中度高海拔地區(qū)開胸手術(shù)對肺泡表面活性物質(zhì)的影響

劉剛 魏秀玲 楊林江 劉國偉 邵巖

中度高海拔地區(qū)開胸手術(shù)對肺泡表面活性物質(zhì)的影響

劉剛 魏秀玲 楊林江 劉國偉 邵巖

目的 探討中度高海拔地區(qū)開胸手術(shù)對肺泡表面活性物質(zhì)（PS）的影響。方法 收集2013年9月至2015年4月在青海省人民醫(yī)院胸外科經(jīng)左胸行食管癌根治術(shù)胸內(nèi)吻合術(shù)患者21例，分別于手術(shù)前后行左、右肺支氣管肺泡灌洗，測定支氣管肺泡灌洗液（BALF）中PS的活性水平，包括飽和卵磷脂（SatPC）、總磷脂（TCP）、總蛋白（TP）。以右側(cè)肺為對照組，并以飽和卵磷脂／總磷脂（SatPC／TPL）比值和飽和卵磷脂／總蛋白（SatPC／TP）比值作為判斷PS活性的指標。結(jié)果 術(shù)前左、右側(cè)肺BALF中的SatPC／TPL分別為（48．75±14．39）%和（48．76±12．90）%，SatPC／TP分別為（10．88± 2．24）%和（11．78±2．24）%，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（t＝－0．0024，P＞0．05；t＝－1．3019，P＞0．05）。術(shù)后左側(cè)肺的SatPC／TPL為（26．15±9．81）%，明顯低于右側(cè)的（47．62±12．58）%；術(shù)后左側(cè)肺的SatPC／TP為（5．34±2．54）%，也顯著低于右側(cè)的（10．15±2．28）%，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（t＝6．1674，P＜0．01；t＝6．4579，P＜0．01）。左側(cè)肺術(shù)后與術(shù)前BALF中的SatPC／TPL分別為（26．15±9．81）%和（48．75±14．39）%），SatPC／TP分別為（5．34±2．54）%和（10．88±2．24）%，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（t＝5．9467，P＜0．01；t＝7．4964，P＜0．01）。右側(cè)肺術(shù)后與術(shù)前BALF中的SatPC／TPL分別為（47．62± 12．58）%和（48．76±12．90）%，SatPC／TP分別為（10．15±2．28）%和（11．78±2．24）%，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（t＝0．2889，P＞0．05；t＝2．3370，P＞0．05）。結(jié)論 在中度高海拔地區(qū)開胸手術(shù)對于患者術(shù)側(cè)肺功能造成一定損傷，使PS活性明顯下降；對非術(shù)側(cè)肺功能不造成損傷，對PS活性無明顯影響。

中度高海拔； 開胸手術(shù)； 肺泡灌洗； 肺泡表面活性物質(zhì)

開胸手術(shù)后肺損傷（post－thoracotomy lung injury）一般指各種胸部外科手術(shù)后，表現(xiàn)為非心源性肺水腫和持續(xù)性低氧血癥為主要癥狀的臨床綜合征。因其經(jīng)常發(fā)生于全肺切除術(shù)后，主要癥狀與急性肺水腫相似，因此國外常稱之為全肺切除術(shù)后肺水腫（postpneumonectomy pulmonary oedema，PPO）。青海西寧地區(qū)（海拔2260m，平均大氣壓77．14kpa）因其特殊的地理環(huán)境，對于開胸手術(shù)患者的心肺功能要求相對較高，而且術(shù)后并發(fā)癥尤其是術(shù)后肺水腫及肺部感染的發(fā)生率較平原地區(qū)明顯升高［1］。開胸手術(shù)后肺損傷（post－thoracotomy lung injury）產(chǎn)生的原因包括圍手術(shù)期機體水電解質(zhì)平衡的紊亂、手術(shù)創(chuàng)傷對淋巴循環(huán)的破壞、術(shù)中酸性胃液的誤吸、手術(shù)操作過程中對肺組織的直接擠壓損傷以及手術(shù)中不適當(dāng)?shù)臋C械通氣導(dǎo)致肺損傷（ventilation induced lung injury，VILI）等因素［2］。有研究［3］表明開胸手術(shù)由于機械通氣和手術(shù)擠壓等原因可造成肺損傷，從而激活多種炎癥細胞因子（cytokines，CKS）的基因轉(zhuǎn)錄表達過程，產(chǎn)生炎癥反應(yīng)；同時，可導(dǎo)致肺泡表面活性物質(zhì)（pulmonary surfactant，PS）下降。PS的主要功能是降低肺泡表面張力，維持肺泡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，PS還可以減少肺泡中液體的外滲，防止肺水腫和肺不張，同時能促進氣道的清除功能，抑制支氣管平滑肌的收縮。近些年來研究發(fā)現(xiàn)，PS中的表面活性蛋白（surfactant protein，SP）包括A、B、C、D四種。SP－A和SP－D能增強肺泡巨噬細胞和單核細胞的吞噬、殺傷能力和化學(xué)趨化性，SP－A還可刺激脾臟內(nèi)B淋巴細胞產(chǎn)生IgG、IgA和IgM［4］。此外，PS還可以抑制炎癥細胞因子的釋放，如白細胞介素（interleukin，IL）－1、 IL－6和腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factorα，TNF－α）。因此，認為PS系統(tǒng)具有增加肺免疫功能、減輕炎癥反應(yīng)、提高肺抗感染能力的作用［5］。高原地區(qū)開胸手術(shù)對肺功能的影響已有報道，但對于PS的變化尚無系統(tǒng)性研究，我們以中度高海拔地區(qū)非肺部手術(shù)開胸患者為研究對象，通過測定術(shù)前、術(shù)后支氣管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）中PS有效成分的變化情況，探討中度高海拔地區(qū)開胸手術(shù)對PS的影響。

對象與方法

一、研究對象

收集2013年9月至2015年4月在青海省人民醫(yī)院胸外科經(jīng)左胸行食管癌根治術(shù)胸內(nèi)吻合術(shù)患者21例，其中男性16例，女性5例；年齡48～72歲，平均63．38歲。各病例均無原發(fā)肺部疾病，術(shù)前肺功能和肺部CT線檢查均無明顯異常。

二、麻醉

患者采用靜脈全麻氣管插管，術(shù)中不使用吸入性麻醉劑。術(shù)中患者血氧飽和度維持在95%以上。

三、測定方法

標本采集于手術(shù)前、氣管插管后，用PENTAX EB－1570K型纖維支氣管鏡行左肺下葉灌洗，每次灌入37℃無菌生理鹽水50ml后采用呼吸機通氣1 min，然后用負壓吸引器抽吸至無菌灌洗容器；收集灌洗液，共2次，總灌洗量100ml。用同樣方法灌洗右肺下葉。手術(shù)結(jié)束后拔除氣管插管前，選擇與初次灌洗相同的肺葉，以同樣方法灌洗和收集?；厥展嘞匆阂詿o菌紗布過濾后，以1 500r／min（r＝13．5cm）離心10min，分離出上清液，測定飽和卵磷脂（saturated phosphati－dylcholine，SatPC）、總磷脂（total phospholipid，TCP）和總蛋白（total protein TP）含量。為了修正因BALF對PS稀釋程度不同所導(dǎo)致的誤差，我們?nèi)atPC／TPL和SatPC／TP比值作為判斷PS活性水平的指標。

四、統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 19．0軟件行統(tǒng)計學(xué)分析，手術(shù)前后的SatPC／TPL和SatPC／TP值采用±s表示，術(shù)前、術(shù)后以及左右側(cè)肺間SatPC／TPL和SatPC／TP值比較采用t檢驗。P＜0．05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、手術(shù)前兩側(cè)肺BALF的回收率

術(shù)前，左右側(cè)肺BALF回收率分別為（48．52± 4．25）%和（46．94±4．66）%；術(shù)后，左右側(cè)肺BALF回收率分別為（50．56±5．02）%和（51．38±4．98）%。

二、手術(shù)前后兩側(cè)肺BALF中SatPC／TPL和SatPC／TP比值的比較

1．術(shù)前：左、右側(cè)肺BALF中的SatPC／TPL比值分別為（48．75±14．39）%和（48．76±12．90）%，SatPC／TP比值分別為（10．88±2．24）%和（11．78± 2．24）%，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（t＝－0．0024，P＞0．05；t＝－1．3019，P＞0．05）。

2．術(shù)后：左側(cè)肺BALF中的SatPC／TPL比值為（26．15±9．81）%，顯著低于右側(cè)的（47．62± 12．58）%；左側(cè)肺BALF中的SatPC／TP為（5．34± 2．54%），也顯著低于右側(cè)的（10．15±2．28）%，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（t＝6．1674，P＜0．01；t＝6．4579，P＜0．01）。

3．左側(cè)肺：術(shù)后與術(shù)前BALF中的SatPC／TPL分別為（26．15±9．81）%和（48．75± 14．39）%，SatPC／TP分別為（5．34±2．54）%和（10．88±2．24）%，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（t＝5．9467，P＜0．01；t＝7．4964，P＜0．01）。

4．右側(cè)肺：術(shù)后與術(shù)前BALF中的SatPC／TPL分別為（47．62±12．58）%和48．76± 12．90%），SatPC／TP分別為（10．15±2．28%和（11．78±2．24）%，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（t＝0．2899，P＞0．05；t＝2．3370，P＞0．05）。

表1 手術(shù)前后左、右側(cè)肺部BALF中的SatPC／TPL與SatPC／TP比較（%，±s）

表1 手術(shù)前后左、右側(cè)肺部BALF中的SatPC／TPL與SatPC／TP比較（%，±s）

討 論

PS是肺泡Ⅱ型細胞產(chǎn)生的磷脂蛋白復(fù)合物，主要作用是降低肺泡表面張力，提高肺的順應(yīng)性，促進氣體交換，防止肺不張與肺水腫。不同哺乳動物的PS組成大致相似，脂類約占90%，其中80%～90%為磷脂，磷脂中70%～80%為卵磷脂，卵磷脂中60%含雙飽和脂肪酸，主要是二棕櫚酰卵磷脂（dipalmitoyl－phosphatidylcholine，DPPC），此為降低肺泡表面張力的主要成分［6］。除DPPC外，還有其他一些脂類包括磷脂酰甘油、中性脂類及少量的磷脂。PS中蛋白質(zhì)占5%～10%，與表面活性物質(zhì)相關(guān)的稱為SP，分為A、B、C、D四種。其中，疏水性蛋白SP－B和SP－C有助于促進磷脂在肺泡氣－液界面的吸附和擴展，并促進單分子層的形成和穩(wěn)定。SP－B還通過改變磷脂膜的結(jié)構(gòu)增強磷脂表面活性。親水性蛋白SP－A、SP－D在宿主防御方面起著重要作用，可激活肺泡巨噬細胞，抵抗?jié)B出到肺泡的蛋白質(zhì)等對PS的抑制作用，促進肺泡上皮細胞再吸收PS［7］。

PS可降低小氣道及肺泡氣液界面的表面張力，如果缺少了PS的作用，肺泡就會塌陷或持續(xù)膨脹，進而引起氣道高壓。本研究選擇中度高海拔地區(qū)，左側(cè)開胸非肺部手術(shù)患者，在手術(shù)操作過程中需要進行單肺通氣，以及人為對患者肺組織牽拉和擠壓會造成一定程度的損傷，肺泡的完整性和功能受到損傷，從而導(dǎo)致肺泡Ⅱ型細胞分泌PS減少，血漿蛋白滲入肺泡間隙，并使已經(jīng)存在的PS失活，改變PS的組成使之不能發(fā)揮正常的生理功能，引起表面張力增加導(dǎo)致肺膨脹不全、肺順應(yīng)性下降，從而使表面張力增加，促使肺水腫形成，加重了術(shù)后肺部感染概率［8－9］。

綜上所述，在中度高海拔地區(qū)開胸手術(shù)對于患者術(shù)側(cè)肺功能造成一定損傷，使PS活性明顯下降，增加了高原地區(qū)開胸手術(shù)后可能出現(xiàn)的肺水腫及肺部感染等并發(fā)癥的發(fā)生概率，因此，在對肺功能要求相對較高的高原地區(qū)開展開胸手術(shù)過程中需要特別注意肺組織的保護，并且對于近些年來一些研究中使用合成PS以及生物提取PS應(yīng)用于臨床上急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）的治療，是否可以作為高原地區(qū)開胸手術(shù)肺保護及預(yù)防術(shù)后并發(fā)癥的措施，值得進一步研究探討。

1 The social of high critical care medicine of altitude of China medical association．Stage standard of united diagnostic scoring system in systemic inflammatory response syndrome and acute high altitude reaction syndrome［J］．Med J NDFNC，2010，31 （2）：83－85．

2 Jordan S，Mitchell JA，Quintan GJ．The pathogenesis of lung injury following pulmonary resection［J］．Eur Respir J，2000，15 （7）：790－799．

3 Tang F，F(xiàn)ord G，Rosenal F，et al．Hypoxemia on discharge from the post anaesthetic recovery room［J］．Can J Anaesth，1990，37（4Pt 2）：S135．

4 Weg JG，Balk RA，Tharratt RS，et al．Safety and potential efficacy of an aerosolized surfactant in human sepsis－induced acute respiratory distress syndrome［J］．JAMA，1994，272（18）：1433－1438．

5 Engle WA，American Academy of Pediatrics Committee on Fetus and Newborn．Surfactant－replacement therapy for respiratory distress in the preterm and term neonate［J］．Pediatrics，2008，121（2）：419－432．

6 Eichler W，Bechtel JF，Schumacher J，et al．A rise of MMP－2 and MMP－9in bronchoalveolar lavage fluid is associated with acute lung injury after cardio－pulmonary bypass in a swine model ［J］．Perfusion，2003，18（2）：107－113．

7 James A．Russell Genetic of coagulation factors in acute lung injury［J］．Crit Care Med，2003，31（suppl）：s243－s247．

8 Lewis JF，Jobe AH．Surfactant and the adult respiratory distress syndrome［J］．Am Rev Respir Dis，1993，147（1）：218－233．

9 Albert RK，Lkashiminaryaan S，Hildebrandt J，et al．Increased surfaced tension favors pulmonary edema formation in aneshtetized dogs lungs［J］．J Clin Invest，1979，63（5）：1015－1018．

Effect of thoracotomy on pulmonary surfactant in moderate high altitude localities

Liu Gang，Wei Xiu－ling，Yang Linjiang，Liu Guowei，Shao Yan．Department of Thoracic Surgery，Qinhai Provincial Peoples Hospital，Xining 810007，China
Correspongding author：Liu Gang，Email：378616734＠qq．com

Objective To investigate the effect of thoracotomy on pulmonary surfactant（PS）in moderate high altitude localities．Methods Twenty－one patients with esophageal carcinoma undergoing thoracotomy on the left between September 2013and April 2015in Department of Thoracic Surgery in Qinhai Provincial Peoples Hospital were enrolled．Bilateral broneho－alveolar lavage was carried out before and after operation．The indicators including saturated phosphati－dylcholine（SatPC），total protein（TP）and total phospholipid（TPL）in broneho－alveolar lavage fluid（BALF）were measured．The corresponding indicators in the right side were served as controls，and SatPC／TPL and SatPC／TP as indicators of activity of PS in BALF．Results Before operation，the values of SatPC／TPL in BALF were （48．75±14．39）%and（48．76±12．90）%in the left side and right side，respectively，and those were （10．88±2．24）%and（11．78±2．24）%，respectively for SatPC／TP in BALF，with no significant difference in these two indicators between two sides（t＝－0．0024，P＞0．05；t＝－1．3019，P＞0．05）．After operation，the value of SatPC／TPL in BALF in the left side was significantly smaller than that in the right side［（26．15±9．81）%vs（47．62±12．58）%，t＝6．1674，P＜0．01］，and the value of SatPC／TP in BALF in the left side was also significantly smaller than that in the right side［（5．34±2．54）%vs（10．15±2．28）%，t＝6．4579，P＜0．01］．The value of SatPC／TPL in BALF after operation was significantly smaller than that before operation in the left side［（26．15±9．81）%vs（48．75±14．39）%，t＝5．9467，P＜0．01］，and the value of SatPC／TP in BALF after operation was also significantly smaller than that before operation in the left side［（5．34±2．54）%vs（10．88±2．24）%，t＝7．4964，P＜0．01］．The value of SatPC／TPL in BALF after operation was not significantly different from that before operation in the right side［（47．62±12．58）%vs（48．76±12．90）%，t＝0．2889，P＞0．05］，and the value of SatPC／TP in BALF after operation was also not significantly smaller than that before operation in right left side［（10．15±2．28）%vs（11．78±2．24）%，t＝2．3370，P＞0．05］．Conclusion In the moderate high altitude localities，thoracotomy may induce lung injury and decrease the activity of PS in the operation side，while it may not cause injury in the non－operation side．

Moderate high altitude localities； Thoracotomy； Broneho－alveolar lavage；Pulmonary surfactant

2015－03－10）

（本文編輯：周珠鳳）

10．3877／cma．j．issn．2095－8773．2015．02．009

西寧 810007，青海省人民醫(yī)院胸外科

劉剛，Email：378616734＠qq．com

劉剛，魏秀玲，楊林江，等．中度高海拔地區(qū)開胸手術(shù)對肺泡表面活性物質(zhì)的影響［J／CD］．中華胸部外科電子雜志，2015，2 （2）：119－122．