低钾保护液对离体肺保护的实验研究

1 / 8 低钾保护液对离体肺保护的实验研究 摘 要 目的 应用兔离体肺再灌注模型研究低钾保护液与 Euro-Collins 液对肺保护的作用。 方法 18 只实验用兔随机分为两组，分别用 LPD 液及 EC 液进行肺灌洗保存。每组 9只再分为 3小组，分别保存 2,4及 h后进行肺再灌注，测定再灌注后肺血管阻力，肺通气阻力，肺含水量及肺静脉血气分析以了解肺保护效果。 结果 EC组随保存时间的延长， LR 逐逐渐增加， h 后明显增 高高，但保存 h 及 h 无统 计计学差异。在 LPD 组 ，各保存时间内 LR无 明明显变化。保存 h后 LPPD组 LR明显低于 EC 组。 两组在保存的 h 内内再灌注后 PVR均无 明明显增高，虽 然 LPD 组组 PVR 低于 EC 组， 但但无统计学差异。肺含 水水量及 PO2两组间在 保保存 h 内均无明显改变 。 结论 应用 LPD 液液对离体肺灌洗及保存 的的效果优于 EC液；肺 通通气阻力的改变可能较 肺肺血管阻力对损伤的反 应应更为敏感。 近年来 单单肺移植、双肺移植及 心心肺联合移植的成功开 展展为某些终末期心肺疾 病病患者提供了一种有效 的的治疗手段，但供体的 缺缺乏严重阻碍了此项技 术术的广泛应用。 Euro -Collins液 是是目前应用最为广泛的 保保护液，在其他脏器保 护护中的成功应 用使其在 离离体肺保护中亦被公认 是是一种标准溶液。但近 年年来许多研究表明 ,低 钾钾保护液对离体肺保护 有有良好效果 13 。本实验即应用兔离体 肺肺再灌注模型比较它们 的的作用。 1 材料和 方方法 2 / 8 1 1 离体肺 的的获取和保存 实验用 兔兔以硫贲妥钠2mg/kkg经耳缘静脉注入麻 醉醉后，气管切开，呼吸 机机控制呼吸，潮气量 1m l/kg，频率 4miin-1， FiO21% ，胸正中切口锯开胸 骨骨，右心耳注入肝素 70 0 U/kg，右房 插插管收集自体血 ;心脏 停停跳时，经主肺动脉灌 入入 4 保护液冲洗肺脏 ，同时切开左心耳，灌 注注压 (30 cmH2O ，直至左房引流液澄 清清为止 ;完整切除心肺 ，在肺膨胀 50%后浸 入入 10 与灌洗液相同 的的保护液中保存。本实 验验所用的两种保护液成 分分见表 1。 表 1 保 护护液成分 (mmol/ll) EC液 LPPD液 Na+ 10 141 K+ 115 .4 Cl- 15 119 HCOO3- 10 0 Mg2+ 0 PO3-4 8 0 pH .3 .6 葡萄 糖糖 (g/L) 5 110 右旋糖酐 (gg/L) 0 10 胰岛素 (U/LL) 0 0 离 体体肺的再灌注 4 离离体肺经保存后支气管 插插管接呼吸机 ,同时用 恒恒流泵将 30 自体血 以以 20 ml/min 泵泵入肺动3 / 8 脉， 10 miin 后测定肺静脉回血 的的血气分析， 30 miin 后测定气道压力， 平平均肺动脉压，肺湿重 ，并将肺置入 80 烤 箱箱烘干后称重。 动物 分分组及研究指标 18 只只实验用兔，体重 ， 随随机分为两组，分别用 EEC液及 LPD 液灌注 并并保存。每组 9 只再分 为为3 小组分别在保护液 中中保存 2， 4及 h 进行 再再灌注。根据检测指标 计计算下列肺功能指标： 灌注后 肺血管阻力 (P VR)=平均肺动脉 压压 /肺血流 () 肺通 气气阻力 (LR)=平均 气气道压力 /潮气量 (cm H2O/ml) 肺 含含水量 (LW)=(Wr -Wd)/Wr1 000% 统计学处理 各各组测得值以均数标 准准差表示，多组均数比 较较以方差分析，它们之 间间两两比较用 q 检验分 析析，以 P 结 果果 .1 肺通气阻 力力 (表 2) EC组随 保保存时间的延长， LR 逐逐渐增加， h后明显增 高高，但保存 h与 h 比较 统统计学上无差异。而在 LLPD 组，保存各时间 LLR 无明显变化，但保 存存 h 后 LPD组 LR明 显显低于 EC 组。 肺血 管管阻力 两组中保存 h 内内均无明显增高。虽然 在在各时间上 LPD， PVVR均小于 EC组，但 统统计学上无差异。 肺 含含水量及肺静脉血气 两两组在保存各时间内无 明明显变化。 4 / 8 表 2 两两种保护液肺灌注后效 果果 保存 h 保存 h 保存 h LR (cmH2O/ml) EC组 * * LPD 组组 PVR() EC组 .77 .60 .70 LPD组 .55 .448 .50 LW (%) EC组 .660 LPD组 .82 .84 .15 PaO2(mmHg ) EC组 146 0 165 0 150 3 LPPD组 163 8 178 6 185 LR：肺通气阻 力力； PVR：灌注后 肺肺血管阻力； LW： 肺肺含 水量； PaO2：肺泡氧分压 . EC 组组：保护液为 Euro- Collins液 ; LPD组：保护液为 低低钾液 . 与保存 h比 较较， *:P 离 体体肺保护方法主要集中 于于通气成分、低温保护 、肺灌洗方法及灌洗液 成成分的研究 1,3 ，但目前尚未发现一种 能能使人体肺安全保存超 过过 4 h 的方法 2 。肺保护的研究对肺移 植植及5 / 8 心肺联合移植有着 及及其重要的意义。尽管 检检验肺保护效果的指标 很很多，如肺组织学检查 、生化及代谢改变、再 灌灌注后肺功能测定等， 但但尚无一种标准方法来 评评价肺保护效果。 本实 验验是以离体 肺再灌注后 肺肺功能为指标来评价肺 保保护效果。 目前采用 的的肺灌洗液及保护液可 分分为二类： (1)细胞 内内液型含高浓度钾离子 及及低浓度钠离子。如 Euuro-Collins 液、Universi ty of Wisc onsin(UW)液液等。 (2)细胞外液 型型 (EFS)含高钠低 钾钾离子溶液，与细胞外 液液成分近似，如 LPD 液液、Ringer 液、 F ujimura 液、 R heomacrodeex液等。由于应用 IFFS保存肾脏 4h 取得 成成功，许多学者也将其 用用于肺保护方面，并有 成成功的报道。 Starkkey及 REicharrt分别用 Euro-C ollins液保存 肺肺脏 5 h 获得满意效 果果。近年来许多研究发 现现 IFS可引起严重的 肺肺血管收缩，使离体肺 灌灌洗不良，加重再灌注 损损伤，认为应用 EFS 可可使肺保存时间延长 5 。 Yamazakki 2发现应用 IFFS 进行肺灌洗时，肺 血血管阻力明显增加，而 LLPD则无此现象，认 为为其机理是细胞外高浓 度度 K+使血管平滑肌细 胞胞膜去极化而引起血管 收收缩。 Sasaki等 6 1995年的实 验验研究也得出相同结论 。而 Belzer 等则 认认为 IFS 在肺保存方 面面优于 EFS，理由是 细细胞内外离子浓度相同 ，不存在离子交换，从 而而避免了细胞膜上 ATP 的消耗，同时也避免 了了由于钠内流而致的细 胞胞内水肿。 本实验结 果果表明 ,EC 组保存 h 后后再灌注时 LR明显增 高高，6 / 8 而 LPD 组则无明 显显变化。在保存 h 以内 两两组间 LR 无明显差别 ，而保存 h 后 LPD 组 明明显低于 EC 组，说明 随随着保存时间的延长， LLPD 对离体肺的作用 优优于 EC 组。其机理除 了了与 EC液灌洗时致肺 血血管收缩而使肺灌洗不 良良，肺内白细胞血小板 等等聚集而加重肺损伤外 ，尚与 EC 液在肺保存 方方面的缺陷有关：由于 细细胞膜内外电 位差为零 ，细胞膜完全去极化， 大大量钙离子通过电压依 赖赖型钙通道在细胞内聚 集集，同时再灌注时由于 细细胞内钙超载而加重肺 损损伤 6,7。此外 L PD 中所含的低分子 右右旋糖酐可预防细胞水 肿肿 及红细胞聚集，改善 微微循环，在促进肺再灌 注注后功能的恢复也有一 定定的作用。 本实验中 两两组肺再灌注后肺水量 无无明显差异， LPD组 PPVR虽均低于 EC 组 ，但统计学上无差别， 可可能与再灌注时间太短 有有关，也可能与再灌注 时时肺泡上皮细胞损害较 血血管内皮细胞敏感有关 。 Spaggiari 等等应用细胞培养方法发 现现 EC液保存时对肺 泡 型上皮细胞的损害较 EEFS 液严重。本实验 中中 LR的升高也反映了 肺肺泡上皮的损害。笔者 认认为： (1)应用 LPD液对离体肺灌洗及保 存存的效果优于 EC 液； 肺肺通气阻力的改变可能 较较肺血管阻力对损伤的 反反应更为敏感。一种满 意意的肺保护液应能使肺 整整体功能及肺组织细胞 形形态学上保持完整，因 此此 LPD液在细胞水平 上上 的进一步机制及优点 尚尚待研究。 参考文献 1 Keshavjee SH,Yamasa ki F,Cardo so PF,et a l. A 7 / 8 metho d for safe twelve-ho ur pulmona ry preserv ation. J T horac Card iovasc Sur g, 1989;988:529 2 Yam azaki F,Yo komise H, Keshavjee H,et al. T he superio rity of an extracell ular fluid solution over Euro- Collins s olution fo r pulmonar y preserva tion. Tran splantatio n, 1990;499:690 3 Pus kas JD,Car doso PFG,M ayer E,et al. Equiva lent eight een-hour l ung preser vation witth low-pota ssium dext ran or Eurro-Collins solution a fter prost aglandin E 1 infusion . Thorac C ardiovasc Surg, 1992 ;104:83 4 Kawahara K , Ikari H, Hisano H, et al. Tweenty-Four-h our canine lung pres ervation u sing UW so lution. Tr ansplantat ion, 1991; 51:584 5 K imblad PO, Sjoberg T, Massa G,et al. High potassium contents i n organ pr eservation solutionss cause str ong pulmon ary vasoco ntraction. Ann Thora c Surg, 19 91;52:523 6 Sasaki S ,McCully J , Alessand rini F,et al. Im