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背景良好的血液循环是维持组织器官生理代谢的基础。但临床工作中经常会遇到组织器官缺血,有些缺血引起的不良作用甚至是致命的。许多研究发现缺血对组织的损伤作用不仅是缺血本身,有时仅仅缺血不足以引起组织器官损伤,缺血再灌注损伤（ischemia reperfusion injury,IRI）才是主要因素,血流再通后具有清除自由基作用的抗氧化酶合成障碍引起氧自由基大量蓄积,这些自由基反过来攻击组织细胞,导致组织器官损伤。为了减轻IRI,研究者用预适应或后适应等方法对器官进行处理,让组织器官在再灌注之前或/和之后适应这一过程,启动自身保护系统,达到器官保护作用,这种预处理和后处理模式是目前研究的热点,已经取得很大进展。我们设想,如果IR不可避免,肺缺血前对酸性内环境预适应会不会使损伤减轻,起到肺保护作用呢?几十年来医务工作者对肺缺血再灌注损伤（lung ischemia reperfusion injury,LIRI）进行了深入的研究,发现了许多药物和方法能够改善这种损伤,为LIRI的保护提供了宝贵的方法,挽救了无数生命。有研究发现IRI是酸中毒、细胞内钙负荷和氧自由基增多等原因共同作用造成的,酸中毒可能是始动因素。自Darioli等提出把低通气方式应用到危重哮喘患者可显著降低死亡率以来,临床上逐步达成共识:让患者保持一定程度的高碳酸血症这种新的通气方式,能够减轻肺损伤,从而降低死亡率。最开始时认为肺损伤减轻与低通气治疗降低肺的张力有关,因为有研究表明机械性被动通气本身就可以造成肺损伤,但又有研究表明在使用碱性药物中和低潮气量通气所导致的碳酸酸中毒后,这一保护作用消失,这表明酸化才是容许性高碳酸血症肺损伤减轻的关键因素。研究表明直接吸入二氧化碳能够减轻急性肺损伤,增加肺的氧合、肺的顺应性和通透性。本研究拟通过调节呼吸参数造成高碳酸预处理肺,观察其对LIRI的保护作用,并用分子生物学,病理学、免疫学的方法揭示其机制,从而为临床找到一个通过调节呼吸参数,造成呼吸性酸中毒,保护缺血再灌注肺组织的简便、安全、有效的预处理模式。目的通过不同高碳酸通气策略对大鼠肺脏缺血再灌注模型实施预处理,研究该策略对大鼠肺脏缺血再灌注是否有保护作用,并初步探讨其机制。方法把40只大鼠随机分为5组（n=8）,5组分别为假手术组（S组）、缺血再灌注组（I/R组）、高碳酸预处理组（A）、高碳酸预处理组（B）、高碳酸预处理组（C）。正常通气时呼末二氧化碳(end-tidal carbon dioxide tension pressure,PETCO2)维持在35-45mmHg;双肺通气时呼吸频率70bpm,潮气量12-14ml/kg,吸呼比1:2,阻断左肺门后单肺通气,呼吸频率35bpm,潮气量6-7ml/kg,吸呼比1:2。假手术组（S组）:游离左肺门稳定后不作处理通气180min;缺血再灌注组（I/R组）:游离左肺门稳定后继续通气15min,阻断左肺门45min,开放120m;高碳酸预处理组（A）:游离左肺门稳定后,调节呼吸参数,使PETCO2达到55-65mmHg,并维持5min,然后正常通气使PETCO2恢复正常,反复三个循环,阻断左肺门45min,开放120min;高碳酸预处理组（B）:游离左肺门稳定后,调节呼吸参数使PETCO2达到65-75mmHg,并维持5min,然后正常通气使PETCO2恢复正常,反复三个循环,阻断左肺门45min,开放120min;高碳酸预处理组（C）:游离左肺门稳定后,调节呼吸参数使PETCO2达到75-85mmHg,并维持5min,然后正常通气使PETCO2恢复正常,反复三个循环,阻断左肺门45min,开放120min。完成实验后,左心房放血处死大鼠,提取左支气管肺泡灌洗液（bronchial alveolar lavage fluid,BALF）中总蛋白（totalprotein,TP）的含量;检测肺湿干比重（wet/dryweight,W/D）、肺组织的丙二醛（malondialdehyde,MDA）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）含量、肺组织IL-8和IL-10的含量;对大鼠肺组织标本进行肉眼形态学观察和HE染色病理学观察,采用免疫组化法测定TNF-α的表达,RT-PCR法检测TNF-αmRNA 的表达。结果1.高碳酸预处理A、B、C三组的W/D值、MDA含量、TP值、IL-8含量、TNF-α的mRNA表达以及TNF-α免疫组化的蛋白表达均高于假手术组（S组）、低于缺血再灌注组（I/R组）,有统计学意义（p<0.05）,A、B、C三组以上指标值依次减小,A组和C组之间有统计学差异（p<0.05）;高碳酸预处理A、B、C三组的IL-10含量高于假手术组（S组）、低于缺血再灌注组（I/R组）,但仅I/R组和S组对比有统计学意义（p<0.05）,其它组间均无统计学差异;高碳酸预处理组A、B、C三组SOD值均低于假手术组（S组）、高于缺血再灌注组（I/R组）,有统计学意义（p<0.05）,A、B、C三组的SOD值依次增大,A组和C组之间有统计学差异（p<0.05）。2.高碳酸预处理A、B、C三组的肺间质水肿,炎性细胞浸润、出血等肺泡结构改变比I/R组轻,但均比S组重,A、B、C三组之间的肺结构破坏依次减轻。结论1.高碳酸通气策略预处理能够对大鼠肺脏的缺血再灌注损伤起到保护作用。2.PETCO2在55-85mmHg的范围内,高碳酸通气策略预处理对肺的保护作用随PETCO2的增加而增强。3.高碳酸通气策略对大鼠LIRI的保护机制可能与降低氧自由基水平和IL-8含量及下调TNF-α的表达有关。