兔海水淹溺型肺水肿组织NKA活性与动脉血气的相关性分析及药物干预研究

摘要

世界卫生组织报道2000年全世界有409.272人因淹溺致死，成为全球第二大意外死亡因素，仅次于交通事故。据报道海水淹溺型肺水肿（pulmonary edema of seawater drowning，PE-SWD）是海水溺水死亡的主要原因，其主要病理生理学特点为低氧血症、高碳酸血症和代谢性酸中毒。肺泡上皮细胞钠-钾ATP酶（NKA）在肺泡内液体重吸收中起重要作用，其活性降低既是造成海水淹溺型肺水肿发生的多种因素所引起的直接后果，又是促进淹溺型肺水肿不断发生、发展的继发性原因。多项临床及实验研究表明654-2对于非心源性肺水肿有治疗作用，但一般认为系其动力学改变机制引起。本研究拟通过建立兔海水淹溺型肺水肿模型，分析肺水肿组织NKA活性与动脉血气分析的相关性，探讨其在海水淹溺型肺水肿发生发展过程中的作用及机制，并通过对654-2干预后肺水肿组织钠-钾ATP酶活性的变化，探讨654-2治疗海水淹溺型肺水肿的可能机制及意义。
　　目的：通过建立兔海水淹溺型肺水肿模型，观察海水灌注后兔肺组织的病理生理变化，对肺组织NKA活性的变化及其变化与动脉血气是否具有相关性进行分析，讨论肺组织NKA在兔海水淹溺型肺水肿发生、发展过程中的重要意义，并通过临床常用药物654-2进行药物干预，分析654-2在淹溺肺水肿治疗中的意义及可能作用机制。
　　方法：1、根据文献提供方法建立兔海水淹溺型肺水肿模型。灌海水后动物出现明显的呼吸困难，窘迫，口唇发绀，呼吸频率显著增加，两肺布满湿罗音，气管插管内溢出粉红色泡沫状液体，动脉血气示PaO2<50mmHg、SaO2<80％、PaO2/FiO2(氧合指数)<300，认为建模成功，开始计时。2、实验分组。采取随机分组方法根据实验设计进行分组：正常对照组和海水淹溺及治疗组（654-2治疗组）。3、动脉血气检测。根据实验分组与分组时间相对应，于模型兔右侧股动脉采集1ml动脉血，注入抗凝试管，测定动脉血气，分析各时间点动脉血气变化。4、NKA活性测定。于实验分组时间处死兔，打开胸腔，于左下肺相同部位取肺组织1g，制备10％的肺组织匀浆，2000转/分10分钟后取上清液测钠-钾ATP酶活性，采用比色法，分析不同淹溺时间段钠-钾-ATP酶活性变化以及治疗组药物干预后酶活性变化分析其可能的机制及意义。5、取右上、中叶先称取湿重，然后在48℃烘干72小时至恒重，用于肺组织干/湿重（D/W）测定。6、病理学检查。取左下肺部肺组织进行常规病理学检查。留取左下肺组织进行常规病理普通光镜及透射电镜检查。确定海水淹溺肺组织病理学变化。
　　结果：1、动脉血气变化。PaO2和SaO2显著下降，呈现出严重的低氧血症，氧分压于1小时降至最低，后缓慢上升，但仍明显。PaCO2在淹溺后短暂升高，后下降。动脉血pH、实际碳酸氢盐等项指标均降低，酸中毒持续存在，主要表现为代谢性酸中毒。2、肺组织NKA值变化。肺组织NKA值[μmol/（mg.h）]在PE-SWD出现后即开始下降，对照组与淹溺10分钟组统计分析变化NKA值无统计意义，后进一步下降于60分钟达到最低点，随淹溺时间延长90分钟组、120分钟组，NKA略有升高，但仍低于淹溺前水平（P<0.01）。3、肺组织肉眼观。对照组肺组织呈粉红色，均匀一致，海水淹溺组肺表面可见暗红色片状区和(或)出血区，以双下肺背侧为主，肺组织切面可挤出多量的粉红色水肿液，随着淹溺时间延长出血区与暗红色片状区颜色加重，面积变大，肺组织体积明显增大，654-2治疗组出血、水肿区范围及程度较海水淹溺组明显减轻。4、病理学检查：1）：普通光镜检查：淹溺组肺组织切片HE染色呈现不同程度的肺泡及肺间质水肿，肺泡腔内可见均匀红染，肺泡间隔、小叶间隔断裂、破坏，并有散在出血。肺泡壁毛细血管充血扩张，有肺透明膜形成。肺间质、肺泡腔内有大量炎性细胞浸润，治疗组以上损伤程度明显减轻。2）：肺组织透射电镜检查：海水淹溺组细胞损伤严重，线粒体肿胀，空泡化严重，线粒体嵴断裂；Ⅰ、Ⅱ型上皮细胞胞体肿胀，可见Ⅱ型上皮细胞脱入肺泡腔内；肺毛细血管内皮细胞胞膜受损，胞体肿胀；板层小体破坏。肺泡隔断裂、肺泡隔上胶原纤维增多；红细胞脱落、管腔出血；肺泡腔发现巨噬细胞浸润。对照组无以上变化，治疗组红细胞脱落、管腔出血、肺毛细血管内皮细胞膜损伤程度均较淹溺组明显减轻，未发现肺泡腔巨噬细胞浸润。
　　结论：1、钠-钾ATP酶活性降低既是引起PE-SWD发生的直接后果又是加重PE-SWD发生发展的重要原因。钠-钾-ATP酶活性变化与动脉血气变化具有相关性，说明其在海水淹溺肺水肿肺水清除中的起重要作用，对控制PE-SWD的发生发展及愈后具有重要意义。2、早期使用对钠-钾ATP酶活性有上调作用的药物，对及时、早期救治PE-SWD尤为重要。3、通过动态观察海水淹溺兔肺水肿模型用654-2治疗前后及不同时间点肺组织钠-钾ATP酶活性变化情况，发现654-2治疗组钠-钾ATP酶活性明显增高，氧分压及氧饱和度改善，酸中毒减轻，并具有统计学意义。说明654-2可通过上调钠-钾ATP酶活性治疗海水淹溺型肺水肿。

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关于淹溺

1. 淹溺的定义

2. 淹溺的分类

3. 溺水的分度

海水淹溺型肺水肿

1. PE-SWD的发生机制

2. PE-SWD的病理及病理生理学改变

3. PE-SWD的治疗

Na+-K+-ATP酶（Na+-K+-ATPase，NKA）

1. 钠泵的结构

2. 钠泵的功能

3. 肺泡上皮细胞与钠泵

4. Na+ -K+ -ATPase在PE-SWD发生中的作用

5. Na+-K+-ATPase的调节机制 由于肺泡上皮细胞钠泵在肺内液体

正文

实 验 材 料

1.主要试剂

2.主要仪器

实验一: 兔海水淹溺型肺水肿组织NKA活性与动脉血气的相关性分析

1.1 材料

2. 结果

3 . 讨论

实验二：山莨菪碱对兔海水淹溺型肺水肿组织 NKA 活性的药物干预研究

1. 1 材料与方法

2. 结果

3 . 讨论

4 . 结论

小 结

附 图

参考文献

个 人 简 历

致谢