呼吸机所致肺损伤的炎症机制与治疗进展

呼吸机所致肺损伤(ventilator-induced lung,VILI)的发生机制目前尚不清楚。最近提出的生物伤(biotrauma)概念，认为机械通气引起的牵张可使炎性反应上调，引起肺组织甚至是全身器官的损伤。肺保护性通气和免疫调节治疗可在一定程度上减轻VILI。     

老年患者呼吸机相关性肺损伤及全麻术中保护性肺通气策略的应用

机械通气可造成呼吸机引起的肺损伤(ventilator-induced lung injury,VILI),由于老年患者常合并呼吸功能减退,所以全麻期间更易引起VILI,现就全身麻醉下老年患者机械通气引起的肺损伤的发生机制以及相关保护性肺通气策略及应用的研究进展作一综述.     

黏着斑激酶在机械通气相关性肺损伤中的作用

背景 机械通气相关性肺损伤(ventilator-induced lung injury,VILI)是指应用呼吸机过程中由于机械通气的各种因素与肺部原发病共同作用导致的肺组织损伤.肺损伤过程中肺微血管的完整性破坏及通透性改变是引起VILI的根本原因.紧密连接(tight junction,TJ)及黏附连接(adherent junction,AJ)是细胞连接的主要方式,对维持肺的正常功能起着重要作用.黏着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)主要作用于细胞膜黏附连接的黏着斑部位,能维持黏着斑蛋白在细胞膜的表达,对AJ及血管通透性具有重要作用. 目的 通过对FAK在VILI中的作用的研究指导临床实践. 内容 探讨机械通气对FAK的影响及FAK对AJ、TJ的影响和作用. 趋向 进一步明确FAK在VILI发生过程中的作用,为临床预防及治疗VILI提供新思路及理论依据.     

全身麻醉期间肺保护通气策略研究进展

背景 机械通气保障全身麻醉手术患者的呼吸和气体交换,但也可能诱发机械通气相关性肺损伤(ventilation induced-lung injury,VILI).随着对VILI发病机制的不断探索,能在一定程度上减轻VILI损伤程度的肺保护性通气策略的研究也越来越深入.目的 就全身麻醉期间肺保护通气策略的研究进展予以综述.内容 综述肺保护机械通气策略、低潮气量通气、复合适当呼气末正压通气(positive end expiratory pressure,PEEP)、肺复张策略(recruiting maneuvers,RM)、控制平台压及FiO2等相关进展与争议.趋向 肺保护性机械通气相关研究已取得一定进展,在全身麻醉过程中采取适当的、个体化的通气策略有待进一步研究.     

细胞骨架与机械应力在机械通气相关性肺损伤中的病理生理作用

背景 机械通气相关性肺损伤(ventilator induced lung injury,VILI)是机械通气治疗中常见的严重并发症,过度牵拉引起的细胞机械应力是由细胞骨架以及细胞-期胞间和细胞-细胞外基质的相互作用调节完成. 目的 探讨细胞骨架在VILI中的病理生理机制,丰富和完善VILI理论. 内容 描述了机械通气刺激被转化为细胞内的生理信号,从而诱导细胞活化、增加肺血管通透性导致肺损伤.对细胞骨架与机械应力在VILI中的病理生理作用进行详尽的阐述. 趋向 关于细胞骨架及其相关结构在VILI的病理生理变化中作用的体外研究已广泛开展,但体内VILI模型较少,需进一步的研究.     

外源性肺泡表面活性物质对大鼠呼吸机相关性肺损伤的保护作用

目的探讨气管注入肺泡表面活性物质(PS)对大鼠呼吸机相关性肺损伤(VILI)的保护作用及机制。方法将40只Wistar大鼠采用区组法随机分为对照组、高潮气量组(HV组)、VILI组和PS组4组,每组各10只。对照组未行机械通气,其余3组容量控制通气,PS组同时经气管内插管注入猪PS100mg/kg。监测心率、平均动脉压(MAP)、血气分析、肺湿/干重比(W/D)和支气管肺泡灌洗液(BALF)中白细胞计数,测定肺组织核因子-κB(NF-κB)活性和BALF中及血清白细胞介素-8(IL-8)浓度,并观察大体及光学显微镜下肺组织损伤的改变。结果损伤性机械通气后大鼠MAP及氧合指数(PaO2/FiO2)显著降低,而肺组织NF-κB活性和W/D显著增高。PS组与VILI组相比,MAP、PaO2/FiO2、肺组织NF-κB活性、BALF中白细胞计数、BALF及血清中IL-8浓度均有统计学意义(P<0.05)。组织学检查显示PS组较VILI组病变明显减轻。结论经气管注入PS可抑制VILI大鼠NF-κB基因表达,对VILI有保护作用。     

全麻机械通气期间呼气末正压影响因素与个体化实施的研究进展

正全麻机械通气期间,如何合理设置呼吸参数,避免通气相关肺损伤(ventilator-induced lung injury, VILI),已经成为麻醉学研究的热点。全麻机械通气期间,肺保护性通气(lung protective ventilation, LPV)已被证明对健康肺患者有益[1]。作为LPV的重要组成部分,     

乌司他丁对机械通气相关性肺损伤的保护作用及其机制研究

目的探讨乌司他丁对机械通气相关性肺损伤(VILI)的保护作用及相关机制。方法 24只SD大鼠,随机分为对照组、VILI组和乌司他丁治疗组(VILI+乌司他丁组)。检测肺泡灌洗液中高迁移率族蛋白1(high mobility group box-1,HMGB-1)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、白细胞介素(IL)-6,肺组织中Toll样受体4(toll like receptor-4,TLR4)表达情况,肺湿干重比及肺病理损伤情况。结果 VILI组肺泡灌洗液中HMGB-1、TNF-α、IL-6水平、肺组织中TLR4表达、肺干湿重比和肺病理损伤评分均高于对照组,且差异有统计学意义(P0.05);VILI+乌司他丁组肺泡灌洗液中HMGB-1、TNF-α、IL-6水平、肺组织中TLR4表达、肺干湿重比和肺病理损伤评分均低于VILI组,且差异有统计学意义(P0.05)。结论乌司他丁可能通过减少HMGB-1分泌,继而减少其通过TLR4刺激肺炎症反应产生水平,达到保护VILI所致肺损伤。     

乌司他丁对大鼠机械通气肺损伤时γ-氨基丁酸信号通路的影响

目的探讨乌司他丁对大鼠机械通气引起的呼吸机相关性肺损伤(ventilator-induced lung injury,VILI)时γ-氨基丁酸(GABA)信号通路的影响。方法选取健康成年雄性Wister大鼠36只,采用随机数字表法分为三组:正常对照组(C组)、机械通气肺损伤组(VILI组)和机械通气肺损伤+乌司他丁处理组(UTI组),每组12只。VILI组与UTI组采用VT40ml/kg机械通气4h的方法制备大鼠VILI模型。机械通气前1h,UTI组腹腔注射乌司他丁1×10~5 U/kg,C组和VILI组给予等容量生理盐水。收集支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF),检测BALF中白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)及细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)的浓度;取肺组织,检测湿/干重比(W/D)、肺组织IL-1β、TNF-α和ICAM-1 mRNA的表达;采用免疫组化与Western blot法检测肺组织GAD与GABAA受体的表达量,观察病理学结果并进行肺损伤评分。结果与VILI组比较,UTI组W/D(6.7±2.4vs.8.5±2.3)、肺损伤评分[(6.9±2.3)分vs.(11.8±2.7)分]明显降低(P0.05);BALF中IL-1β[(56±11)ng/L vs.(77±15)ng/L]、TNF-α[(105±29)ng/L vs.(158±37)ng/L]及ICAM-1[(205±46)ng/L vs.(293±61)ng/L]浓度明显降低(P0.05);肺组织IL-1β(1.81±0.26vs.2.58±0.34)、TNF-α(1.61±0.15vs.2.94±0.27)、ICAM-1(1.74±0.27vs.2.79±0.31)mRNA表达量明显降低(P0.05);GAD(0.44±0.08vs.0.18±0.04)和GABAA(0.30±0.09vs.0.15±0.04)受体表达量明显增加(P0.05)。结论乌司他丁可减轻大鼠机械通气引起的呼吸机相关性肺损伤,其机制可能与激活γ-氨基丁酸信号通路有关。     

HSF1在小鼠呼吸机相关性肺损伤内源性保护机制中的作用：与HMGB1的关系

目的评价热休克转录因子1(HSF1)在小鼠呼吸机相关性肺损伤(VILI)内源性保护机制中的作用及其与高迁移率族蛋白B1(HMGB1)的关系。方法 SPF级健康C57BL/6雄性小鼠40只, 6～8周龄, 体质量20～25 g, 采用随机数字表法分为4组(n=10):对照组(C组)、VILI组、阴性对照siRNA+VILI组(NV组)和HSF1 siRNA+VILI组(siRNA组)。机械通气前48 h时, NV组气道内注射阴性对照siRNA 5 nmol, siRNA组气道内注射HSF1 siRNA 5 nmol, 均用无菌磷酸盐缓冲液稀释至50 μl。VILI组、NV组和siRNA组机械通气(VT 35 ml/kg, RR 75次/min, I∶E 1∶2, FiO2 21%)4 h构建小鼠VILI模型, C组仅行气管切开, 保留自主呼吸。分别于气管插管后即刻和机械通气4 h时, 行动脉血气分析, 记录PaO2;然后深麻醉下处死小鼠, 收集支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织, 采用ELISA法测定BALF中TNF-α、IL-1β、HMGB1浓度, 测定肺组织湿重/干重(W/D)比值...     

外源性肺表面活性物质对呼吸机相关性肺损伤大鼠炎性反应的影响

目的 探讨外源性肺表面活性物质(PS)对呼吸机相关性肺损伤(VILI)大鼠炎性反应的影响.方法 成年雄性Wistar大鼠28只,体重310-388 g,采用随机数宁表法,将大鼠随机分为4组(n=7),对照组(C组)、VILI组、PS组和空气对照组(A组).采用高气道压机械通气(气道峰压40cmH2O,通气频率20次/min,PEEP 0)20 rin制备VILI模型.C组麻醉后即经股动脉放血处死.VILI 组于模型制备成功后放血处死.PS组和A组造模后采用自制吸痰管吸除气道内水肿液后经气道分别注入PS 100 mg/kg(50 mg/ml)和等容量空气,行机械通气(VT10 ml/kg,通气频率45次/min,PEEP 7.5cm H2O)120 min后放血处死.采集股动脉血样及气道内水肿掖,采用ELISA法测定血浆IL-6、IL-10、巨噬细胞炎性蛋白-2(MIP-2)和TNF-α浓度,采用Bradford蛋白浓度测定法测定气道内水肿液蛋白浓度.光镜下观察肺组织病理学及中性粒细胞数目.结果 4组血浆TNF-α浓度比较差异无统计学意义(P ＞0.05).与C组比较,VILI组血浆MIP-2、IL-10和IL-6浓度及中性粒细胞计数升高(P＜0.05),气道水肿液量和水肿液蛋白浓度比较差异无统计学意义(P＞0.05).与A组比较,PS组中性粒细胞计数减少(P＜0.05),气道水肿液量和水肿液蛋白浓度比较差异无统计学意义(P＞0.05),血浆MIP-2、IL-10和IL-6浓度差异无统计学意义(P＞0.05).VILI组、A组和PS组肺组织炎性损伤明显.结论 外源性PS治疗VILI大鼠可减少肺组织中性粒细胞募集,但不能抑制炎性细胞因子的释放.     

大鼠呼吸机相关肺损伤热休克蛋白70和核因子-κB的表达及其意义

目的 探讨呼吸机所致肺损伤(VILI)炎症反应中热休克蛋白70(HSP70)和核因子-κB(NF-κB)表达的意义.方法 健康SD大鼠30只,实施麻醉和气管切开术后分别接受不同潮气量(VT)的通气(通气时间均为4 h).随机分为以下3组:对照组(A组);常规通气组(B组,VT=10ml/kg);损伤通气组(C组,VT=40ml/kg).4 h后放血处死动物,测定肺湿/干比重、髓过氧化物酶(MPO)活性及肺泡灌洗液(BALF)中总蛋白含量,光镜下行白细胞(WBC)计数;Western blot检测肺组织HSP70及NF-κB的表达.结果 在大潮气量机械通气4 h后,BALF中总蛋白含量、肺湿干比、WBC计数和MPO水平(3.89±0.31、5.83±0.42、6.10±0.80、7.31±1.21)均明显更高(P＜0.05);肺组织中HSP70、NF-κB表达水平(1.36±0.13、0.41±0.07)均显著增加,且两者呈负相关.结论 HSP70可通过抑制NF-κB的活性,保护肺组织避免VILI.     

机械通气肺生物性损伤机制及防治

正机械通气是运用肌松药全麻患者维持生命的必要手段,同时作为呼吸支持治疗的重要措施,挽救了无数呼吸功能严重受损的患者。然而,机械通气作为一种损伤因素可导致或加重肺损伤,即机械通气肺损伤(ventilator-induced lung injury,VILI)[1]。VILI是一种肺部弥漫性肺泡-血管膜损伤和通透性增加综合征,包括气压伤、容积伤、肺萎缩伤和生物伤四类。气压伤、容积伤、肺萎缩伤在临床呼吸机的运用中比     

组织蛋白酶B在大鼠呼吸机相关性肺损伤中的作用：与NLRP3炎症小体的关系

目的评价组织蛋白酶B(CTSB)在大鼠呼吸机相关性肺损伤(VILI)中的作用及其与NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体的关系。方法 SPF级健康雄性SD大鼠36只, 6～8周龄, 体重220～300 g, 采用随机数字表法分为3组(n=12):对照组(C组)、VILI组(V组)和VILI+CA074-me组(Me组)。C组和V组大鼠气管插管前1 h腹腔注射等量生理盐水, Me组腹腔注射CA074-me 5 mg/kg。C组自主呼吸4 h, V组和Me组行机械通气4 h, 通气参数:VT 20 ml/kg, 通气频率80次/min, FiO2 21%, PEEP 0 cmH2O。气管插管前和自主呼吸或通气结束后采集股动脉血行动脉血气分析, 记录PaO2, 随后处死大鼠, 收集支气管肺泡灌洗液(BALF)和取肺组织, 确定肺组织湿重/干重(W/D)比值, HE染色法观察病理学结果并进行肺损伤评分, 采用ELISA法检测BALF及血清IL-1β和IL-18浓度。采用qRT-PCR法检测肺组织CTSB、NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)和caspase-1的mRNA表...     

半乳糖凝集素-1预处理对机械通气相关性肺损伤小鼠的影响

目的 探讨半乳糖凝集素-1(Galectin-1)预处理对机械通气相关性肺损伤(VILI)小鼠的影响。方法 选择清洁级健康雄性C57BL/6小鼠30只,6～8周龄,体重22～30 g。采用随机数字表法将小鼠分为三组：对照组(C组)、VILI组(V组)和Galectin-1+VILI组(G组),每组10只。C组气管插管后保持自主呼吸4 h, V组和G组气管插管后机械通气4 h。气管插管前1 h C组和V组腹腔注射生理盐水0.75 ml, G组腹腔注射Galectin-1 3μg。于气管插管前即刻、自主呼吸或机械通气结束时采集动脉血检测PaO₂,后处死小鼠,收集肺泡支气管灌洗液(BALF),采用ELISA法检测BALF中IL-1β和IL-18浓度。取肺组织测定湿/干重比(W/D),采用qRT-PCR法检测肺组织GSDMD、caspase-1和caspase-11 mRNA表达量,Western blot法检测肺组织GSDMD、caspase-1和caspase-11蛋白含量,HE染色法观察病理改变并行肺损伤评分。结果 与C组比较,V组和G组机械通气结束时PaO     

机械通气致肺水肿损伤机制的研究进展

背景 机械通气致肺损伤(ventilator induced lung injury,VILI)的机制研究众多,传统认为生物学损伤为主要机制,机械性损伤为触发因素.VILI的致死因素之一就是肺水肿的发生发展或以全身炎症反应综合征及多器官功能衰竭而终结. 目的 探讨肺水肿发生的机械损伤机制及其干预措施. 内容 现就生物学损伤及机械性损伤致VILI肺水肿的发生机制的最新研究作一综述,以期预防肺水肿的发生,为临床麻醉及重症监护过程中VILI致肺水肿的发生奠定理论基础. 趋向 机械性损伤触发肺水肿的发生,做为机械通气诱发肺损伤的特殊感受器,研究综述了机械力直接损伤、瞬时感受电位(transient receptor potential,TRP)超家族介导机械刺激诱发神经源性炎症反应(neurogenic inflammation,NI)在肺水肿的发生中所起的闸门作用,阻断早期肺损伤的诱发因素对于围术期肺保护具有重要意义.     

机械通气相关性肺损伤中α7烟碱型乙酰胆碱受体的作用和机制

背景 机械通气是治疗急性肺损伤(acute lung injury,ALI)和急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)的必要措施,但同时又增加了机械通气相关性肺损伤(ventilation-induced lung injury,VILI)的发病率.而胆碱能抗炎通路是近年来发现的一种通过传出迷走神经来抑制炎症的神经-内分泌抗炎途径,其主要通过α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7 nicotinic acetylcholine receptors type,α7nAChR)发挥作用. 目的 对α7nAChR在VILI中的作用和机制的研究进展进行回顾和总结. 内容 共4部分:①VILI研究现状与共识;②胆碱能抗炎通路的研究进展;③α7nAChR在VILI中的具体机制;④归纳总结. 趋向α7nAChR在VILI中的作用和机制错综复杂,弄清这些复杂的信号转导机制对于揭示VILI的发生机制和预防VILI的发生具有临床意义.     

GSK484对小鼠呼吸机相关性肺损伤及中性粒细胞胞外诱捕网的影响

目的评价GSK484对小鼠呼吸机相关性肺损伤(VILI)及中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)的影响。方法 SPF级健康雄性C57BL/6小鼠48只, 5～6周龄, 体质量15～20 g, 采用随机数字表法将小鼠分为4组(n=12):自主呼吸组(S组)、自主呼吸+GSK484干预组(SG组)、VILI组(V组)、VILI +GSK484干预组(VG组)。S组及SG组气管插管后自主呼吸4 h;V组及VG组机械通气4 h(潮气量30 ml/kg、呼吸频率75次/min、吸呼比1∶2、呼吸末正压0 mmHg、吸入氧气浓度21%)。于VILI建模前3 d, SG组及VG组腹腔注射GSK484 4 mg/kg, 1次/d, S组及V组每天以等容量生理盐水代替。小鼠自主呼吸或机械通气4 h时, 采集腹主动脉血样, 行血气分析, 记录PaO2;随后处死小鼠, 收集支气管肺泡灌洗液(BALF)及肺组织。确定肺组织湿重/干重比值(W/D);肺组织HE染色后, 光镜下观察病理学结果并行损伤评分;采用ELISA法检测BALF IL-1β、IL-6、TNF-α及髓过氧化物酶(MPO)浓度;采用Western bl...     

不同机械通气方式对外源性肺表面活性物质治疗大鼠呼吸机相关性肺损伤效果的影响

目的 探讨不同机械通气方式对外源性肺表面活性物质(PS)治疗大鼠呼吸机相关性肺损伤(VILI)效果的影响.方法 雄性Wistar大鼠42只,体重310～356 g,随机分为6组(n=7):CVT6组、SVT6组、CVT10组、SVT10组、CVT14组和SVT14组.VT分别为6、10、14 ml/kg,通气频率分别为75、45、32次/min.采用高气道压机械通气(HPV,气道峰压为40 cm H20,PEEP为0)制备大鼠VILI模型.于HPv前(T0,基础值)及通气15～25 min,在呼气末经气道注入4 ml/kg空气,测定气道压力,计算胸肺顺应性,当其降至基础值50%时,PEEP升高至7.5 cm H2O.吸除气道内水肿液后,SVT6组、SVT10组和SVT14组给予PS 100 mg/kg,CVT6组、CVT10组和CVT14组给予等容量空气,并按不同VT和通气频率行机械通气.于T0、HPV后5 min(T1)、给予PS后15、30、60、90及120 min(T2-6)时测定MAP,采集股动脉血样行血气分析,于T1,6时收集气道内水肿液,于T6时处死大鼠取肺组织,观察病理学结果.结果 相同机械通气方式下,给予Ps后大鼠呼吸机相关性肺损伤较对照组减轻;不同机械通气方式下,SVT10组大鼠呼吸机相关性肺损伤较其余组均减轻.SVT10组肺组织病理损伤较其余组减轻.结论 采用VT10 ml/kg、通气频率45次/min行机械通气时PS治疗大鼠VILI的效果较好.     

设置最佳呼气末正压的临床应用进展

术后肺部并发症（PPCs）是全身麻醉后常见的并发症。俯卧位手术围术期呼吸管理复杂且机械通气导致的呼吸机相关肺损伤（VILI）发生率高。肺保护性通气策略（LPVS）不仅可以降低围术期VILI发生率,还可以预防PPCs,改善预后。相较于固定的呼气末正压（PEEP）值,基于患者个体差异设置最佳PEEP更具有优势及和应用前景,是肺保护通气最有效的措施之一。本文对LPVS与最佳PEEP的可行性以及设置最佳PEEP的临床应用进行综述,以期为全身麻醉尤其是俯卧位手术患者提供更好的肺保护,减少术后肺部并发症的发生。