大鼠食管反流模型的建立及臨床應(yīng)用

大鼠食管反流模型的建立及臨床應(yīng)用

胃食管反流病（ge0）是由于胃內(nèi)容物反流而導(dǎo)致食管癥狀和并發(fā)癥的疾病。GERD在西方人群中發(fā)病率很高,20%成人每周遭受至少一次反流癥狀。國(guó)內(nèi)北京、上海兩地開展了GERD流行病學(xué)調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)GERD發(fā)病率為5.77%。GERD的典型癥狀為反酸、胃灼熱;還有一些不典型癥狀如反食、噯氣、胸骨后疼痛;食管外表現(xiàn)如哮喘、喉痙攣、慢性咳嗽、咽部異物感和聲音嘶啞等。筆者之一從致命性、頑固性哮喘確診為GERD,從治療過(guò)程中得到啟示,于2006年4月成立了胃食管反流病中心,前瞻性地致力于GERD的食管外表現(xiàn)的研究,尤其是呼吸窘迫和哮喘。經(jīng)過(guò)一系列針對(duì)反流為主、而不是哮喘的治療,竟然使許多患者的嚴(yán)重哮喘得到明顯緩解以至新生,進(jìn)而探討其機(jī)制,明確咽部在食管反流狀態(tài)下呈鳥嘴狀,也即噴嘴,在反流條件下引起了咽噴嘴現(xiàn)象,從而初步提出了除神經(jīng)反射機(jī)制外的經(jīng)解剖途徑由食管反流、咽噴嘴及其噴射或噴灑所導(dǎo)致的另一種發(fā)病機(jī)制、治療原理和方法。為進(jìn)一步證實(shí)該假設(shè)的存在,本文通過(guò)一系列動(dòng)物實(shí)驗(yàn)加以探討。1數(shù)據(jù)和方法1.1動(dòng)物飼養(yǎng)及分組①實(shí)驗(yàn)1:選擇遠(yuǎn)交群SpragueDawley(SD)大鼠4只,雌雄各2只,體重(200±30)g。由首都醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,清潔級(jí),顆粒飼料喂養(yǎng)(下同)。隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,每組各2只。②實(shí)驗(yàn)2:SD大鼠3只,雌2只,雄1只,體重(200±30)g。③實(shí)驗(yàn)3:SD大鼠3只,雌2只,雄1只,體重(200±30)g。④實(shí)驗(yàn)4:選擇大耳白兔2只,雌雄各1只,體重(2000±100)g。⑤實(shí)驗(yàn)5:選擇大耳白兔2只,雌雄各1只,體重(2000±100)g。1.2單次麻醉所有手術(shù)均在清潔級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)手術(shù)室內(nèi)按手術(shù)要求進(jìn)行。準(zhǔn)備0號(hào)尼龍縫線、10ml注射器、亞甲藍(lán)、血壓計(jì)、三通器、10%葡萄糖及0.9%氯化鈉溶液、10%水合氯醛和直徑3mm的軟管等實(shí)驗(yàn)用具。動(dòng)物術(shù)前禁食24h、禁水8h。以10%水合氯醛(30mg/kg)腹腔注射法施行麻醉。動(dòng)物取仰臥位,四肢及頭部固定于手術(shù)臺(tái),術(shù)區(qū)常規(guī)備皮、鋪巾。1.3大鼠胃反流試驗(yàn)組x線①實(shí)驗(yàn)1:實(shí)驗(yàn)組取腹正中切口,上起于劍突,長(zhǎng)5cm,顯露胃前壁,于胃食管交接下1cm切開胃壁長(zhǎng)0.3cm,進(jìn)入胃腔,以自制喇叭形食管擴(kuò)張管(管長(zhǎng)2.5cm,上口及主干外徑0.4cm、內(nèi)徑0.3cm,下口直徑0.6cm)經(jīng)胃切口向賁門口緩緩插入食管腔,向上超過(guò)食管裂孔,縫合胃。在幽門遠(yuǎn)端0.5cm處結(jié)扎,使之封閉。向胃腔緩緩注入亞甲藍(lán)1ml,此時(shí)檢查胃內(nèi)藍(lán)染溶液未到達(dá)賁門,關(guān)腹。于大鼠頸后皮下貫穿7號(hào)縫線,牽拉此線將鼠體懸吊于直立位,維持此位1h。待麻醉清醒后,剪斷縫線,置其于自然位,禁食、禁水。對(duì)照組不插食管擴(kuò)張管,余操作同實(shí)驗(yàn)組。②實(shí)驗(yàn)2:大鼠經(jīng)頸部正中切口,縱行切開甲狀軟骨、環(huán)狀軟骨及部分相連的氣管,以顯露咽喉。切開胃壁在食管賁門端逆向插入輸液軟管至食管裂孔上方1～2cm處,另一端經(jīng)三通連接器與血壓計(jì)和注射器相連,加壓注射10%葡萄糖氯化鈉注射液形成疑似的食管高位反流,觀察咽部反流表現(xiàn)。③實(shí)驗(yàn)3:大鼠無(wú)頸部操作,腹部操作同實(shí)驗(yàn)2,向食管內(nèi)加壓注射泛影葡胺造影劑,X線下動(dòng)態(tài)觀察咽部反流表現(xiàn)。④實(shí)驗(yàn)4:用大耳白兔替代SD大鼠,余同實(shí)驗(yàn)3。⑤實(shí)驗(yàn)5:另取大耳白兔2只,以10%硫酸鋇混懸液替代泛影葡胺,余同實(shí)驗(yàn)4。2結(jié)果2.1腸道藍(lán)染距離h、17h死亡。尸檢顯示胃呈不同程度擴(kuò)張,食管全程擴(kuò)張、充滿藍(lán)色,咽喉、口腔及鼻腔亦見藍(lán)染。氣道有不同程度藍(lán)染,2只大鼠氣道內(nèi)藍(lán)染最下端離杓狀軟骨上緣的距離分別為0.5cm、3.0cm,大鼠杓狀軟骨上緣至氣管分叉處分別為4.0cm、4.2cm。對(duì)照組除部分食管藍(lán)染外,余部位均未見藍(lán)染(圖1見封3)。對(duì)照組僅見部分食管藍(lán)染。2.2實(shí)驗(yàn)2隨著反流啟動(dòng)壓力的增加,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的咽部先是有水溢出,然后逐漸出現(xiàn)噴灑和噴灑提高的平面(圖2見封3),當(dāng)噴滴落入喉腔時(shí)見到氣管收縮。2.3實(shí)驗(yàn)3X線下可見造影劑通過(guò)咽部時(shí)形成噴嘴,并形成噴射進(jìn)入口鼻腔,盡管量少,但有造影劑進(jìn)入氣管上端(圖3見封3)。2.4下頜噴嘴組、喉腔和呼吸道X線下顯示造影劑在咽部隱約形成噴嘴(圖4A見封3),并經(jīng)此進(jìn)入鼻腔、口腔、喉腔和氣道;當(dāng)啟動(dòng)壓力增加時(shí),咽部噴嘴呈一時(shí)性消失,更多造影劑或反流物噴出(圖4B見封3)。這個(gè)食管氣道和經(jīng)咽噴嘴的噴射,激惹了以咽喉為中心的、包括鼻腔和口腔的上氣道和以氣管為代表的下氣道,動(dòng)物極度掙扎。2.5喉腔和氣管頂部X線下觀察見到明顯的咽部鳥嘴經(jīng)咽噴灑,并見由造影劑形成的霧狀物進(jìn)入喉腔和氣管上端;在另一只動(dòng)物則右肺也被侵犯。實(shí)驗(yàn)兔均出現(xiàn)劇烈嗆咳和角弓反張(圖5見封3)。3討論3.1氣體不含液性物噴嘴(nozzle)在理論上和實(shí)際生活中常成為某物的一個(gè)關(guān)鍵部分,以達(dá)到所需或合適程度的噴淋、噴灑和霧化等目的,包括醫(yī)療上的各種噴霧劑或喉用噴滴裝置。任何管道的開口只是將在管道中的內(nèi)容流出,并不改變流速。但若將這個(gè)開口變成噴嘴,根據(jù)有關(guān)流體力學(xué)中的阻力定律,在噴嘴口的口徑十分小,使其阻力十分之大,噴出物體的流速隨之被極大地放大,從而出現(xiàn)噴嘴現(xiàn)象。在經(jīng)咽反流中聯(lián)想到反流物量少并在低壓情況下經(jīng)咽噴嘴引起的溢出或小口吁出時(shí),表現(xiàn)為反酸或吐苦水,如反流物為氣體則是噯氣和嗝逆,似可用英文中的Spilling。當(dāng)反流物量多并在高壓情況下經(jīng)咽噴嘴反流時(shí),患者常稱為反流物“直頂上腭”或嘔出甚至是噴射性嘔吐時(shí),似可用英文中的Spurting,此時(shí)的咽噴嘴被一時(shí)性打開(圖4B見封3)。這種反流罕有引起嚴(yán)重后果者,因?yàn)槌？梢鹑藗兊木X、防范和及時(shí)反應(yīng),盡管偶有發(fā)生在酒后而引起窒息和致命者。嚴(yán)重問(wèn)題在于介于溢出與嘔出之間的經(jīng)咽噴嘴而發(fā)生的噴灑或噴射現(xiàn)象,形成這個(gè)過(guò)程所需要的反流物量和壓力在前二者之間,量不多的反流物經(jīng)咽噴嘴噴出了無(wú)數(shù)的飛?；蜢F狀物或微滴,很易彌漫性地噴入或飛入口鼻腔和喉氣管,后者在吸氣時(shí)更多地進(jìn)入氣管樹。在實(shí)驗(yàn)5中明確觀察到咽部鳥嘴、經(jīng)咽噴灑以及噴灑呈霧狀物進(jìn)入喉腔和氣管(圖5見封3),則更進(jìn)一步證明了此種噴灑現(xiàn)象,似可用英文中的spraying一詞。結(jié)合臨床我們可以推斷,盡管反酸也是高位反流,但其速度低,只是形成了經(jīng)咽溢出(spilling)。噯氣、嗝逆也是高位反流,但其基本不含液性物。嘔吐或由顱內(nèi)高壓引起的噴射性嘔吐時(shí)(spurting),咽噴嘴被一過(guò)性擴(kuò)張而在剎那間消失。從本組實(shí)驗(yàn)推測(cè)人類的咽噴嘴在不同程度的食管反流狀況下也可引起類似的溢出、噴灑/近似噴霧以及嘔出現(xiàn)象,用英文表達(dá)則為spilling、spraying和spurting,構(gòu)成了“3S”征象。其中spraying則是重中之重,臨床意義在于其可導(dǎo)致以咽喉部為中心的上、下氣道的刺激和損害,從而引起輕重不等乃至致命的咽喉和上、下氣道臨床表現(xiàn),如哮喘、鼻炎甚至慢性阻塞性肺疾病。3.2胃最終引導(dǎo)下呼吸道反流的發(fā)生在發(fā)病過(guò)程中,食管遠(yuǎn)端的反流由賁門部松弛為主的病變所引起,包括食管裂孔疝等,其臨床表現(xiàn)以胃灼熱、反酸、胸痛等為主,較易為人們所注意。但是涉及食管近端或其咽部的反流則可引起食管上表現(xiàn)。賁門為引起反流的首要部位;隨之反流到咽部,引起局部刺激,臨床上表現(xiàn)為咽喉部癥狀,如咽痛、咽異物感、癔球、喉部發(fā)癢、聲音嘶啞、嗆咳等;反流經(jīng)咽后,才引起咽上反流。如果是少量胃液反流可以表現(xiàn)為反酸或吐苦水,若為氣體則表現(xiàn)為噯氣和嗝逆,如反流的胃內(nèi)容物較多則引起嘔吐,此時(shí)突然擴(kuò)張了咽部,使這個(gè)咽噴嘴暫時(shí)不存在,從而罕有引起嚴(yán)重后果者。但當(dāng)含氣液體反流物的量不多且流速一般時(shí)則反而會(huì)引起咽部噴灑或噴霧,從而形成細(xì)微顆粒或霧狀物,自下而上直達(dá)上呼吸道,亦即鼻腔及與其相關(guān)鼻竇、鼻道、咽鼓管、中耳、鼻淚管等并引起臨床表現(xiàn),如流涕或鼻塞、鼻后滴流、噴嚏、流淚、鼻源性頭痛、耳痛、耳癢、耳鳴、聽力下降、嗅覺減退以及牙腐蝕、口臭等口腔表現(xiàn)。此種經(jīng)咽反流或噴灑、噴霧最終則是經(jīng)喉到達(dá)氣道、支氣管以至肺,引起下呼吸道的多種表現(xiàn),如咳嗽、喘息、咳痰、憋氣、胸悶、嗆咳、夜間憋醒、肺纖維化、支氣管擴(kuò)張、肺大泡、氣胸以至肺毀損等。上述胃食管反流所致一系列呼吸道并發(fā)癥的假設(shè)行經(jīng)見圖6。近年來(lái),GERD與呼吸系統(tǒng)疾病特別是支氣管哮喘的關(guān)系越來(lái)越受到臨床醫(yī)生的重視。但GERD與支氣管哮喘之間的關(guān)系及其機(jī)制仍不清楚,普遍認(rèn)為是由于賁門與支氣管間的迷走神經(jīng)反射所引起,與胃酸等反流物質(zhì)對(duì)食管黏膜和氣管黏膜的損害有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了筆者的假設(shè):食管反流狀態(tài)下有咽噴嘴的存在和反流物經(jīng)此引發(fā)了向上、下氣道的噴灑現(xiàn)象,其可引起氣道