真实巷道环境瓦斯爆炸对大鼠急性冲击性肺损伤呼吸功能时相变化的影响

目的探讨瓦斯爆炸对真实巷道环境下大鼠急性冲击性肺损伤和呼吸功能指标时相变化的影响。方法于2018年4月,用大型煤矿瓦斯爆炸试验巷道和爆炸测试系统模拟真实瓦斯爆炸巷道环境,固定笼具,设置爆炸参数。将72只SPF级SD大鼠按体重以完全随机分组法分为对照组、近距离组(160 m)和远距离组(240 m),各组内又分别设有创组(24 h组和48 h组,8只/组,6组共48只)和无创组(8只/组,3组共24只)。除对照组外,其余组大鼠在麻醉状态下置于不同距离点笼具内,将大鼠按照能使肺部受力的姿势摆放,实施瓦斯爆炸试验。无创组大鼠于爆炸后2、24、48、72和168 h用肺功能仪监测其呼吸功能指标的变化,7 d后麻醉处死;有创组大鼠分别于24、48和168 h后麻醉处死。对大鼠进行大体观察,肺组织湿/干重比值以及肺组织病理学检测。结果与对照组比较,瓦斯爆炸2 h后近距离和远距离组大鼠呼吸频率(f)、每分钟通气量(MV)、最大吸气流速(PIF)、最大呼气流速(PEF)和潮气量达到50%时呼气流速(EF50)降低,呼吸间歇(PAU)、吸气时间(Ti)、呼气时间(Te)和放松时间(Tr)增加(P<0.05);48 h后远距离组大鼠潮气量(TV)、气道缩窄指数(Penh)、PAU、PIF均明显高于对照组,72 h后远距离组大鼠MV低于对照组(P<0.05);与对照组比较,168 h后近距离和远距离组大鼠Penh、PAU、Ti明显降低(P<0.05)。不同距离组大鼠体重明显低于对照组(P<0.05)。不同距离组大鼠肺组织大体及HE染色观察均显示,瓦斯爆炸引起肺水肿,肺毛细血管明显充血,大量炎性细胞、红细胞浸润。结论真实巷道环境下瓦斯爆炸能够导致大鼠呼吸功能时相改变以及肺组织损伤,瓦斯爆炸致大鼠急性冲击性肺损伤模型初步建立成功,为进一步探索急性冲击性肺损伤致病机制奠定基础。