低鉀保護(hù)液對(duì)離體肺保護(hù)的實(shí)驗(yàn)研究

1、    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。方法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。結(jié)果（1）EC組隨保存時(shí)間的延長(zhǎng)，LR逐漸增加，

2、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。結(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

3、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13。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    11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

4、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)

5、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-

6、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 

7、;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

8、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&

9、lt;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   

10、60;  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

11、60; 0.23  ±  0.03  0.33  ±  0.12  0.30  ±  0.05   PVR(mmHg.ml-1.min-1)            EC組  2.77  ±  0.74

12、  2.60  ±  0.63  2.70  ±  0.29   LPD組  2.55  ±  0.43  2.48  ±  0.63  2.50  ±  0.61   LW(%)  

13、60;         EC組  85.7  ±  1.85  87.0  ±  3.60  87.1  ±  1.71   LPD組  88.7  ±  2.82  86.2  

14、±  4.84  87.0  ±  3.15   PaO2(mmHg)            EC組  146  ±  30  165  ±  50  150  ± &#

15、160;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.

16、 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46 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

17、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56 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

18、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。 Yamazaki2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61995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

19、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

20、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)    1Keshavjee SH,Yamasaki F,Cardoso P

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