关键词： 肺泡毛细血管膜；潮气量；表面活性物质；表面张力

【摘要】目的研究大潮气量机械通气( lTVV )及琥珀酸二辛酯磺酸钠盐(DOSS)致肺泡表面活性物质功能障碍对家兔肺泡毛细血管膜通透性的影响和对肺组织提取液(LTE)表面张力的影响。方法用肺泡毛细血管对^99m锝-人体血清白蛋白(^99mTC-HSA)通透性指数表示肺泡表面活性物质功能障碍及LTVV后肺泡毛细血管膜通透性特性。对对照组、LTVV、DOSS及DOSS+LTVV四组的通透性指数、湿肺重量、呼吸系统动态顺应性(Cdyn)、动脉血气及LTE表面张力进行了测定。结果实验期间四组动物Cdyn及血气均维持稳定。四组动物的湿肺重量分别为（1.85±0.16）g/kg,（2.50±0.27）g/kg,（1.88±0.12）g/kg及（2.65±0.13）g/kg。LTVV与DOSS+LTVV组比较，差异有显著性（P＜0.01)。肺泡毛细血管通透性指数分别为0.10±0.04, 0.72±0.14,0.13±0.03及0.79±0.17。LTVV及DOSS+LTVV组也明显增高（P＜0.01)。四组间LTE表面张力无任何差异。结论本研究结果提示，肺泡毛细血管通透性增高、肺水肿及肺损伤是由LTVV导致而不是DOSS，肺泡毛细血管膜对HSA不同方向的跨膜转运机制不同。

Effects of ventilation and surfactant perturbation on alveolocapillary permeability

LIU Jinming, XU Defeng, LI Xiuzhong, et al.

department of Respiratory Medicine, Hospital of Ningxia Medical College, yinchuan 750004

【Abstract】ObjectiveTo investigate the effects of large tidal volume ventilation (LTVV) and surfactant dysfunction induced with dioctyl sodium sulphoccinate (DOSS) on alveolocapillary permeability , and on the surface tension of lung tissue extract (LTE).MethodsThe permeability index of tecthnetium-^99mlabelled human serum albumin (^99mTc-HSA) was used to characterize the alveolocapillary permeability after LTVV and surfactant dysfunction permeability index, dynamic respiratory compliance (Cdyn), arterial blood gas (ABG), wet lung weight and surface tension of LTE were measured in four groups of rabbits: (1) controls; (2) LTVV; (3) DOSS; and (4) dOSS+LTVV.ResultsCdyn and ABG were stable throughout the experiment in all groups. The wet lung weight was (1.85±0.16) g/kg , (2.50±0.27) g/kg, (1.88±0.12) g/kg and (2.65±0.13) g/kg in four groups respectively. It was significantly increased in LTVV and DOSS+LTVV groups compared with controls and DOSS (P＜0.01). The permeability index was 0.10±0.04, 0.72±0.14, 0.13±0.03 and 0.79±0.17 in four groups respectively. There was a significantly increased permeability index in LTVV and DOSS+LTVV groups compared with controls and DOSS(P＜0.01). There was no difference of surface tension of LTE among all groups.ConclusionsThe results of this study suggest that the increased alveolocapillary permeability, pulmonary edema and lung injury are induced by LTVV rather than DOSS. The mechanisms of HSA transferring alveolocapillary membrane from different directions are different.

【Key words】Alveolocapillary membraneTidal volumeSurfactantSurface tension

Ⅰ型肺泡上皮细胞是肺泡毛细血管膜屏障最主要的决定因素。近期发现，肺泡表面活性物质具有阻碍亲水性溶质转运的作用，与膜屏障功能有关。小剂量的琥珀酸二辛酯磺酸钠盐(DOSS)致表面活性物质功能障碍后，膜屏障对^99m锝-二乙三胺五乙酸(^99mTC-DTPA)通透性明显增加^［1］。机械通气可影响肺泡毛细血管膜屏障的通透性，高吸气峰压( PIP )及大潮气量机械通气(LTVV)可造成肺水肿，并伴有膜屏障对蛋白质及DTPA通透性的增加^［2］。我们的研究旨在对小剂量DOSS所致的表面活性物质功能障碍及LTVV对肺泡毛细血管膜通透性的影响，以及对肺组织提取液(LTE)表面张力的影响进行分析。

材料与方法

一、动物

24只成年家兔，平均体重为2.8 kg。使用硫喷妥钠17.5 mg/kg静脉注射诱导麻醉，并以1.25 mg·kg^-1.min^-1静脉注射维持。气管切开后插入气管导管，用Servo900C 呼吸机(Siemens-Elema AB, Solnr,瑞典 )给予压力控制模式的机械通气加用呼气末正压（PEEP)。用神经肌肉阻滞剂潘可罗宁0.03 mg·kg^-1.30 min^-1给予静脉注射。在股动脉处插管，监测血压及进行血气分析(ABL300，Radiometor a/S,丹麦）。

二、实验设计

实验共分四组，每组6只动物。⑴对照组；⑵LTVV组；⑶DOSS组；⑷DOSS＋LTVV组。在记录基础测定10分钟之前，使用20 cm H₂O（1 cm H₂O=0.098 kPa）气道膨胀压力15秒排除暂时性肺不张。雾化给予DOSS或0.9%生理盐水后，静脉注射^99m锝-人体血清白蛋白(^99mTC-HSA,相对分子质量为69000，TechneScan HSA, Mallinckrodrt Diagnostica,荷兰 )。然后，开始实验性机械通气180分钟。实验性机械通气期间，每隔30分钟采血1次,测定血浆放射性，实验完成之后，机械通气参数设定再恢复至基础阶段常规通气共15分钟，再给予膨肺措施1次，然后最终测定呼吸系统动态顺应性(Cdyn)及血气分析。给予过量硫喷妥钠致死动物，将肺取出，灌洗左肺，测定血浆和支气管肺泡灌洗液(BAL)^99mTc-HSA放射性计数，测定LTE表面张力。

三、雾化剂吸入

将DOSS(Sigma, St Louis, MO，USA)溶解于等份无水酒精及生理盐水溶液中，制成2%的溶液。在DOSS组及DOSS＋LTVV组雾化吸入DOSS，对照组及LTVV组雾化吸入生理盐水。用雾化器（Mallinckrodf diagnostica,Petten,荷兰）在压力控制200个呼吸周期给予雾化剂。雾粒的立体直径为1.7μm, 沉积于肺实质的液体量约为10 μl^［1,3］。

四、机械通气

采用Servo 900C呼吸机, 使用压力控制模式，吸气压力为9 cm h₂O(PEEP之上),频率为40次／分。在实验性机械通气阶段，对照组和DOSS组继续进行基础阶段的常规通气。在LTVV组和LTVV＋DOSS组，给予LTVV，控制吸气压力为25 cmH₂O(PEEP之上),呼吸频率为20次/分。在常规通气和LTVV期间, pEEP为2 cmH₂O, 吸呼比(I∶E)为1∶2。动态监测动脉血气、Cdyn及动脉血压。记录潮气量(V_T),吸气峰压(Ppeak)和PEEP，按下式计算Cdyn：

Cdyn=V_T·( Ppeak-PEEP)^-1.kg^-1

五、支气管肺泡灌洗及表面张力测定

钳夹右主支气管，向左主支气管内缓慢注入20 ml生理盐水，对左肺进行轻柔灌洗，连续三次，将回收的灌洗液进行混合留作标本测定放射性计数。从右肺中叶取3 g肺组织并绞碎，用生理盐水加至50 ml，再用细纱布进行过滤，收取LTE。用Wilhelmy表面张力计(ZetIst Leben 0143,Biegler Electronic,奥地利）测定 lTE的表面张力,连续测定3次取均值作为测定。用最大和最小表面张力定量表面张力。

六、肺泡毛细血管膜通透性测定

在实验性的机械通气开始时，给予动物静脉注射约5 MBq的^99mTc-HSA，每30分钟采血标本1次，并分离血浆,用自动伽马计数器(Automatic gamma Counter，英国)测定血浆及BAL中的放射性计数。用HSA从血液漏入肺泡的量来表示膜屏障通透性，BAL总的放射性比血浆平均计数得出通透性指数并表示膜屏障通透性^［4］。

七、湿肺重量测定

切除右肺，将右肺称重再行体重标准化。

统计学处理：用美国 SPSS统计学软件包进行统计学处理。使用方差分析及Tukeys两两比较测验对组间差异进行分析处理，同组内各测定间的比较使用配对t检验，P值＜0.05为差异具有显著性。

结果

整个实验期间动物的生命体征均稳定，各组基础测定的动脉血氧分压(PaO₂)均相同。LTVV及DOSS＋LTVV组最终测定的PaO₂有所下降，但是组内及组间差异均无显著性（P＞0.05）。在实验性机械通气阶段，各组PaO₂均无变化(表1)。基础测定4组的 cdyn均相同，实验结束时LTVV组Cdyn略有增高，但组间及组内差异均无显著性（P＞0.05）。基础测定及最终测定平均气道压(Pmean)组间及组内差异均无显著性（P＞0.05）。实验性机械通气阶段，对照组及DOSS组Pmean维持不变。LTVV组及LTVV+DOSS组Pmean增高，但两组间相同(表2)。实验结束时，对照组、DOSS组肺组织及BALF外观均正常。DOSS＋LTVV及LTVV两组所有动物的气管、支气管腔内及肺组织切面均可见到不同程度的泡沫、一些肺不张及出血灶，有些甚至融合成片，下叶尤为严重。肺呈膨胀状态，BALF呈血性。LTVV及DOSS+LTVV两组的肺湿重较对照组及DOSS组明显增加(P＜0.01)。L