体外循环后的肺损伤及其炎症反应
毛斌　周其文　韦华　来永强　张红

中华胸心血管外科杂志2000 年8 月第16 卷第4 期　

Chin J Thorac Cardiovasc Surg ,August 2000 ,Vol . 16 No. 4
 

【摘要】　目的　探讨体外循环引起的全身炎症反应和肺损伤间的相互关系。方法　32 例先天性
心脏病合并肺动脉高压病人,测定体外循环前后呼吸生理变化、白细胞计数、白介素( IL)26,IL28、脂质过氧化物和血栓素、62酮2PGFlα的变化。结果　体外循环后肺顺应性显著下降、吸气阻力和呼气阻力、峰值压力和平台压力显著升高, P < 0105。白细胞计数、IL26、IL28、脂质过氧化物和血栓素、62酮2PGFlα在体外循环后显著升高, P < 0101 ,其中IL28 与肺顺应性呈负相关, r = - 01340 , P < 0105 ;62酮2PGF1α与肺顺应性呈正相关, r = 01417 , P < 0105。结论　体外循环后引起全身炎症反应和肺损伤,肺损伤程度与IL28 呈正相关,与62酮2PGF1α呈负相关。对先天性心脏病合并肺动脉高压的病人,体外循环中使用前列环素或前列腺素E1 能减轻肺损伤。
【关键词】　呼吸功能不全　　心脏病　　体外循环　　白细胞介素8

Lung injury and systemic inflammatory response after extracorporeal circulation

MAO Bin , ZHOU Qiwen , WEI Hua , et al .
Department of Cardiac Surgery , Beijing Anzhen Hospital , Beijing 100029
【Abstract】　Objective : To study cardiopulmonary bypass (CPB) induced systemic inflammatory response and lung injury , and to evaluate their relationship. Method : 32 cases of congenital heart disease with pulmonary hypertension were studied. Lung compliance , inspiratory and expiratory resistance , airway peak pressure and plateau pressure , WBC count , interleukin26 , interleukin28 ,lipid peroxide , thromboxane B2 , 62keto2PGF1αwere assessed before and after CPB. Result : After CPB , lung compliance decreased
significantly (P < 0. 05) . Inspiratory and expiratory resistance , peak pressure and plateau pressure , WBC count , interleukin26 , interleukin28 , lipid peroxide , thromboxane B2 , 62keto2PGF1αincreased significantly (P < 0. 01) . Interleukin28 had negative relationship
with lung compliance (R = - 0. 3400 , P < 0. 05) , 62keto2PGF1α had positive relationship with lung compliance (R = 0. 417 , P <0. 05) . Conclusion : CPB can induce systemic inflammatory response and lung injury. Lung injury had positive relationship with interleukin28 , and negative relationship with 62keto2PGF1α.
【Key words】　Respiratory insufficiency 　　Heart diseases 　　Extracorpreal circulation 　　Interleukin28
作者单位:100029 　首都医科大学附属北京安贞医院心脏外科

心内直视手术后,急性呼吸功能不全的发生率高达15 %～30 % ,是心脏外科最常见的并发症,尤
其在复杂手术和危重病人中发生率更高。我们探讨体外循环后肺损伤及其相关因素,以达到减少呼吸功能衰竭,降低围术期病死率的目的。
临床资料
1996～1998 年,32 例先天性心脏病合并肺动脉高压的病人中,男18 例,女14 例。年龄7～41 岁。
室间隔缺损(VSD) 16 例,动脉导管未闭(PDA) 6 例,房间隔缺损(ASD) 2 例,VSD 合并ASD 5 例,VSD 合并PDA 3 例。肺动脉平均压(67 ±14) mm Hg ( 1mm Hg = 01133 kPa) ,肺血管阻力(8155 ±3162)Wood。麻醉诱导后、开胸后、开放升主动脉时及其后1、2、4、6 h ,利用940 呼吸生理仪与西门子900C 呼吸机相连,测量肺顺应性、吸气和呼气阻力、峰值压力和平台压力。麻醉诱导前、开放升主动脉时以及其后1 、2 、4 、6 h , 取2 ml 桡动脉血测定白介素( IL ) 26和IL28 ; 开放升主动脉时分别从左右心房取血,行白细胞计数。麻醉诱导前、后、开放升主动脉时以及其后1、
2、6 h ,取桡动脉血5 ml 测定血栓素(TXB2) 、62酮2前列腺素F1α(62酮2PGF1α) 、脂质过氧化物(LPO) 。
统计学处理数据采用均值±标准差的形式表示,进行t 检验和相关分析。
结　果
1. 手术平均阻断主动脉(7011 ±2213) min ,辅助循环(12317 ±3518) min ,全组无死亡病例。
2. 肺功能各项指标检测结果,见表1。
3. 体外循环前后白细胞计数及体液指标变化,见表2。体外循环后, IL28 与肺顺应性呈负相关,
r = - 01340 , P < 0105 。62酮2PGF1α与肺顺应性呈正相关, r = 01417 , P < 0105 。
讨　论
心肺转流后,血液与体外循环管道接触等多种因素,使人体产生广泛的炎症反应〔1〕。它与术后多
器官功能障碍的发生,尤其是呼吸功能衰竭的发生有密切关系。因先天性心脏病合并重度肺动脉高压病人的肺血管壁厚,内皮细胞呈绳索织物样,细胞之间的嵴深而弯曲,细胞表面微绒毛增多,易与血小板和白细胞粘附,故本组全部选择此类病人进行研究。我们的试验显示,肺顺应性在体外循环后显著下降,峰值压力、平台压力、吸气阻力和呼气阻力显著升高,说明体外循环后肺功能受损。开放升主动脉后,左心房的白细胞计数显著低于右心房,说明经过肺循环后有大量白细胞存留在肺循环中,它们可能与肺损伤有关。同时,脂质过氧化物、血栓素、62酮2PGF1α、IL26 和IL28 明显升高。IL28 与体外循环后白细胞隔离在肺循环,并造成组织损伤有密切关系,注射IL28 可以诱导白细胞在肺内存留〔2〕。我们的试验显示,体外循环后IL28生成迅速增加,高峰出现在开放升主动脉后1～2 h ,然后逐渐下降,在开放升主动脉后6 h 恢复正常,IL28与肺顺应性呈负相关, 均说明体外循环使IL28 合成增加,该物质与体外循环后的肺损伤有密切关系。
前列环素扩张血管,抑制血小板和白细胞聚集。血栓素A2 收缩肺血管,促进血小板聚集,其合成的
抑制剂同样可以减轻体外循环后的肺损伤〔3〕。我们的试验显示,体外循环后62酮2PGF1α合成显著增加,并且与肺顺应性成反比,说明前列环素可能通过扩张肺血管,抑制血小板的聚集和释放功能,达到减轻肺损伤的作用。所以,我们认为,先天性心脏病合并肺动脉高压的病人,在体外循环中使用前列环素或前列腺素E1 ,可能减轻肺损伤。

参考文献
1 Kirklin JK, Westaby S , Blackstone EH , et al . Complement and the damaging effects of cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surg ,1983 ,86 :845 - 857.
2 Sekido N , Mukaida N , Harada A , et al . Prevention oflung reperfusion injury in rabbits by a monoclonal antibody against interleukin - 8. Nature ,1993 ,365 :654 - 657.
3 Friedman M, Wang SY,Sellke FW,et al . Pulmonary injury after total or partial cardiopulmonary bypass with thromboxane synthesis inhibition. Ann Thorac Surg , 1995 ,59 :598 - 603.
(收稿日期:1999211208)