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【摘要】 目的 本研究主要探讨不同时间段大容量肺灌洗治疗犬海水淹溺肺损伤的有效性。方法 18只普通级健康杂种犬建立全肺海水淹溺肺损伤模型后随机分成A、B、C三组，A组6只，伤后单纯给予输液；B组6只，伤后15 min在纤支镜引导下分别行左右肺0.45%NaCl大容量灌洗；C组6只，伤后60 min行左右肺0.45%NaCl大容量灌洗，处理方法同B组，观察自主呼吸24 h间三组犬双肺换气功能，比较三组犬胸腔积液含量（TFC）、支气管肺泡液中乳酸脱氢酶（LDH-L）和碱性磷酸酶（ALP）的活性、两侧肺标本病理学变化程度及肺组织含水量。结果 全肺灌洗总量约30 ml/kg，纤支镜至各肺段吸引后双肺灌洗液吸出率约75%～80%。三组犬伤后PaO2均显著下降，B组、C组犬灌洗后PaO2进一步轻度下降至（4.85±0.62）kPa，30 min后逐渐回升，灌洗60 min后各相应时段对应点PaO2均远超A组犬，尤以B组显著；B组、C组肺水含量小于A组（P<0.05），灌洗60 min后各相应时段对应点B组、C组TFC较A组少（P<0.05）；B组、C组潮气量在灌洗后呈回升趋势，较A组灌洗后2 h各时段对应点明显增大（P<0.05）；B组、C组支气管肺泡液中LDH-L、ALP在灌洗后各时段对应点较A组显著减低（P<0.01）；A组犬双肺水肿，呈暗红色肝样变、肺不张和局限代偿性肺气肿，Ⅰ、Ⅱ型肺泡上皮细胞和肺毛细血管内皮细胞损伤，B组、C组两肺呈现散在暗红色肝样变，但较A组损伤程度及范围明显减小，而C组的损伤程度及范围较B组明显。结论 早期肺灌洗有效减轻犬海水淹溺所致肺组织细胞损害，减轻炎症反应，改善肺功能，而且淹溺后施行大容量肺灌洗治疗时间越早，效果越显著。
【关键词】 海水淹溺 肺损伤 肺灌洗 时间
Experimental study on different time massive bronchoalveolar lavage in the treatment of dogs with acute lung injury of sea-drowning
HUANG Yi-ran，GU Miao-ning，XIAO Jin-fang，et al.SICU，the 157th Hospital，PLA，Guangzhou 510510，China
［Abstract］ Objective To investigate the treatment effects of different time massive bronchoalveolar lavage on acute lung injury of near drowning in sea water.Methods Eighteen mongrel dogs were infused with sea water into lung and then randomized into 3 groups.the dogs in group A were maintained intravenous saline transfusion and breathed air freely for 24 h after injury.Those in group B received a massive bronchoscopic lavage with 450 ml of 0.45% saline to injured lung at 15 minute after injury and those in group C received a massive bronchoscopic lavage with 450 ml of 0.45% saline to injured lung at 60 minute after injury then group B and group C were administered similarly to those in group A.Gas exchange function of bilateral lungs and the levels of lactate dehydrogenase，alkaline phosphatase in bronchoalveolar fluid（BAF） in the process were observed and the hemodynamics indices were monitored continuously.By the end of the study，lungs were taken for morphological study under both light and electronic microscopes and for lung water content and wet-dry weight ratio determination.Results While the total lavaging volume was kept to 30 ml/kg，the liquid volume remained in lung after operating was from 80 ml to 120 ml.All animals had a significant decline in pulmonary function after near drowning.PaO2 in group B and group C decreased significantly soon after the lavage and then increased gradually to exceeding that in group A.In lung the water content was less，in the levels of lactate dehydrogenase，alkaline phosphatase in BAF were less and the oxygenation were more improved in group B and group C than in group A.The inflammatory reaction and edema inlungs were alleviated markedly in group B.Conclusion Treatment with massive lung lavage in early stage after sea drowning，protects effectively the lung tissues and cells from damage，suppresses the severity of inflammatory reaction and pulmonary edema and improves lung function.Treatments with massive lung lavage are more early and lung function are more improvement.
［Key words］ sea drowning；lung injury；massive lung lavage；time
海水直接肺损伤模型［1］的实验已证实，在排除低氧血症和酸中毒两因素对肺损伤的作用后，海水及其成分灌注可导致严重肺损伤。因此，笔者设想通过在海水淹溺肺损伤早期进行肺灌洗，达到清除海水及其悬浮物和气道中的蛋白渗出液、坏死物质，稀释肺内存留海水浓度，起到类似清创的作用，防止或减轻肺损伤。本研究以犬全肺海水淹溺肺损伤为模型，观察了海水淹溺肺损伤后不同时间段大容量肺灌洗对肺功能损害的初步防治效果。
1 材料与方法
1.1 海水的采集 海水取自广东海域内伶仃洋，其采集、运输、分析按国家海水水质标准HY003-91的规定执行。主要离子含量为Na+381.15 mmol/L，K+8.1 mmol/L，Cl-465.00 mmol/L，Ca2+5.02 mmol/L。
1.2 实验动物及分组 随机选择普通级健康杂种犬18只，随机分为海水灌注组（A组6只），海水灌注后15 min灌洗组（B组6只），海水灌注后60 min灌洗组（C组6只），体重（13.1±2.5）kg，犬龄（3±1.2）岁，雌雄不拘，由第一军医大学动物实验研究所（国家重点实验室，合格证号：23758）提供。
1.3 仪器 OLYMPUS-AU 800全自动生化分析仪（日本），PENTAX-FB18RBS（德国）纤维支气管镜，HP-66s多功能监护仪，Swan-anz三腔漂浮导管，Cardio Dynamics BZ-4110心肺功能仪（美国），普通光学显微镜和透射电镜，数字式摄像机。
1.4 实验方法 18只犬随机编入A、B、C三组（每组6只）。禁饮食12 h后用3%戊巴比妥钠30 mg/kg静脉麻醉，仰卧位，直视下Φ 8.5 mm气管导管插管后维持自主呼吸，吸氧浓度为21%。左股动脉切开置入2 mm内径硅胶管监测动脉压和获取动脉血标本，左股静脉切开置入Swan-Ganz三腔漂浮导管（7F）监测血流动力学变化。右股静脉建立输液通道。静脉注射异戊巴比妥钠6mg/kg维持平稳麻醉。麻醉30 min后，犬头部抬高30°，参照Modell［6］方法，由气管内导管灌注25 ℃海水10 ml/kg，灌注压为10 cmH2O，1 min内完成；实验过程中各组犬静脉按每24 h 100 ml/kg匀速输入林格液，B组、C组除输液外，分别于灌注海水后15 min、60 min行全肺大容量37 ℃ 0.45%NaCl溶液灌洗。灌洗方法：犬仰卧，经气管导管插入纤支镜至左右侧肺吸引海水后，纤支镜至右侧肺隆突下1.5 cm处，经纤支镜注入37 ℃ 0.45%NaCl 80 ml，胸廓震荡按摩30 s后负压吸引。此后每次50～100 ml，总灌注5/9×30 ml/kg，末次灌注后负压吸引至4级支气管（段支气管）开口不见灌注液为止。间隔3 min后行左肺灌洗，灌洗液4/9×30 ml/kg（犬左肺约为右肺4/5）。双肺灌洗时间共约15 min。三组犬均自主呼吸，不进行支持通气。
1.5 检测指标 检测指标：（1）临床观察；（2）测定血流动力学指标：肺毛细血管楔压（PAWP）、平均动脉压（MAP）、心排血量（CO）；（3）呼吸指标：呼吸频率（RR）和潮气量（Vt）；（4）动脉血气分析：分别测定动脉血气，包括血液pH值、血氧饱和度（SpO2），动脉血氧分压（PaO2），动脉血二氧化碳分压（PaCO2）等；（5）胸腔积液含量（TFC）；（6）以辅酶I和对硝基苯磷酸二钠为底物，采用酶动力法测定在纤支镜下采集右膈叶支气管肺泡液（BAF）中乳酸脱氢酶（LDH）和碱性磷酸酶（ALP）活性；（7）实验动物24 h放血活杀或死亡后开胸分离肺脏，准确称取肺湿重（W），而后置100 ℃恒温烤箱48 h至重量恒定后称肺干重（D），计算肺组织含水量［（W-D）/D×100%］及肺湿干重比（W/D）；（8）肺组织形态学观察：实验动物24 h放血至死后，取双肺大体观察并摄像后于左右两肺同一部位各取肺组织送第一军医大学中心实验室、电镜室常规固定、脱水、包埋、切片后于普通显微镜和透射电镜观察肺组织形态学并拍照。
1.6 统计学方法 采用SPSS 10.0统计软件进行数据处理，数据以均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用对三组模型的统计数据进行重复测量方差分析，组内各时间段数据比较采用方差齐性检验，方差不齐时，各处理组进行单独效应分析。P<0.05为差异有显著性；P>0.05为差异无显著性。
2 结果
2.1 一般情况 三组犬体重差异无显著性［A组（13.1±2.25）kg、B组（13.0±2.31）kg］。三组犬在海水灌注后1 min均有大量白色泡沫渗出物从三级支气管开口处涌出，随后出现呼吸急促、发绀，SpO2急剧下降，A组在实验期间死亡2只（海水灌注后4.5～6 h），其余4只存活超过24 h。灌洗组（B、C组）12只实验期间全部存活，生存率大于A组。
2.2 呼吸变化特征 三组实验动物在海水灌注后呼吸频率明显加快，潮气量下降；A组在海水灌注后3 h出现阵发性的潮式呼吸，频率为110～120 bpm，潮气量进一步下降，其中有2只犬出现呼吸停止；B、C组在0.45%NaCl灌洗后1 h呼吸频率及潮气量尚无改善，但在灌洗后2 h、3 h、4 h呼吸症状明显改善，与A组比较，呼吸频率减慢，潮气量升高。见表1。
2.3 TFC变化特征 A组的TFC在海水灌注后逐渐升高，B、C组在海水灌注后有一个上升趋势，经用0.45%NaCl灌洗后逐渐降低，各时点变化值三组有差异。见表1。
2.4 动脉血气分析变化特征 A、B、C组三组在海水灌注后PaO2迅速下降，A组在其后的数小时内维持伤后水平，B组在海水灌注后15 min内0.45%NaCl灌洗，C组在海水灌注后60 min内0.45 %NaCI灌洗，灌洗液存留80～120 ml，灌洗后30 min一过性影响呼吸，但在灌洗后2 h、3 h、4 h各时段 PaO2与A组相对应时点比较明显回升，远超过A组。PaCO2在海水灌注后显著上升，出现代谢性酸中毒，其后2 h、3 h、4 h出现呼吸性碱中毒，PaCO2下降。见表2。
2.5 肺组织含水量的变化 A组动物的肺组织含水量显著增高，平均为83.3%，而B组为79.1%，C组为81.8%，与A组比较差异有显著性（P<0.05），A组的W/D为6.28±1.17，B组为4.82±0.30，C组为5.62±0.37，B组、C组与A组比较，差异有显著性（P<0.05）。
2.6 BAF中的LDH、ALP活性变化特征 三组实验动物在海水灌注后，BAF中的LDH、ALP含量迅速上升，B、C组在用0.45%NaCl灌洗后，其BAF中的LDH、ALP各时点值远较A组低，B组、C组与A组比较差异有非常显著性（P<0.01）。见表3。表1 三组动物灌注前后呼吸及肺水指数变化注：B组、C组与A组比较，*P<0.05，△P<0.01表2 三组动物动脉血气变化注：B组、C组与A组比较，*P<0.05，ΔP<0.01表3 三组BALF中LDH、ALP的含量变化注：B组、C组与A组比较，*P<0.05，ΔP<0.01
2.7 肺组织病理学变化 其病理学变化有：（1）肉眼观察：A组死亡动物及24 h后放血活杀动物双肺均重度充血水肿，外观呈暗红色肝样变。其切面呈暗红色，细支气管内有泡沫样液残留。有散在梗死出血灶。B、C组在24 h放血活杀双肺有水肿，两肺散在呈暗红色肝样变，但大体形态学显示较A组损伤程度明显减轻，而C组的损伤程度及范围较B组明显（见图1、图2）。（2）光镜：三组实验动物双肺可见肺泡和肺实质水肿、肺不张和局限性代偿性肺气肿，A组可见部分管腔内中性粒细胞积聚，形成中性粒细胞“扣压”现象，B、C组未见明显的出血灶及中性粒细胞积聚。（3）电镜:A组双肺表现为肺泡隔增宽、水肿，毛细血管内皮细胞肿胀、脱落，毛细血管淤血，肺泡Ⅰ、Ⅱ型细胞基质水肿，内质网扩张，线粒体变性，巨噬细胞内溶酶体增多。B、C组取暗红色肝样变肺组织切片电镜下显示和未灌洗组一致，但大部分外观正常的肺组织切片电镜下显示无异常。
3 讨论
海水淹溺中90%为湿性淹溺［7］，约70%溺死者肺内有呕吐物、泥沙、水生植物吸入，继发淹溺死亡病例有肺泡上皮细胞脱落、出血、透明膜形成，急性炎性渗出［8］。海水进入肺内：（1）一方面直接引起肺泡内水肿，损伤肺泡上皮细胞［1］，另一方面海水中的细菌、藻类及其他杂物也可能是造成肺泡上皮细胞损伤的重要因素。（2）高渗透性海水可把血管的液体吸引至肺间质和肺泡腔，继发性引起肺泡内压增高，可能会造成肺泡上皮压迫性损伤；（3）血管内液体外渗，血小板聚集、黏附和附壁，可直接造成毛细血管内皮损伤；（4）大量蛋白质渗出液充塞支气管，肺泡引起继发性淹溺（secondary drowning），加重缺氧及肺泡上皮表面活性物质的活性降低；（5）严重的低氧血症和代谢性酸中毒的持续存在和发展，可能是加重肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞进一步损伤的因素［9，10］。本实验从临床观察对比，从活体肺换气功能、离体肺病理和病理生理多方面考察了伤后不同时间段大容量肺灌洗治疗海水淹溺肺的急性损伤及继发性全身性损害反应的有效性。结果初步验证了肺灌洗对病情进程的干预作用是积极的。可显著减轻犬海水灌注后双肺损伤程度及其继发的全身性损害反应。
PO2是反映肺损伤治疗效果的一项重要的临床指标，是肺综合换气功能指标。PO2的变化是全身诸多因素综合作用的结果，其中最重要的是海水灌注肺损伤损害反应的减轻和双肺灌洗及其灌洗水存留两个不同方向的影响。综合作用的结局是在0.45%NaCl灌洗后早期B、C组PO2有暂时性低于A组，但这一过程随着B、C组双肺功能逐渐改善及灌洗存水吸收B、C组犬PO2逐渐回升，灌洗后1 h 已反超A组，而且B组犬PO2较C组回升明显，结合肺组织病理检查证明了早期大容量肺灌洗组犬肺部的急性损伤明显较A组犬损伤轻，灌洗时间对治疗效果有影响。
支气管肺泡液中LDH、ALP的含量可间接反映组织细胞损伤的程度。LDH是糖代谢中的重要酶类，主要分布在细胞质之中，ALP是非特异性水解蛋白酶类，广泛分布于人体各组织的细胞膜中，两种酶参与了炎症病变的多种病理生理变化，感染、创伤等应激反应均可刺激其表达释放增加［11］。实验结果显示，海水灌注肺损伤后，随着创伤时间增长，BAF中的ALP、LDP含量均显著增高，B、C组犬升高幅度显著低于A组犬，提示肺损伤损害反应的减轻。实验过程中B、C组胸腔积液含量、肺水含量显示显著低于A组犬，从另一角度说明了继发性全身炎症反应的强度的降低，B组胸腔积液含量、肺水含量显示低于C组犬，B组的BAF中的ALP、LDP含量显示低于C组犬，说明了灌洗时间对治疗效果有影响。
早期肺灌洗因能够在肺功能尚未明显受损时用液体灌洗大气道至肺泡全程，清除海水中悬浮物、藻类、细菌，清除由于第二次淹溺充塞支气管、肺泡中蛋白质渗出液及炎性渗出物，稀释肺内海水浓度，起到清创的目的，对于阻断原发性损害，防止或减轻继发性损害具有重要意义，且应用越早越好［12］。在海水淹溺肺水肿的控制及减少海水淹溺肺水肿（PE-SWD）向海水型急性呼吸窘迫征（SW-RDS）的转化起到积极的干预作用。
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（编辑：许 忆）
作者单位：1 510510 广东广州，解放军第157医院SICU