吸入一氧化氮对兔缺血-再灌注肺血流动力学和气体交换影响的实验研究
作者：曹华 廖崇先 陈道中
单位：(福建医科大学附属协和医院，福建 福州 350001)
关键词：一氧化氮；再灌注；肺；血流动力学
中国病理生理杂志000315
[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(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、肺泡动脉血氧差(A-aDO2)、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PaO2上升，PA、PVR、PaCO2、A-aDO2、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。
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[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 PaO2 and decreased PA, PVR,PaCO2,A-aDO2,Qs/Qt.CONCLUSION:Inhaled NO ameliorated significantly the early gas exchange and hemodynamic of reperfusion lung.
, 百拇医药
[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。
, 百拇医药
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PaO2和PaCO2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NO2浓度)。
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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(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、肺泡动脉血氧差(A-aDO2)、动脉血氧含量(CaO2)、静脉血氧含量(CvO2)。计算肺内动静脉分流(Qs/Qt)，其公式为：
Qs/Qt＝100×[0.0031×A-aDO2/(0.0031×A-aDO2+CaO2-CvO2)]
(二)肺血流动力学分析
1.肺动脉压(pulmonary artery pressure,PA)。
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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)。
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(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PaO2高于Ⅲ组，30 min后，PA、PVR、PaO2、PaCO2、A-aDO2、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。
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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。
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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碍，乃至呼吸窘迫综合征。
实验显示，Ⅲ组动脉血浆NO-2/NO-3水平在30 min，60 min明显降低，同时，PaO2下降，PA、PVR、PaCO2，Qs/Qt、A-aDO2均不同程度上升，CD18表达增强、外周白细胞数明显减少，肺组织含水量及丙二醛含量增多，肺泡腔白细胞浸润。因此，在灌注早期NO水平的下降，可能是导致再灌注早期血流动力学改变和在体交换功能障碍主要原因之一。
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吸入NO气仅限作用于肺血管，对体血管无影响，这是NO供体或NO前体无法替代的。有学者报道，猪、狗行单肺移植术后吸入NO能明显改善肺血流动力学和气体交换[3]，然而国外研究均采用冷缺血-再灌注模型，且争议较多。本课题采用本实验兔肺热缺血-再灌注模型，结果显示吸入NO能明显升高再灌注肺PaO2，降低PaCO2、Qs/Qt、A-aDO2、PA、PVR，从而改善再灌注肺血流动力学和气体交换。吸入NO对再灌注肺的影响主要包括：①吸入NO下调CD18在中性粒细胞的表达，从而减少中性粒细胞在肺内“扣押”。CD18与ICAM的结合是中性粒细胞粘附、聚集、游离于内皮细胞的关键，且这过程主要由CD18依赖调节[4]。②吸入NO能松驰血管平滑肌，降低肺动脉压、肺血管阻力，使血流/通气比例趋向合理[5]。③吸入NO抑制血小板聚集、粘附，减少血小板活化因子(PAF)产生。AF拮抗剂CM3988提高移植肺功能[6]。另外吸NO能维持肺血管舒缩功能、减轻肺水肿，以及降低肺组织脂质氧化反应，减少丙二醛含量。
, 百拇医药
从本研究还可以看出，Ⅲ组NO-2/NO-3水平在240 min时反而上升，目前认为可能由于再灌注损伤后期，诱导型一氧化氮合酶过度表达的结果[7]。由此可见，缺血-再灌注早期吸入NO能改善肺血流动力学和气体交换，但临床肺移植及体外循环造成的肺功能不全，影响因素较多，所以吸入NO在临床应用需进一步验证。
表1 各组PA、PVR的变化
Tab 1 Changes of PA，PVR(±s, n=10) Group
Time of the reperfusion
O min
, 百拇医药
30 min
60 min
120 min
240 min
PA(kPa)
Ⅰ
1.55±0.20
1.60±0.14
1.52±0.14
1.67±0.18
1.51±0.16
Ⅱ
, 百拇医药
1.65±0.18
1.57±0.13
1.38±0.13
1.34±0.15
1.38±0.14
Ⅲ
1.67±0.24
2.04±0.23*
2.29±0.27*△
2.44±0.29*△
2.77±0.36*△
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Ⅳ
1.58±0.22
1.24±0.18
1.73±0.22
1.73±0.22
1.74±0.18
PVR(kPa.s/L)
Ⅰ
319.60±23.10
311.34±26.44
320.35±27.62
324.62±29.88
, 百拇医药
332.01±23.44
Ⅱ
312.01±29.42
301.00±28.34
299.39±26.22
321.32±26.22
300.84±26.92
Ⅲ
326.07±23.36
433.86±32.24*
519.47±32.12*△
, 百拇医药
567.14±43.34*△
610.23±60.30*△
Ⅳ
316.40±23.67
356.80±27.11
357.93±36.71
363.40±39.40
360.49±40.32
*P<0.05，vs Ⅰ；△P<0.05 vsⅣ；Ⅰ：Sham-operated;Ⅱ:Sham-operated+inhaled NO;Ⅲ:Ischemia-reperfusion;Ⅳ:Ischemia-reperfusion+inhaled NO表2 各组PaO2、PaCO2、A-aDO2、Qs/Qt的变化
, 百拇医药
Tab 2 Changes of PaO2，PaCO2，A-aDO2，Qs/Qt in each group (±s，n=10) Group
Time of the reperfusion
0 min
30 min
60 min
120min
240 min
PaO2(kPa)
, 百拇医药
Ⅰ
11.20±0.74
11.57±0.75
11.11±0.73
11.36±0.72
10.95±0.70
Ⅱ
11.64±0.78
11.53±0.74
11.91±0.68
11.78±0.69
11.72±0.79
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Ⅲ
11.36±0.56
9.32±0.64
7.94±0.60*
6.73±0.62*△
5.82±0.60*△
Ⅳ
11.34±0.67
10.00±0.62
9.82±0.71
9.55±0.63
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9.40±0.61
PaCO2(kPa)
Ⅰ
4.75±0.49
4.84±0.40
4.98±0.51
4.57±0.52
4.89±0.54
Ⅱ
4.50±0.50
4.53±0.44
4.23±0.30
, 百拇医药
4.32±0.40
4.28±0.44
Ⅲ
4.88±0.28
6.47±0.43*
6.93±0.42*△
7.76±0.50*△
9.02±0.54*△
Ⅳ
4.79±0.41
5.05±0.51
, 百拇医药
5.01±0.45
5.02±0.46
4.97±0.51
A-aDO2(kPa)
Ⅰ
2.47±0.25
2.31±0.21
2.59±0.22
2.44±0.20
2.54±0.27
Ⅱ
2.32±0.23
, 百拇医药
2.14±0.06
2.13±0.26
2.06±0.26
2.04±0.25
Ⅲ
3.11±0.31
5.42±0.61*
6.73±0.61*△
7.13±0.63*△
8.30±0.69*△
Ⅳ
, 百拇医药
3.88±0.33
4.34±0.35
4.45±0.41
4.51±0.43
4.59±0.39
Qs/Qt(%)
Ⅰ
5.03±0.93
4.98±0.72
5.20±1.21
5.02±1.01
5.10±0.94
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Ⅱ
4.95±0.91
4.86±1.02
4.43±0.83
4.33±0.95
4.77±1.03
Ⅲ
4.85±0.86
10.54±1.44*
12.14±1.76*△
15.86±2.14*△
, 百拇医药
19.42±2.35*△
Ⅳ
5.99±0.75
7.17±1.04
7.39±1.13
7.53±0.98
7.83±1.56
*P<0.05，vs I; △P<0.05 vs Ⅳ表3 各组外周白细胞数、CD18变化
Tab 3 Changes of peripheral leukocyte， expression of CD18 in each group(±s，n=10) Group
, 百拇医药
Time of the reperfusion
0 min
30 min
60 min
120 min
240 min
Peripheral leukocyte (109/L)
Ⅰ
3.21±0.89
3.10±0.81
3.09±0.79
, 百拇医药
3.10±0.73
3.18±0.64
Ⅱ
3.56±0.86
3.46±0.89
3.34±0.71
3.54±0.79
3.54±0.68
Ⅲ
3.65±0.91
1.98±0.54
1.47±0.37*△
, 百拇医药
0.90±0.24*△
0.58±0.13*△
Ⅳ
3.36±0.91
2.99±0.79
2.74±0.85
2.59±0.64
2.50±0.58
CD18(%)
Ⅰ
8.34±1.31
, 百拇医药
9.01±1.74
10.03±1.62
11.81±1.64
12.03±1.54
Ⅱ
7.55±1.48
8.21±1.31
8.83±1.04
9.21±1.42
9.30±1.51
Ⅲ
8.12±1.34
, 百拇医药
14.10±2.05
24.03±2.48*△
55.38±5.54*△
68.24±6.23*△
Ⅳ
9.73±1.71
10.63±1.83
13.02±1.93
14.46±2.23
15.33±2.03
*P<0.05， vs I; △P<0.05， vs Ⅳ表4 各组NO-2/NO-3含量的变化
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Tab 4 Changes of NO-2/NO-3 content in each group (μmol/L，±s，n=10) Group(μmol/L)
Time of the reperfusion
0 min
30 min
60 min
120 min
240 min
Ⅰ
, 百拇医药
53.32±5.01
56.30±8.21
58.23±9.21
60.23±10.23
61.33±7.25
Ⅱ
75.64±5.34
134.76±10.24*
186.94±17.54*
199.38±21.88*
214.37±30.38*
, 百拇医药
Ⅲ
57.83±4.08
30.64±2.86*
32.36±3.56*
51.24±3.38
66.34±4.38*
Ⅳ
80.75±9.65
124.76±17.59*
163.98±23.63*
, 百拇医药
199.76±26.91*
243.57±32.16
*P<0.05，vs Ⅰ [参 考 文 献]
[1] Husam H, Balkgy Myrom B, Ragmond J, et al. Comparison of eurocollins and university of wisconsin solution in single flush preservation of the ischemia reperfusion lung: an in vivo rabbit model [J]. Tranplantation, 1995, 59:1090～1095.
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[收稿日期] 1998-12-02 [修回日期] 1999-08-10
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单位：(福建医科大学附属协和医院，福建 福州 350001)
关键词：一氧化氮；再灌注；肺；血流动力学
中国病理生理杂志000315
[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(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、肺泡动脉血氧差(A-aDO2)、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PaO2上升，PA、PVR、PaCO2、A-aDO2、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。
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[中图分类号] R 322.3+5 [文献标识码] A
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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 PaO2 and decreased PA, PVR,PaCO2,A-aDO2,Qs/Qt.CONCLUSION:Inhaled NO ameliorated significantly the early gas exchange and hemodynamic of reperfusion lung.
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[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。
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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PaO2和PaCO2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NO2浓度)。
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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(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、肺泡动脉血氧差(A-aDO2)、动脉血氧含量(CaO2)、静脉血氧含量(CvO2)。计算肺内动静脉分流(Qs/Qt)，其公式为：
Qs/Qt＝100×[0.0031×A-aDO2/(0.0031×A-aDO2+CaO2-CvO2)]
(二)肺血流动力学分析
1.肺动脉压(pulmonary artery pressure,PA)。
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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)。
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(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PaO2高于Ⅲ组，30 min后，PA、PVR、PaO2、PaCO2、A-aDO2、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。
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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。
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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碍，乃至呼吸窘迫综合征。
实验显示，Ⅲ组动脉血浆NO-2/NO-3水平在30 min，60 min明显降低，同时，PaO2下降，PA、PVR、PaCO2，Qs/Qt、A-aDO2均不同程度上升，CD18表达增强、外周白细胞数明显减少，肺组织含水量及丙二醛含量增多，肺泡腔白细胞浸润。因此，在灌注早期NO水平的下降，可能是导致再灌注早期血流动力学改变和在体交换功能障碍主要原因之一。
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吸入NO气仅限作用于肺血管，对体血管无影响，这是NO供体或NO前体无法替代的。有学者报道，猪、狗行单肺移植术后吸入NO能明显改善肺血流动力学和气体交换[3]，然而国外研究均采用冷缺血-再灌注模型，且争议较多。本课题采用本实验兔肺热缺血-再灌注模型，结果显示吸入NO能明显升高再灌注肺PaO2，降低PaCO2、Qs/Qt、A-aDO2、PA、PVR，从而改善再灌注肺血流动力学和气体交换。吸入NO对再灌注肺的影响主要包括：①吸入NO下调CD18在中性粒细胞的表达，从而减少中性粒细胞在肺内“扣押”。CD18与ICAM的结合是中性粒细胞粘附、聚集、游离于内皮细胞的关键，且这过程主要由CD18依赖调节[4]。②吸入NO能松驰血管平滑肌，降低肺动脉压、肺血管阻力，使血流/通气比例趋向合理[5]。③吸入NO抑制血小板聚集、粘附，减少血小板活化因子(PAF)产生。AF拮抗剂CM3988提高移植肺功能[6]。另外吸NO能维持肺血管舒缩功能、减轻肺水肿，以及降低肺组织脂质氧化反应，减少丙二醛含量。
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从本研究还可以看出，Ⅲ组NO-2/NO-3水平在240 min时反而上升，目前认为可能由于再灌注损伤后期，诱导型一氧化氮合酶过度表达的结果[7]。由此可见，缺血-再灌注早期吸入NO能改善肺血流动力学和气体交换，但临床肺移植及体外循环造成的肺功能不全，影响因素较多，所以吸入NO在临床应用需进一步验证。
表1 各组PA、PVR的变化
Tab 1 Changes of PA，PVR(
±s, n=10) GroupTime of the reperfusion
O min
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30 min
60 min
120 min
240 min
PA(kPa)
Ⅰ
1.55±0.20
1.60±0.14
1.52±0.14
1.67±0.18
1.51±0.16
Ⅱ
, 百拇医药
1.65±0.18
1.57±0.13
1.38±0.13
1.34±0.15
1.38±0.14
Ⅲ
1.67±0.24
2.04±0.23*
2.29±0.27*△
2.44±0.29*△
2.77±0.36*△
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Ⅳ
1.58±0.22
1.24±0.18
1.73±0.22
1.73±0.22
1.74±0.18
PVR(kPa.s/L)
Ⅰ
319.60±23.10
311.34±26.44
320.35±27.62
324.62±29.88
, 百拇医药
332.01±23.44
Ⅱ
312.01±29.42
301.00±28.34
299.39±26.22
321.32±26.22
300.84±26.92
Ⅲ
326.07±23.36
433.86±32.24*
519.47±32.12*△
, 百拇医药
567.14±43.34*△
610.23±60.30*△
Ⅳ
316.40±23.67
356.80±27.11
357.93±36.71
363.40±39.40
360.49±40.32
*P<0.05，vs Ⅰ；△P<0.05 vsⅣ；Ⅰ：Sham-operated;Ⅱ:Sham-operated+inhaled NO;Ⅲ:Ischemia-reperfusion;Ⅳ:Ischemia-reperfusion+inhaled NO表2 各组PaO2、PaCO2、A-aDO2、Qs/Qt的变化
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Tab 2 Changes of PaO2，PaCO2，A-aDO2，Qs/Qt in each group (
±s，n=10) GroupTime of the reperfusion
0 min
30 min
60 min
120min
240 min
PaO2(kPa)
, 百拇医药
Ⅰ
11.20±0.74
11.57±0.75
11.11±0.73
11.36±0.72
10.95±0.70
Ⅱ
11.64±0.78
11.53±0.74
11.91±0.68
11.78±0.69
11.72±0.79
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Ⅲ
11.36±0.56
9.32±0.64
7.94±0.60*
6.73±0.62*△
5.82±0.60*△
Ⅳ
11.34±0.67
10.00±0.62
9.82±0.71
9.55±0.63
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9.40±0.61
PaCO2(kPa)
Ⅰ
4.75±0.49
4.84±0.40
4.98±0.51
4.57±0.52
4.89±0.54
Ⅱ
4.50±0.50
4.53±0.44
4.23±0.30
, 百拇医药
4.32±0.40
4.28±0.44
Ⅲ
4.88±0.28
6.47±0.43*
6.93±0.42*△
7.76±0.50*△
9.02±0.54*△
Ⅳ
4.79±0.41
5.05±0.51
, 百拇医药
5.01±0.45
5.02±0.46
4.97±0.51
A-aDO2(kPa)
Ⅰ
2.47±0.25
2.31±0.21
2.59±0.22
2.44±0.20
2.54±0.27
Ⅱ
2.32±0.23
, 百拇医药
2.14±0.06
2.13±0.26
2.06±0.26
2.04±0.25
Ⅲ
3.11±0.31
5.42±0.61*
6.73±0.61*△
7.13±0.63*△
8.30±0.69*△
Ⅳ
, 百拇医药
3.88±0.33
4.34±0.35
4.45±0.41
4.51±0.43
4.59±0.39
Qs/Qt(%)
Ⅰ
5.03±0.93
4.98±0.72
5.20±1.21
5.02±1.01
5.10±0.94
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Ⅱ
4.95±0.91
4.86±1.02
4.43±0.83
4.33±0.95
4.77±1.03
Ⅲ
4.85±0.86
10.54±1.44*
12.14±1.76*△
15.86±2.14*△
, 百拇医药
19.42±2.35*△
Ⅳ
5.99±0.75
7.17±1.04
7.39±1.13
7.53±0.98
7.83±1.56
*P<0.05，vs I; △P<0.05 vs Ⅳ表3 各组外周白细胞数、CD18变化
Tab 3 Changes of peripheral leukocyte， expression of CD18 in each group(
±s，n=10) Group, 百拇医药
Time of the reperfusion
0 min
30 min
60 min
120 min
240 min
Peripheral leukocyte (109/L)
Ⅰ
3.21±0.89
3.10±0.81
3.09±0.79
, 百拇医药
3.10±0.73
3.18±0.64
Ⅱ
3.56±0.86
3.46±0.89
3.34±0.71
3.54±0.79
3.54±0.68
Ⅲ
3.65±0.91
1.98±0.54
1.47±0.37*△
, 百拇医药
0.90±0.24*△
0.58±0.13*△
Ⅳ
3.36±0.91
2.99±0.79
2.74±0.85
2.59±0.64
2.50±0.58
CD18(%)
Ⅰ
8.34±1.31
, 百拇医药
9.01±1.74
10.03±1.62
11.81±1.64
12.03±1.54
Ⅱ
7.55±1.48
8.21±1.31
8.83±1.04
9.21±1.42
9.30±1.51
Ⅲ
8.12±1.34
, 百拇医药
14.10±2.05
24.03±2.48*△
55.38±5.54*△
68.24±6.23*△
Ⅳ
9.73±1.71
10.63±1.83
13.02±1.93
14.46±2.23
15.33±2.03
*P<0.05， vs I; △P<0.05， vs Ⅳ表4 各组NO-2/NO-3含量的变化
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Tab 4 Changes of NO-2/NO-3 content in each group (μmol/L，
±s，n=10) Group(μmol/L)Time of the reperfusion
0 min
30 min
60 min
120 min
240 min
Ⅰ
, 百拇医药
53.32±5.01
56.30±8.21
58.23±9.21
60.23±10.23
61.33±7.25
Ⅱ
75.64±5.34
134.76±10.24*
186.94±17.54*
199.38±21.88*
214.37±30.38*
, 百拇医药
Ⅲ
57.83±4.08
30.64±2.86*
32.36±3.56*
51.24±3.38
66.34±4.38*
Ⅳ
80.75±9.65
124.76±17.59*
163.98±23.63*
, 百拇医药
199.76±26.91*
243.57±32.16
*P<0.05，vs Ⅰ [参 考 文 献]
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[收稿日期] 1998-12-02 [修回日期] 1999-08-10
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