感染性全身炎性反应综合征课件

感染性全身炎性反应综合征 与多脏器功能失常综合征 多脏器功能失常综合征（MODS）曾被称 为多脏衰(Multiple Organ Failure )。 全身炎性 反应综合征(Systemic Inflammatory Response Syndrome 简称SIRS，(脓毒病综合征）Sepsis Syndrom) 或其 他命名示如表一，它是 危重病监护病房的第一位死亡病因。 表一、多脏器功能失常综合征命名的变迁 命名 提出者及年代 序贯性系统衰竭 Tilney等1973 多发进行性系统衰竭 Baue1975 多脏衰 Eiseman等1977 多系统脏器衰竭 Fry等1980 脓毒病综合征 Bony1991 全身性炎性反应综合征 ACCP/SCCM1992 多脏器功能失常综合征 Marshall1992 自从1973年Tilney等首次报告此综合征以来 ，尽管抗生素一代一代的更新，脏器替代 治疗设备年复一年的改进，监护技术及支 持疗法更趋完善，至今它的病死率仍无明 显下降，四脏衰及四脏衰以上患者的病死 率仍高达100。 近年分子生物学研究的进展，对组织损伤、 炎症及免疫系统在MODS发病中的作用有了 新的认识，例如现在已经认识，MODS的脏 器损伤，并非由于外源性因素（如细菌或毒 素）的直接作用，更重要的是宿主本身生成 的内原性炎性介质的作用。这些研究的新进 展，为提高治疗的疗效提供了理论依据。 第一节全身炎性反应综合征与多 脏器功能失常综合征的关系 许多疾病的进程都能引发持续性全身炎性 反应综合征，最终导致MODS，如创伤、烧 伤、休克、心肺复苏不完全、重症胰腺炎 等。因为细菌感染是临床最常见的病因， 应予特殊的重视。 现已证实细菌及菌体溃解后的产物内毒 素是最强烈的免疫炎症激发因素。它诱发 促炎性介质激活免疫系统，活化白细胞及 血管内皮细胞，引发严重的体循环及微循 环血流动力学改变，并破坏肠道的屏障功 能最终导致MODS。 有一个问题值得我们深思，为什么有些严 重感染患者，经抗生素治疗及清除病灶治 疗后可以痊愈；而另一些患者虽经抗生素 治疗及清除病灶治疗无效死亡。显然，前 者的病因是细菌，清除细菌感染和病灶就 能治疗成功；后者必有细菌以外的病因， 未能清除而死亡。现已认识后者病因是炎 性反应持续存在的结局。 80年代初期，我们曾制成内毒素导致的 MODS动物模型，实验结果证实，生命器官 细胞及亚细胞器的中毒性损害是动物死亡的 原因。据此，我们提出了感染性MODS治疗 的新对策菌毒并治并研制成功有拮抗内 毒素作用中药针剂神农33号，用于临床治疗 感染性MODS，取得了一定的疗效。现已认 识，它不能阻止持续性炎性反应，故此，它 已不符合时代的要求。 全身炎性反应综合征与MODS的关系，既可 能是二个独立的病症，也可能是一个病相互 联系的二个阶段。概括而论，二者的关系有 二个方面。 其一，机体遭受各种严重致病打击后。在出 现SIRS的同时，即可出现MODS，这种情况 SIRS与MODS是同意词。 其二，有些致病性打击并非严重，已经起 动了SIRS，当宿主再次遭受或轻或重的打 击，如血容量不足、失血、缺氧、休克或 感染等，宿主的炎性反应可以迅速发展恶 化，导致MODS的发生。示意如下图 各种致病打击 严重打击 中度打击 再次打击 SIRS/MODS SIRS 痊愈 MODS 第二节.多脏器功能不 全的发病机理 持续性SIRS 活化巨噬细胞 血管内皮细胞 肠道细菌及 产生炎性细胞 损伤及微循环 内毒素移位 因子和介质 障碍 MODS 一、活化巨噬细胞产生炎性 细胞因子及介质 实验研究证明炎性反应持续存在，可以不 停息的刺激巨噬细胞过度产生促炎细胞因 子，如TNF、IL-1、IL-6、IL-8等，这些细 胞因子又可诱发继发的炎性介质，如N0、 花生四烯酸代谢产物，缓激肽、组织胺等 ，随之激活白细胞和血管内皮细胞，参予 组织损伤，最终导致MODS。 有三种试验结果支持上述的论点： 用内毒素攻击动物或脓毒病、创伤 、烧伤、胰腺炎、休克等患者，血浆中炎 性细胞因子水平均有多倍的增加，并可发 展成为MODS。 机体注入内毒素或TNF.IL-1.等，可以诱 发炎性反应和MODS。 用单克隆抗体或多克隆抗体阻断细胞因 子的释放，可防止试验动物受内毒素攻击 后发展成为MODS。 然而临床尚不能证实炎性细胞因子及介质 是导致MODS发病的关键性因素，因为临床 观察应用单克隆抗体拮抗内毒素，TNF、 及IL-1、6、8等，未能改善MODS患者的结 局。这种无效的原因，可能是很难确定恰 当的阻断时机，例如，对于感染性SIRS动 物模型，早期阻断NO的生成，可以促进肺 损伤增多死亡。晚期阻断，可以改善休克 状态减少死亡。 有些研究者认为，感染性SIRS发展成为 MODS机理，可能是白细胞的凋亡失常。正 常情况下，活化的白细胞在局部炎症的周 围聚集，约24小时后凋亡，此后被巨噬细 胞吞噬避免了蛋白酶及氧自由基释放的危 害。但持续性炎性反应刺激巨噬细胞产生 的TNF、IL1、6、8，以及细菌溃解后产 生的内毒素，均可阻止白细胞的凋亡，从 而使炎性反应继续发展，最终导致MODS的 发生。 二、缺血再灌注损伤与微循环障碍 组织损伤随后出现缺血或再灌注损伤 ，（第二次打击），可以出现MODS。这种 背景下，微循环障碍，可由下述三种互相 重叠的机制引发： 组织细胞供氧不足（缺血） 缺血再灌注损伤生成有毒的氧自由基 。 白细胞及血管内皮细胞的粘附反应 缺血的重要性受到临床的支持，如不能保 持氧的运送在危重病患者需氧的阈值之上 ，就有很大可能使患者在已有组织损伤的 背景下发生MODS，故此，曾有人设法，将 氧的运送量增加到超常水平，预防发生 MODS，但这种措施是否对患者有益，尚无 定论。 对于内皮细胞生物学作用的研究，确认了 内皮细胞主动参予凝血及炎症的调节，通 过凝血因子及炎性介子的相互作用，使内 皮细胞与循环血中的白细胞共同作用，促 进微循环障碍使组织缺血及损伤。内皮细 胞与白细胞互相作用，它是各种启动因素 导致组织损伤并引发MODS的共同径路。 例如内毒素及某些细胞因子使内皮细胞从 非炎性转向促炎性这些活化的内皮细胞可 表达组织因子（凝血因子）并激活凝血 经路。此外，这些促炎性内皮细胞表达表 面受体（ELAM1， ICAM1），促进 白细胞活化及粘附，最终导致微循环内血 栓形成及白细胞介导的内皮细胞损伤，这 样广泛的组织缺血，最终导致脏器衰竭。 另一方面，少量细胞因子引发局部的内皮细 胞转向促炎性作用，显然对宿主有益，例如 在细菌侵袭的病灶部位，有循环血中白细胞 聚集，可以清除病灶部位的细菌。如是大量 细胞因子及其他介质引发的失控性炎症，将 使微循环闭塞，脏器损伤。白细胞在内皮细 胞上粘附可以致成组织损伤，阻止这种粘附 反应，组织损伤可不发生。 白细胞在内皮细胞上粘附是细胞表面受体 的介导。用单克隆抗体阻断白细胞及内皮 细胞表面的受体，可减轻缺血再灌注或休 克引发的内皮细胞和脏器损伤。另一方面 ，阻断这二者的受体也可以扩展细菌感染 。免疫系统的调节犹如双刃剑，它的进程 ，既可保护内环境的稳定，也能促进失控 性炎性反应，导致脏器损伤。 缺血再灌注比缺血在MODS的发病中具有 更重要的作用。许多脏器的组织损伤不在 组织缺血时发生，而发生在循环开通血流 再灌注之后。如若清除或阻断氧自由基的 产生，即可预防发生组织损伤。氧自由基 有多种产生的来源，其中主者要为黄嘌呤 氧化酶经路，从黄嘌呤脱氢酶转化成为黄 嘌呤氧化酶 这种转化在肠组织内仅需10秒，在心肌内 为8分，在肝、脾、肾、肺组织中大约是30 分。这些脏器对缺血再灌注损伤的敏感性 不同，它可解释脏器功能衰竭的顺序，为 什麽肺脏是最早受累的脏器。实验研究阻 断黄嘌呤脱氢酶的转化经路可以有效的保 护动物的脏器功能。阻断黄嘌呤氧化酶经 路对SIRS或MODS患者的临床效用，尚待 验证。 三、肠道内细菌及内毒素移位 1986年Meakins及Marshall首先提出“肠道是 发生MODS的原动力”。 此后这一观点受到关注。 它部分的解释了一个疑问 临床确诊有菌血症或内毒素血症患者，此 后死于MODS，其中的39患者尸检未能 发现感染病灶，认为这是肠道内细菌及内 毒素移位的结果。此外，许多危重病人感 染的致病菌，多是肠道内细菌如氯脓杆菌 ，凝固酶阴性葡萄球菌，念球菌以及肠球 菌等，这也支持这种观点的成立。 动物模型提示，动物受到非感染因素的打 击，如创伤、烧伤、失血等，可在肠系膜 淋巴腺，门脉及循环血中发现肠道内细菌 及内毒素。这种移位的先决条件是肠道屏 障功能失常。肠系膜缺血、内毒素血症、 休克、营养不良、广谱抗生素破坏了肠道 内生态环境，均可导致肠道屏障功能破坏 。 临床患者发生肠道内细菌移位的报告很少 ，腹部创伤后肠梗阻患者，剖腹探查曾发 现肠系膜淋巴结有细菌移位但很少见有细 菌移位至循环血中。目前尚不能完全证实 肠道内细菌移位与MODS发生的关系，但 肠道内内毒素移位可以诱发MODS的论点 ，已被广泛的接受。 许多肠道损伤的动物模型尤其是肠系膜上 动脉结扎SMAO模型清楚的显示，孤立的 肠道缺血可使宿主发生严重的病理生理学 反应，如休克、远隔脏器（肺，肝）损害 甚至死亡。82年我们的实验结果曾阐明， SMAO动物模型肺损害（广泛的肺间质出 血肉相连及水肿）的发病机理，它是肠源 性内毒素血症引发的结果。 近年国外分子生物学的研究突飞猛进 ，认为它的发病机理不仅与内毒素血 症有关，还与巨噬细胞激活后释放的 炎性介质（如TNF 、IL1等）及白细 胞的活化有关。 实验研究发现，肠缺血引发的肠道屏障破坏 ，可使肠道发生局部炎性反应，刺激肠管相 关淋巴组织(Gut-Associated Lymphatic Tissue 简称GALT) 释放炎性介质如TNF、IL-1等并 引发白细胞和血管内皮细胞活化等系列连锁 反应导致SIRS/MODS。肠道内GALT占全身 淋巴组织总量的2/3-1/2,肠道是全身最大的淋 巴组织器官。 此外，肠道的免疫系统也可遭受刺激被激 活。失血性休克导致肠道低血灌流状态， 引发肠道屏障功能破坏及肠道炎症，常态 下粪便含有内毒素1mg/克粪便，回肠及结 肠内含有108G及G需氧菌及1010厌氧菌/ 克肠道炎症使GALT暴露在内毒素和细菌的 环境之中，在这种情况下，GALT被激活释 放细胞因子及其他免疫调节因子。 此外的实验证明，失血性休克使肠道缺血30 90分钟，门脉血内TNF、IL-1水平明显高 于体循环，体循环内TNF、IL-1水平高峰出 现的时间晚于门脉血30分钟。总之，肠道低 血流灌注状态，可以引发肠道屏障功能破坏 及GALT被激活，此后引发系列连锁反应导 致SIRS/MODS的发生。示意如下图。 肠道低血流灌注状态 肠道屏障破坏 肠道炎症 肠道相关淋巴组织激活 细菌移位 内毒素移位 白细胞活化 炎性介质释放 (TNF, IL-1等) SIRS 白细胞与内皮细胞粘附反应 SIRS/MODS 关于MODS的发病机理除上述三个方面以 外，1996年Bone提出了促炎细胞因子与抗 炎细胞因子的平衡和失调和发病的关系。 机体遭受各种致病因素的打击后，机体即 通过免疫细胞（如单核/巨噬细胞、T细胞 、B细胞NK细胞等）和非免疫细胞（如血 管内皮细胞、纤维母细胞）分泌和合成一 系列具有生物活性的细胞因子。其中一部 分为促炎细胞因子，如TNFIL1IL2 、6、8、15，PAF，TXB2等；另一部分为 抗炎细胞因子，如IL1，IL4、10、11 ， 第三节.感染性全身炎性 反应综合征及多脏器功能 失常综合征的诊断准 一、感染性全身炎性反应综合征 (一）定义 1991年由美国ACCP/SCCM联合倡议提 出的定义,感染性全身性炎性反应综合征-即 脓毒病。已被1996年第20版希氏内科学纳 入此书。 （二）诊断标准 感染引发的全身炎性反应，有感染存 在的情况下，出现下述的 二种或以上的临床表现， 即可诊断， 体温380C 或90次/分 呼吸频率20次/分 或PaCO2 12.000/mm3,10% 二、 多脏器功能失常综合征 病因及临床表现 由于严重感染（内毒素 血症）创伤、烧伤、大手术后、病理产科 、重症胰腺炎、休克、肠道内细菌及内毒 素移位以及心肺复苏不完全等引发的全身 性反应综合征 ，继续发展恶化导致二个或 以上脏器功能不全的临床综合征， 脏器功能不全可以同时或序贯的发生。它 发病急 ，进展快，病死率高。患者在发生 的MODS以前，大多脏器功能良好；发病 之后一旦痊愈，一般不遗留脏器的永久性 损害，也不转为慢性。因此，一些慢性疾 病的终末期及发病学上相关的脏器疾病， 虽也涉及多个脏器，均不属于MODS的范 畴。 分期诊断及严重程度标准 1995年全国危重病急救医学学术会议 制定的，MODS病情分期诊断及严重程度 评分标准示如下表（略：详见附表） 第四节.多脏器功能失 常综合征的治疗 一、动态观察病情变化, 动 态增减临时医嘱 MODS患者的病情瞬息多变,必须根据病 情的动态变化,增减临时医嘱。床旁器械监测 非常重要，但是医护人员的床旁监测，也很 重要。只有这二者监测的结合，才能正确判 断病情的早期变化，给予早期治疗。 如突发呼吸频率及心率增快，虽未出现肺底 罗音，即应考虑有否早期心衰；血压进行性 偏低，尿量进行性减少，应首先考虑有否内 出血，查看胃管，胸腹腔引流管的色泽，大 便的色泽，腹部是否胀满肠鸣音情况等，如 无出血迹象，应考虑有否体液丢失的血容量 不足，快速补液200毫升后不见好转，应再 考虑是否出现了早期休克； 突然出现心率不齐如动脉血氧饱和度没有明 显下降，虽然心电图没有U波出现，即应快 速复查血钾等等。总之早期发现病情变化， 早期诊断，早期治疗，这是抢救病人成功的 基础。床旁监测非常必要，器械监测不能代 替医护人员有思维的床旁监测。危重病人的 治疗医嘱，必须动态的增减。 二、多脏衰的治疗 多脏器功能不全综合征最先受累的脏器经 常是肺脏（ARDS），其次是凝血机能障碍 （DIC），应激性溃疡、急肾衰、左心衰 、肝功能衰竭等。各脏衰的治疗，请参考 有关资料。 三、 清除内毒素血症的三大来源 现已明确认识，感染性MODS的内毒素血症 有三大来源： 感染病灶， 肠原性内毒素血症， G一菌感染抗生素治疗后。它们的治疗对 策如下； （一）、手术清除感染病灶，如有需要手术 清除的病灶。关键是要根据原发病，查寻难 于发现的隐性病灶。尤其要注意腹膜后,膈下, 肝内,肾盂内,宫腔内,以及肛门周围有无脓肿. 胸腹平片,超声及CT检查对确定隐性病灶非常 重要,但仔细的查体及必要的指诊也很重要. （二）、清除肠原性内毒素血症 中医对肠道内内毒素，有许多泻下治法，但 过去的中医并不认识肠原性内毒素血症，中医 曾有，“肺与大肠相表里”的理论。80年代初期 本文著者曾对此理论，进行了SMAO动物模型 的实验研究，证实肠道缺血再灌注后肠道屏障 破坏，内毒素可以入血导致ARDS。 本文著者曾对ARDS伴有大便多日秘结，腹 部胀满，舌有黄苔芒刺（中医辩证属于阳 明腑实证）的患者，应用有上清下泻作用 的“凉膈散”治疗，患者在大量通便后次 日，PaO2明显上升好转。临床治疗已经证 明，中医的泻下法有清除肠道内内毒素的 作用。避免危重病人的营养不良，有预防 发生肠原性内毒素血症的作用。 在病情允许的情况下，应给予经口营养，它 能促进肠道的运动，减少发生肠道缺血，此 外组成肠道营养的配方，应有长链氨基酸及 麦胺它对防止花生四烯酸降解产物的生成， 有重要作用；并有调节肠道内免疫功能的作 用，抑制氧自由基的产生。 此外，3多不饱和和脂肪酸（鱼油）（ 可通过环氧化酶经路导致无活性血栓素A3 及PGI3的产生。据此，控制经肠道的营养 成份，有调节全身炎性反应的意义，可能 减少肠原性内毒素血症的发生。 此外，选择性消化道净化（SDD），有抑制 肠原性内毒素血症发生的作用。口服新霉素 (Neomycin)等可抑制致病性G一菌过度生长， 减少肠道内毒素的产生。近年研究应用 Dopexamine,及PGI2 作为变异的SDD. Dopexamine可以增加肠道对氧的利用，逆转 肠道缺血。PGI2可增加腹腔内脏的血流量， 并能减少肠道炎性介质的释放，此疗法的效 用，尚待大规模的临床验证。 （三）、治疗G一 菌感染抗生素引发内毒 素释放的治疗的对策。 减少G一 菌感染抗生素治疗后菌体溃解，可 以产生内毒素，这种论点已被公认。如 Shenep报告，应用庆大霉素及羧苄青霉素 治疗嗜水单胞菌(Aeromonas Hydropphilia) 感染，杀灭的细菌越多生成的内毒素也越 多，示如下表。 抗生素治疗后 菌血症 血浆内游离内毒素 时间( 小时 ) ( CFU/ml ) ( ng/ml ) 0 140.000 5 1.7 300 50 4.0 7.200 100 6.0 400 250 近年对抗生素治疗与内毒素释放的关系，已有 部份的认识。选用合适的抗生素可以减少内毒 素释放的危害。部份抗生素治疗G一菌感染与 内毒素释放的关系 。详见雪林教授报告。 四、治疗的新对策： “细菌/内毒素/炎性介质并治” 在80年的初期，由于感染性MODS抗生素治 疗后，必定有内毒素的生成。本文著者在国 内外首先提出了菌毒并治的对策，在抗生素 治疗的同时加用具有拮抗内毒素作用的神农 33号，取得了良好的疗效。 近年分子生物学研究的进展，阐明了感染 性MODS的致病因素，不仅有内毒素的作 用，还有宿主自身产生炎性介质的作用。 为此，过去提出的菌毒并治疗法已不全面 ，应该更新为细菌/内毒素/炎性介质并治。 近年，国外分子生物学的研究，迅猛进展 ，现已研究多种拮抗内毒素及拮抗炎性介 质制剂，分别示如表1及表2 表1拮抗内毒素制剂 抗体复合物 O多糖侧链特异性抗体 人多克隆内毒素核心部位抗体 J5免疫血浆或抗血清 静脉用免疫球蛋白 内毒素脂质部位抗体 E5（鼠免疫球蛋白衍化复合物 HA1A （人免疫球蛋白衍化复合物） 非抗体复合物 脂多糖结合分子 重组杀菌/通透性增加蛋白 多粘菌素B衍化物 内毒素脂质A部分衍化物 脂质X 脂质A 单磷酸化脂质A 表1所示者，至今仍在实验研究阶段，多是 动物实验有效，临床应用无肯定的疗效。其 中之一，多粘菌素B很有临床实用前景。多 粘菌素B是一种多肽类抗生素，由于它的肾