［摘要］目的：评价吸入一氧化氮(NO)对缺血-再灌注兔肺血流动力学和气体交换的影响。方法：40只健康新西兰大白兔随机分成4组，每组10只。Ⅰ假手术组；Ⅱ假手术+吸入NO；Ⅲ缺血-再灌注组；Ⅳ缺血-再灌注+吸入NO组。Ⅱ、Ⅳ组吸入NO 50×10^-6。再灌注240 min连续动态观察肺动脉压(PA)、肺血管阻力(PVR)、氧分压(PaO_２)、二氧化碳分压(PaCO_２)、肺泡动脉血氧差(A-aDO_２)、肺内动静脉分流(Qs/Qt)、外周白细胞数、CD₁₈的表达、高铁血红蛋白。结果：(1)吸入NO不影响正常兔肺血流动力学和气体交换功能。(2)肺再灌注时早期吸入NO后PaO_２上升，PA、PVR、PaCO_２、A-aDO_２、Qs/Qt下降，CD₁₈的表达及外周白细胞数无明显变化。(3)吸入NO对高铁血红蛋白的升高无明显影响。结论：吸入NO能明显改善再灌注肺早期血流动力学和气体交换功能。

［中图分类号］R 322.3⁺5［文献标识码］A

［文章编号］ 1000-4718(2000)03-0247-05

Effect of inhaled nitric oxide on the gas exchange and hemodynamic of ischemia-reperfusion lung in rabbit model

CAO Hua, LIAO Chong-xian, CHEN Dao-zhong

Dept of Cardiovascular Surgery, Union Hospital, Fujian Medical University, Fuzhou 350001, China)

［Abstract］AIM:To evaluate the effect of pulmonary gas exchang and hemodynamic by inhaled nitric oxide on ischemia-reperfusion(I/R) lung in rabbit model.METHODS:Forty Newzealand rabbits were divided into four groups: group Ⅰ, sham-operated; group Ⅱ, sham-operated with inhaled nitric oxide (NO); group Ⅲ, I/R; group Ⅳ, I/R with Inhaled NO. Pulmonary artery pressure (PA), pulmonary vascular resistance(PVR), arterial oxygen tension(PaO₂), arterial carbon dioxide tension (PaCO₂), alveolar-arterial gradient (A-aDO₂), Shunt fraction (Qs/Qt) expression of CD₁₈, peripheral leukocyte, methemoglobin were continuetly quantitated.RESULTS:At the start of reperfusion inhaled NO significantly improved PaO_２ and decreased PA, PVR,PaCO_２,A-aDO_２,Qs/Qt.CONCLUSION:Inhaled NO ameliorated significantly the early gas exchange and hemodynamic of reperfusion lung.

［MeSH］Nitric oxide; Reperfusion; Lung; Hemodynamics

在心胸外科领域，肺移植、心肺联合移植、体外循环及主动脉手术后常出现难以预测的早期肺功能不全，甚至呼吸窘迫综合征等并发症。其主要原因与肺再灌注损伤有关。肺再灌注早期内皮细胞功能障碍，氧自由基的产生，一氧化氮(nitric oxide,NO)的合成和分泌减少及粘附分子、特别是CD₁₈的表达增强，大量的白细胞在肺内“扣押”等一系列病理生理反应，导致了肺功能不全。但吸入NO对肺再灌注损伤的研究刚刚起步，争议较多，国内尚未见报道。本研究旨在观察兔缺血-再灌注早期吸入50×10^-6NO对肺血流动力学和气体交换的影响。

材料和方法

一、实验动物和分组

健康新西兰大白兔40只(福建省药物检验所动物中心提供)，随机分为4组，每组10只。体重1.8～2.3 kg。Ⅰ假手术组；Ⅱ假手术+吸入NO组；Ⅲ缺血-再灌注组；Ⅳ缺血-再灌注+吸入NO组。

二、实验程序

(一)麻醉与监测动物麻醉：静脉注射安定1～2 mg/kg，氯胺酮15～20 mg/kg，卡肌宁1 mg/kg，视情况小剂量追加氯氨酮维持麻醉。气管切开，插入5F气管导管，连结定容型呼吸机(浙江医疗仪器厂)辅助呼吸，呼吸模式为间歇正压通气，吸入氧浓度21%，潮气量10～13 mL/kg，呼吸频率30～34次/min，吸呼比例为1∶1.2。维持动脉血PaO_２和PaCO_２在正常范围内。分离颈动脉，置22G动脉穿刺针，连接血压表进行血压监测，实验过程中平均动脉压均9.3 kPa(70 mmHg)以上。胸正中线开胸，在肺动脉、左心耳分别置入22G动脉穿刺针，通过压力换能器连接多道压力监测仪(美国Mennen Medical公司)，监测肺动脉压、左房压。超声心排出量测定仪(上海医疗仪器厂)探头放置肺动脉，测量心排出量。

(二)建立肺缺血-再灌注模型与吸入NO右心房注射肝素200 U/kg。分离左肺门、剥除可见的淋巴，结扎神经及支气管动脉。左、右肺门置阻断绳。在左肺半膨胀状态时，通过阻断绳阻断左肺动脉、肺静脉及支气管，同时潮气量减少50%，避免右肺过度膨胀。左肺缺血60 min后，松解左侧阻断绳，用右侧阻断绳阻断右肺门，使左肺单侧再灌注240 min^［1］。Ⅰ和Ⅱ组同样等待60 min后，再阻断右肺门。Ⅱ、Ⅳ组在阻断右肺门前5 min至实验结束(以阻断右肺门为0 min)吸入50×10^-6NO(NO标准气体由北京普莱克期气体有限公司提供。由英国Micro Medical一氧化氮监测仪监测吸入NO和NO_２浓度)。

三、观察指标及测定方法

(一)气血分析各组在阻断右肺门后0、30、60、120、240 min等时点分别在右心房、颈动脉抽取血样标本0.5 mL。用NOVA血气分析仪(美国NOVA公司)测定氧分压(PaO_２)、二氧化碳分压(PaCO_２)、肺泡动脉血氧差(A-aDO_２）、动脉血氧含量(CaO_２）、静脉血氧含量(CvO_２)。计算肺内动静脉分流(Qs/Qt)，其公式为：

Qs/Qt＝100×［0.0031×A-aDO_２／(0.0031×A-aDO_２+CaO_２-CvO_２)］

(二)肺血流动力学分析

1.肺动脉压(pulmonary artery pressure,PA)。

2.肺血管阻力(pulmonary vascular resistance, PVR)＝肺动脉平均压-左房压/肺血流量。

(三)外周白细胞数和中性粒细胞CD₁₈的表达各组在阻断右肺门后0、30、60、120、240 min时点在颈动脉内抽血0.5 mL。库尔特细胞测定仪(美国BECKMAN公司)测量外周白细胞数。流式细胞仪(美国BECTON DICKINSON公司)测定CD₁₈在中性粒细胞上的表达。

(四)血浆NO^-_２/NO^-_３含量检测阻断右肺门后0、30、60、120、240 min时间点在右心房抽血1 mL。还原Griess反应测定血浆NO^-_２／NO^-_３含量，作为检测NO水平的指标。本实验采用一氧化氮检测盒(南京弘扬生物有限公司)。

(五)实验结束时，分取左肺组织测定肺组织含水量及丙二醛含量(硫代巴比妥法)。取左肺下叶组织，苏木素伊红染色，光镜下观察肺组织形态学变化。并测定吸入NO前以及实验结束时，用自动血红蛋白分析仪(丹麦COSM RODIOMETER公司)血浆高铁血红蛋白含量。

四、统计学方法

数据以均数±标准差(±s)表示，组间差异显著性用t检验法判定。

结果

一、吸入NO对再灌注肺血流动力学和气体交换的影响

Ⅳ组PaO_２高于Ⅲ组，30 min后，PA、PVR、PaO_２、PaCO_２、A-aDO_２、Qs/Qt不同程度的低于Ⅲ组，以240 min差别最显著(P＜0.05)。见表1、2。

二、吸入NO对外周白细胞数及CD₁₈的表达的影响

Ⅲ组和Ⅳ组相比外周白细胞的减少和CD₁₈表达增强(P＜0.05)，见表3。

三、动脉血浆NO^-_２/NO^-_３含量变化

Ⅲ组在30、60 min时，血浆NO^-_２／NO^-_３含量明显低于Ⅰ组(P＜0.05)，但在120、240 min时，差别无显著意义(P＞0.05)，见表4。

四、肺组织光镜检查

Ⅰ、Ⅱ组为正常组织；Ⅲ组肺组织出血，肺泡腔炎症细胞浸润，内皮细胞肿胀；Ⅳ组肺组织仅轻度水肿，肺泡腔未见明显炎症细胞浸润，内皮细胞结构完整。

五、肺组织含水量和丙二醛含量变化

Ⅲ组肺组织含水量和丙二醛含量高于Ⅳ组。

六、高铁血红蛋白含量变化

Ⅱ组、Ⅳ组高铁血红蛋白含量低于1.5%。

讨论

目前，认为NO、氧自由基、过氧化亚硝酸根在肺缺血-再灌注过程中起关键作用，中性粒细胞扮演主要角色^［2］。肺再灌注早期由于NO合成和分泌减少引发肺气体交换障