促使萎陷肺充分膨胀，实验动物气道压力升高，肺过度膨胀，使毛细血管内皮间隙孔变形、增大，通透性增高，从而导致RPE发生。

4 RPE发病机制探析

目前，针对RPE的诱发因素，普遍认为与肺萎陷的时间、肺萎陷的程度、肺复张的速度和使肺复张的负压等有关。其发病机理是由上述诱因导致的肺毛细血管通透性增高、肺萎陷后肺表面活性物质减少、胸腔负压引流过强、纵隔迅速复位牵拉和牵拉血管撕裂与再灌注损伤[2]。周连亚等[7]为了解RPE与肺复张速度的关系，在临床实践中采用缓慢排气或排液和快速排气或排液的方法进行比较，其结果是缓慢排气或排液时，RPE的发生明显减少，故认为RPE发生与肺复张速度呈正相关（P＜0.05）。对于RPE的发生与肺萎陷的时间、肺萎陷的程度和使肺复张的负压等相关的报道较多，在此就不一一列举了。本组实验研究再次证实了周连亚等人的观点，通过查阅文献资料，并结合本实验研究认为，除了上述因素诱发RPE外，单肺通气也是诱发RPE的一个重要因素。Carlsson A J等[8-9]研究报道在胸腔手术单肺通气后出现急性肺损伤、复张性肺水肿。蓝岚[10]研究认为在单肺通气时由于缺氧性肺血管收缩的作用，萎陷侧肺血流量降低为心输出量的20%~25%，萎陷肺的肺泡内无氧气，所以当萎陷肺经历了由萎陷到复张的过程时，也是肺泡组织经历由缺氧到复氧、缺血到再灌注损伤的过程。根据上述观点，结合本实验研究，可以推断出单肺通气也是RPE的一个诱发因素。

5 结语

综上所述，诱发RPE的因素除了与肺萎陷的时间和程度、肺复张的速度、气道通气和胸腔引流过程中使用负压吸引强度有关外，还与单肺通气有关。但是，由于本研究受样本例数太少、实验设计和实验条件受限等因素影响，对单肺通气诱发RPE缺乏分子生物学等方面的研究，需要更广泛的研究加以验证。

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1671-1246（2015）16-0085-02