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编号:10488407
去甲肾上腺素对山羊急性呼吸窘迫综合征吸入一氧化氮疗效的影响
http://www.100md.com 2004年11月3日 中国危重病急救医学2004年10月第16卷第10期
     刘少华 徐鑫荣 许戟 左祥荣 秦萍萍

    【摘要】 目的 观察去甲肾上腺素(NE)对山羊感染性急性呼吸窘迫综合征(ARDS)吸入一氧化氮(NO)疗效的影响。方法静脉注入小剂量内毒素诱导山羊感染性ARDS模型6只,在吸入体积分数为40×10-6的NO 30 min后,联合静脉泵入NE 05 μg·kg-1·min-1治疗。通过肺动脉导管、动脉和混合静脉血气分析,测定基础、ARDS时、NO吸入治疗30 min和联合NE静脉泵入治疗30 min后血流动力学指标和肺气体交换参数。结果 NO吸入治疗能显著降低ARDS山羊的平均肺动脉压(MPAP),增加动脉氧分压(PaO 2),减少肺泡动脉氧分压差(P (A-a)O 2)和肺内分流率(Qs/Qt);联合NE静脉泵入不影响吸入NO后降低的MPAP,增加吸入NO后升高的PaO 2,降低NO吸入后减少的P (A-a)O 2和Qs/Qt,升高吸入NO后无改变的平均动脉压(P<0.05或P<0.01);吸入NO及联合应用NE治疗均不改变ARDS山羊的心排血量。结论静脉注入NE能增强吸入NO后改善感染性ARDS肺气体交换的疗效。
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    【关键词】 去甲肾上腺素; 一氧化氮; 急性呼吸窘迫综合征; 血流动力学; 氧合

    Effects of norepinephrine on the therapeutic effect of nitric oxide inhalation

    in the treatment of acute respiratory distress syndrome in goat

    LIU Shao-hua, XU Xin-rong, XU Ji, ZUO Xiang-rong, QIN Ping-ping.The First Affiliated Hospital of Nanjing Medicial University, Nanjing 210029, Jiangsu, China

    Objective: To observe effects of norepinephrine (NE) on the therapeutic effects of nitric oxide (NO) inhalation in goats with endotoxin-induced acute respiratory distress syndrome (ARDS). Methods: A model of septic ARDS was reproduced by an intravenous infusion of low dose endotoxin in six goats, and then these animals were treated with 40×10-6 NO inhalation. After 30 minutes, intravenous infusion of NE in dose of 05 ug·kg-1·min- 1 was given. The dynamic changes in gas exchange and hemodynamics were measured with the aid of Swan-Ganz catheter and arterial blood gas analysis before and after the onset of ARDS, 30 minutes after NO inhalation and administration of NE. Results: Inhalation of NO rapidly reduced mean pulmonary arterial pressure (MPAP), increased PaO 2, decreased alveolar-arterial partial pressure of oxygen difference (P (A-a) O2) and intrapulmonary shunt fraction (Qs/Qt) in septic ARDS goats. These changes were more pronounced when NE was given compared with NO inhalaion alone. The combination of NO inhalation and NE infusion resulted in an increase in mean arterial pressure. Conclusion: Norepinephrine enhances the beneficial effect of nitric oxide inhalation on lung gas exchange in goats with endotoxin induced acute respiratory distress syndrome.
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    【Key words】 norepinephrine; nitric oxide; acute respiratory distress syndrome; hemodynamics; oxygenation

    在不影响肺总血流灌注前提下,加强无通气肺泡区血管收缩,扩张通气肺泡区血管,使无通气肺泡区血流转移入通气肺泡区,减少通气肺泡区的“死腔样通气”、降低无通气肺泡区的“解剖样分流”,可能是纠正急性呼吸窘迫综合征(ARDS)顽固性低氧血症的重要手段。去甲肾上腺素(NE)常用于救治ICU的重症感染(1),而重症感染导致的ARDS在吸入一氧化氮(NO)后肺氧合会明显改善(2)。因此,利用NE加强无通气肺泡区血管收缩和吸入NO抑制NE通气肺泡区血管收缩,以达到增加通气肺泡区血流量的目的,可能更有利于改善ARDS肺氧合。

    1 材料与方法

    1.1 实验动物准备:家养山羊6只,体质量(150±25)kg。禁食12 h后,依次以氯胺酮100 mg、东莨菪碱03 mg、枸橼酸芬太尼100 μg、安定5 mg肌肉注射麻醉,手术部位用质量分数为2%的利多卡因局部麻醉。气管切开置管,接呼吸机(Servo 300A,Simens公司),采用容量控制通气(VCV),吸氧浓度050,呼吸频率20次/min,潮气量12 ml/kg。右颈内静脉直视下置入Swan-Ganz导管测定血流动力学;右股动脉插管测压并采集动脉血标本。整个实验过程中从Swan-Ganz导管鞘内持续泵入维库溴胺08~10 mg/h和******钠08~15 g/h维持全麻和肌肉松弛。操作完成后稳定30 min。
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    1.2 动物模型的制备:静脉泵入内毒素3 μg/kg(B E.Coli O111:B4,Detroit Michigan,USA),持续30 min,复制山羊感染性ARDS模型。ARDS的诊断标准为:内毒素注入后氧合指数(PaO 2/FiO 2)≤200 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),肺动脉楔压(PAWP)<18 mm Hg。若内毒素泵入后15 h未达ARDS诊断标准,再以同样剂量泵入30 min,观察1 h后是否达ARDS诊断标准。达感染性ARDS后再观察30 min,模型稳定的6只山羊进入实验治疗。

    1.3 治疗和监测:感染性ARDS模型山羊持续吸入体积分数为40×10-6的NO(NO由南京苏碳气体科技有限公司提供,以体积分数860×10-6为存储浓度,纯度986%,平衡气体为氮气)治疗30 min后,联合静脉泵入NE 05 μg·kg-1·min-1。通过肺动脉导管、动脉和混合静脉血气分析,测定基础、ARDS、NO吸入治疗30 min和联合NE静脉泵入治疗30 min后的血流动力学指标和肺气体交换参数。整个观察和测定期间持续输注复方氯化钠溶液(8~10 ml·kg-1·h-1)以保持中心静脉压(CVP)和PAWP基本不变。
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    1.4 统计学分析:数据以均数±标准差(x±s)表示,经SPSS100统计软件处理,治疗前后比较用方差分析和q检验,P<0.05为差异有统计学意义。

    2 结 果

    2.1 模型制作(表1):6只山羊在(20±0.5) h内达ARDS诊断标准进入实验。与基础值比较,小剂量内毒素静脉注入基本不影响平均动脉压(MAP)和心排血量(CO);但使山羊的动脉氧分压(PaO 2)明显下降(P<0.01),肺泡动脉氧分压差(P (A-a)O 2)和肺内分流率(Qs/Qt)均显著增加(P均<0.01),平均肺动脉压(MPAP)明显升高(P<0.01)。

    2.2 吸入NO的影响(表2):吸入NO能显著降低MPAP(P<0.01),增加PaO 2(P<0.01)、减少P (A-a)O 2和Qs/Qt(P均<0.01),不影响CO和MAP。2.3 联合NE静脉泵入的影响(表2):联合NE静脉泵入不影响吸入NO后降低的MPAP,增加吸入NO后升高的PaO 2,降低NO吸入后减少的Qs/Qt和P (A-a)O 2(F=20754,P均<0.05),升高吸入NO后无改变的MAP(P<0.05)。
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    3 讨 论

    ARDS的肺泡萎陷是不均一的,部分萎陷不明显、通气相对正常的肺泡区,由于肺动脉高压和肺血管阻力增加,使流入此肺泡区血流量减少,通气/血流比(V/Q)高于08,形成“死腔样通气”;而萎陷明显、通气差的肺泡区,肺血流量并未相应进一步降低,V/Q低于08,导致“解剖样分流”。上述二者协同加重ARDS的低氧血症。在保持肺血流灌注总量相对恒定的前提下,降低通气肺泡区的肺动脉压和血管阻力,或通过收缩无通气肺泡区血管,使其血流转移入通气肺泡区,均能增加通气肺泡区的血流量,改善V/Q,增加肺氧合。已有研究表明,吸入NO和应用肺血管收缩剂能达到此目的(3,4)。但非选择性肺血管收缩剂不仅收缩无通气肺泡区血管,也收缩通气肺泡区血管。保留前者作用的同时,使通气肺泡区血管不收缩或舒张,才有可能使无通气肺泡区血流转移入通气肺泡区。本研究中利用吸入NO的肺血管扩张作用,抑制NE对通气肺泡区血管的收缩,保留NE对无通气肺泡区血管的收缩。结果表明,联合NE静脉泵入不影响吸入NO后降低的MPAP,增加吸入NO后升高的PaO 2,降低NO吸入后减少的P (A-a)O 2和Qs/Qt,与文献报道一致(3,5)。
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    吸入外源性的高脂溶性NO能快速弥散至通气较好肺泡周围血管平滑肌细胞,激活细胞内鸟苷酸环化酶,通过胞浆内环鸟苷酸,促进钙离子外流,使血管平滑肌舒张,肺动脉压和肺血管阻力降低,增加有通气肺泡区血流,无通气肺泡区血管因无NO进入,仍处于高压和肺血管收缩状态而不受影响,结果肺内血流重新分布,Qs/Qt降低,动脉氧合增加。进入血液的NO很快被血红蛋白灭活,使体循环血流动力学不受影响(2,6)。Marczin等(7)还认为,长时间吸入NO能抑制中性粒细胞释放炎症介质,减轻肺损伤,改善氧合。随着吸入NO治疗ARDS研究的深入,发现并非所有ARDS都对吸入NO有效。这是由于ARDS诱导因素不同,有的伴有肺动脉高压,有的则不明显,使得对吸入NO的反应不一(8)。本诱导模型均有肺动脉高压,因此吸入NO能明显改善肺气体交换。NE是ICU改善重症感染性疾病血流动力学的理想药物(1,9)。重症感染又是诱发ARDS的主要原因。因此,观察NE对感染性ARDS肺氧合的影响有重要意义。在不影响肺血流总量前提下,利用NE收缩无通气肺泡区血管及吸入NO抑制其通气肺泡区血管收缩,使无通气肺泡区血流转移入通气肺泡区,改善V/Q,要实现这一目的,NE剂量的选择至关重要。合适的剂量要以不影响总肺血流量(即CO)为前提,还要能使无通气肺泡区血管加强收缩、通气肺泡区血管收缩能被吸入NO扩张作用所拮抗,这样才能使肺内血流发生转移而又不影响总MPAP。NE剂量增加,影响CO和肺血流总量,特别是MPAP明显升高后,肺血流减少,V/Q失调加重;剂量减小,达不到收缩无通气肺泡区血管及重新分布肺内血流的目的。通过实验,在吸入40×10-6 NO治疗ARDS的基础上,选择联合静脉泵入05 μg·kg-1·min-1NE,在不影响总肺血流量和MPAP情况下,实现了通过肺内血流转移而改善肺气体交换的目的。上述研究结果不同于Papazian等(10,11)认为的NE不影响甚至恶化吸入NO改善氧合的作用,这主要是用药目标及吸入NO的浓度不同有关。Papazian等以感染性休克并发ARDS为研究对象,以MPAP升高3~5 mm Hg为用药目标,吸入NO浓度也较低。MPAP的升高可减少全肺血流量,吸入低浓度NO也可能不足以拮抗NE 对通气肺泡区血管的收缩,影响对结果的观察;另外,作者没有观察用药后CO(即总肺灌注量)的变化。我们定量泵入NE和吸入较高浓度NO,不影响MPAP和CO。在总肺血流量稳定和无通气肺泡区血管收缩情况下,才能使肺内分流减少,氧合进一步改善。总之,本研究在吸入40×10-6NO的基础上,静脉注入NE 05 μg·kg-1·min-1,能够进一步增加吸入NO后升高的PaO 2、降低NO吸入后减少的P (A-a)O 2和Qs/Qt。至于不同的NO吸入浓度、不同的NE泵入剂量会产生何种结果,需要进一步研究,以明确NE对吸入NO 疗效的确切影响。
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    参考文献

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    作者单位:210029 江苏,南京医科大学第一附属医院(刘少华,徐鑫荣,许戟,左祥荣);224002 江苏省盐城市人民医院(秦萍萍)

    作者简介:刘少华(1967-),男(汉族),湖北省人,医学硕士,主治医师。, 百拇医药