機械性呼吸器使用對橫膈肌的短期影響(II)

機械性呼吸器在加護病房對呼吸衰竭的病人是一項必要的救命工具。臨床上除了呼吸衰竭外，慢阻塞性肺病、神經肌肉疾病、藥物過量、全身麻醉手術後均須使用呼吸器。據統計約有20%的病患會使用超過3 天的呼吸器，甚至造成拔管困難，這主要的原因主要是因為橫膈肌肉疲乏﹙Diaphragm fatigue﹚。最近的動物研究，長期的使用呼吸器會改變橫膈肌肉的力量、型態及代謝特性。這可能是由於肌肉完全被動收縮﹙Dysuse atrophy﹚所致。根據實驗結果，在12 小時完全使用呼吸器就會造成老鼠橫膈肌減少(maximalspecific force﹚，而我們的研究也顯示3-4 天的呼吸器使用，橫膈肌細胞的型態就會產生改變﹙Remodeling﹚。但是使用多久的呼吸器讓橫膈肌完全不動肌力就開始下降或者肌細胞就開始產生變化，是否短期呼吸器使用﹙＜ 8 小時﹚呼吸肌肉細胞就有變化？氧化壓力﹙Oxidative stress﹚曾被提及牽涉其中肌轉，而可誘髮型一氧化氮脢﹙Inducible Nitric OxideSynthase，iNOS﹚是否牽涉到其中的禨轉變化，不同的呼吸器設定是否會產生不同的結果？因此我們設計了以下的兩年實驗來印證我們的假設：第一年計畫：重點在找出時間點﹙Time Course﹚及損傷程度。S-D 大白鼠將被隨機分成四組：? 對照組：﹙只接受氣切﹚。? 氣切+控制型呼吸器-2 小時。? 氣切+控制型呼吸器-4 小時。? 氣切+控制型呼吸器-8 小時。老鼠在實驗中將完全被麻醉，完全依靠呼吸器，在不同時間點﹙2、4、8 小時﹚的結束後取出橫膈肌做實驗。很令人興奮的是初步結果第四組即8 小時組可以明顯見到iNOS 的呈現，如附件Fig 1，而且IL-1β也被up-regulated ，如附件Fig 2。因此我們大膽認定8 小時的短期呼吸器使用會造成?膈機的損傷。第二年計畫：重點則在不同呼吸設定及機轉探查。S-D 大白鼠將被隨機分成四組：? 對照組：﹙只接受氣切﹚。? 氣切+呼吸器-低潮氣量、低吐氣陽壓組：﹙潮氣量7 ml / kg 、陽壓3 cmH2O﹚。? 氣切+呼吸器-高潮氣量、高吐氣陽壓組：﹙潮氣量15 ml / kg、陽壓10 cmH2O﹚。? 氣切+呼吸器-超高潮氣量、零陽壓組：﹙潮氣量40 ml /kg、陽壓0 cmH2O﹚。老鼠在實驗當中將完全被麻醉，完全依靠呼吸器呼吸。在機械性換氣四小時後取出橫膈肌及比目魚肌﹙soleus﹚，並用西方點墨法探測可誘髮型一氧化氮脢﹙iNOS﹚的量比較，再用可穿透性桔色試劑探測肌肉細胞損傷的程度。同時在2、4 小時抽血用ELISA檢測TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、INFβ、MIP2。肌肉收縮力測試將在體外25C 進行。由這個實驗，我們希望檢測」完全靠呼吸器呼吸在短時間就對呼吸肌造成損傷，而且不同設定會有不同的影響」的假說，並由此探查其中的機轉，是否一氧化氮脢扮演一定角色。我們正執行完成第一年的實驗，並期待有第二年的計畫通過。

系統編號:PC9308-0974
原計畫編號:NSC93-2314-B182-044