急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征

牡丹江医学院麻醉学教研室,第二十一章 急性肺损伤和急性 呼吸窘迫综合征,牡丹江医学院麻醉学教研室,在病理解剖学上广泛的肺急性损伤表现为肺泡的弥漫性损害，临床上表现为急性呼吸衰竭。 急性肺损伤（acute lung injury, ALI) 与急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome, ARDS）共同特征表现为急性呼吸困难、低氧血症以及双侧肺部浸润性病变的X线征。,第一节 病因,ALI和ARDS的常见病因如表21-1所示： 表21-1 ALI和 ARDS的病因,第二节 病理生理,一、基本病理改变 ARDS病理改变的特征：是弥漫性肺泡损伤（diffuse alveolar damage，DAD）。 按发病顺序大致可分为渗出期（exudative phase）和纤维增生期(fibroproliferative phase)。,渗出期,渗出期的早期表现为富含蛋白质的渗出液“淹没”肺间质和肺泡，同时有红细胞渗出（出血）和纤维素沉积。 光镜下细胞损伤尚不明显，但在电镜下可发现细胞超微结构的损伤：毛细血管内皮细胞水肿、细胞间连接增宽、胞浆内小泡增多；基底膜破坏，肺间质炎性细胞浸润，程度较轻。临床表现以肺水肿为突出。数天后，蛋白质的沉积，肺泡内形成透明膜，肺间质内有大量炎性细胞浸润；随着肺泡损伤的进展，型肺泡细胞胞浆肿胀、变性，甚至坏死、脱落，由增生的型肺泡细胞替代；在肺毛细血管和肺小动脉内可见纤维素性血栓。,二、基本病理生理改变,ALI和ARDS是由各种病因引起的肺泡毛细血管膜损害，造成肺毛细血管通透性增加，使水分甚至蛋白质聚积于肺间质和肺泡内，引起肺顺应性降低，功能残气量减少，通气血流比例失调，肺内分流量增加和严重低氧血症等一系列病理生理改变。,1非心源性高通透性肺水肿,1、ARDS早期的病理特征为：非心源性高通透性肺水肿。 2、从理论上讲，测定肺毛细血管的通透性对于诊断ALI和ARDS及判断其预后具有重要意义。 3、X线胸片仍是目前临床上诊断肺水肿最常用的方法。,1.正常情况下肺淋巴系统有清除肺间质及肺泡中过多液体和蛋白质的能力。 2.当进入肺间质的液体量超过淋巴引流量的最大负荷时，液体即聚集于肺内引起肺水肿。 3.ARDS时发生肺水肿主要是由于肺泡毛细血管膜损害，内皮细胞的间隙增加或扩大，液体和蛋白通过损伤的内皮细胞膜的速度加快而引起的肺水肿。 4.ARDS初期，液体多聚集于肺间质，称为间质性肺水肿；当水肿继续进展，液体进入并充盈肺泡称为肺泡性肺水肿。,肺水肿可以引起以下变化：,肺泡表面活性物质相关磷脂含量降低； 磷脂酞胆碱和磷脂酞甘油的含量相对减少； 肺泡表面活性物质中脂质的含量相对增加； 表面活性物质相关蛋白的含量降低。,肺泡表面活性物质组成成分的改变可导致肺泡表面张力增加，肺间质及血管周围组织的压力降低，促使液体向间质和肺泡内移动，破坏肺泡内外的液体平衡，从而加重肺水肿。 血浆蛋白的渗出也可降低肺泡表面活性物质的活性，增加肺泡表面张力，引起肺泡萎陷和肺不张。,2肺呼吸功能变化,(1)、肺内分流量增加 (2)、气体弥散功能障碍 (3)、肺泡通气量减少,（1）肺内分流量增加,1.由于型肺泡上皮细胞表面活性物质生成、分泌不足和活性下降，以及肺泡液对表面活性物质的稀释和破坏，导致肺表面张力升高，肺顺应性下降，引起弥漫性肺泡萎陷，致肺内分流量增加。 2.肺血管内微血栓形成、血管活性物质引起的肺血管收缩，以及肺间质水肿对微血管的压迫，不仅可增加肺血管阻力使肺动脉压升高，而且使流经肺泡的血流量减少，造成死腔样通气。 3.肺泡通气灌流比值严重失调、肺内分流量增加，是ARDS时出现进行性低氧血症的主要原因。,（2）气体弥散功能障碍,ARDS病人，由于肺间质和肺泡水肿、透明膜形成、肺纤维化，均可增加气体弥散的距离，导致弥散功能障碍，使肺泡血液间气体达到平衡的时间延长（正常0.3秒），导致流经肺泡周围毛细血管内的静脉血得不到充分氧合，引起静脉血的掺杂增加，从而加重低氧血症。,（3）肺泡通气量减少,1.ARDS病人由于肺水肿、肺顺应性下降和小气道的阻塞，可引起部分肺泡通气量减少。 2.未受累或病变轻的肺泡则代偿性通气增强，以及因呼吸加快，排出二氧化碳过多，故早期病人常表现为通气过度、低碳酸血症。 3.晚期，肺泡-毛细血管膜损伤更为严重，肺通气量进一步减少，可引起CO2潴留而发生高碳酸血症。,3.肺循环功能改变,1.肺血管阻力增高是ARDS肺循环功能改变的主要表现。 2.由于缺氧、酸中毒、细菌内毒素及血管活性物质作用，引起肺小动脉痉挛收缩；由于白细胞和血小板的粘附，造成肺毛细血管网的栓塞，也是肺循环阻力增加的因素之一。 3.肺血管阻力的增加，使右心室后负荷加重，甚至发生右心功能不全。,第三节 发病机制,ALI或ARDS，一般都伴随全身性炎症反应，故认为ARDS是全身性炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome, SIRS）在肺部的表现。,一般认为，ARDS发病的关键是致病因子（如内毒素、创伤、缺血再灌注等）激活了机体的单核吞噬细胞系统，导致炎性细胞因子如肿瘤坏死因子（TNF）、白细胞介素（IL-1、IL-6、IL-8等）的释放，后者使中性粒细胞激活，白细胞和血管内皮细胞的粘附分子表达增高，导致白细胞在肺微循环中趋化、集聚并与血管内皮粘附，大量释放氧自由基、蛋白水解酶、花生四烯酸类脂质代谢物如前列腺素、血栓烷A2、白三烯、血小板激活因子（PAF）等）。 炎症介质造成肺血管内皮细胞的损伤，使肺微血管通透性增高，血浆蛋白质渗入肺间质，造成肺间质水肿。炎性细胞在趋化因子和粘附分子的作用下，移行入肺间质，继续释放炎症介质，最终造成肺泡上皮的损伤，气-血交换屏障破坏，肺水肿和肺组织炎症呈进行性加重。,肺泡内巨噬细胞的激活可能是引起ALI和ARDS的重要环节。 无论是直接的肺部创伤，还是来自肺外的内毒素等致病因子，均可激活肺巨噬细胞，使之释放细胞因子和炎症介质。 肺血管内皮细胞也有产生血管活性肽类如内皮素和前列腺素类的功能。 炎症介质的失控性释放、补体系统的激活以及炎症级联反应在ARDS的进展中起了重要作用。,第四节 临床表现与分期,（一）临床表现 1.症状与体征 在创伤、休克或大手术后1-3天突发呼吸窘迫，常发生在ARDS起病后1-2天内，呼吸频率可达每分钟30-50次。重症患者呼吸频率每分钟可达60次以上。随着呼吸增快、呼吸困难症状的发展，缺氧症状也愈明显，病人表现烦躁不安、心率增速、唇及指甲发给，吸气时锁骨上窝及胸骨上窝下陷。部分病人胸部听诊可闻及干性罗音或湿性罗音。在疾病后期，多伴有肺部感染，表现为发热、畏寒等症状。,2.影像学与实验室检查,临床症状出现后1224小时才出现胸部X线异常。X线胸片仍可呈阴性，或仅有边缘略显模糊的纹理增多；当肺间质水肿、肺泡水肿、肺出血比较明显时，双肺野可见边缘模糊的斑片状阴影。 随着肺实变、肺泡壁增厚、肺泡内透明膜形成，X线胸片显示浸润性阴影扩大，融合为大片阴影。ARDS后期，X线表现为两肺弥漫性阴影，或形成小脓肿，有的伴气胸或纵隔气肿。 CT片显示有斑点样浸润。,血气分析,早期低氧血症，且不被吸氧所改善。 氧合指数（PaO2/FiO2）是诊断ARDS与判断预后的重要指标。当PaO2/FiO2 200mmHg属重度ALI（即ARDS)。PaCO2早期可降低，若PaCO2增高提示濒危。 ALI病人肺顺应性下降，并与病情严重程度成比例。 对肺泡液进行细胞分类和蛋白含量测定，可发现多形白细胞和酸性细胞随病情发展而增多，蛋白含量增加，肺含水量也增加。,(二)临床分期,1. ALI评分 对ALI进行评分有助于区分ALI的严重程度，也有助于理解ALI与ARDS是同一病理过程中的不同发展阶段（表21-2）。 2.判断方法：肺损伤得分累计值/指标数。 正 常：0； 轻、中度损伤：0.12.5； 重 度 损 伤：2.5。,表21-2 急性肺损伤评分表,2. ARDS分期,(1)第一期：有原发病如创伤、感染、休克等临床症状。呼吸困难表现不明显，但呼吸频率开始增快，出现过度通气，并发展为低碳酸血症，氧分压尚属正常或在正常低值。 (2）第二期：多在原发病发生24-48小时以后，呼吸增快，浅速而有轻度困难，肺部可听到湿性罗音或少数干性罗音。Pa02下降，A-aD02与Qs/Qt增加，胸部X线显示细网状浸润阴影，反映肺间质液体含量增加。,ARDS分期,（3)第三期：病情发展迅速，呼吸困难加重，表现呼吸窘迫，肺部听诊罗音增多。Pa02进一步下降，即使给氧也难以纠正。X线胸片出现典型的、弥漫性雾状浸润阴影。 (4)第四期：严重呼吸窘迫，病人严重高碳酸血症，最后导致心力衰竭、休克、昏迷。X线呈“白肺”（磨砂玻璃状）。,第五节 诊断,一、诊断标准 （一）ALI诊断标准 1急性起病； 2氧合指数（Pa02/Fi02）300mmHg （无论是否使用PEEP)； 3X线胸片示双肺浸润影； 4肺动脉楔压(PAWP) 18mmHg或无左房 压力增高的临床证据。,（二）ARDS的诊断标准,在ALI诊断标准的基础上，凡氧合指数（Pa02/Fi02） 200mmHg，即可诊断为ARDS。,二、鉴别诊断,1.心源性肺水肿 见于高血压性心脏病、冠心病、主动脉瓣膜病变、心肌炎、心肌病等引起的左心衰竭。 病人均有心脏病史和相应的体征，结合胸部X线和心电图变化，一般诊断不难。,心源性肺水肿,1.心源性肺水肿的形成主要由于肺静脉压增高，其水肿液蛋白质含量不高，使用利尿剂、血管扩张剂降低肺动脉压可使肺水肿缓解； 2.ARDS引起的肺水肿主要由于肺毛细血管内皮损伤，通透性增加，其水肿液蛋白质含量较高。 3.心源性肺水肿引起的呼吸困难常可因氧吸入而缓解，但ARDS引起呼吸窘迫氧吸入不能奏效 。,2.非心源性肺水肿,1.见于输液过量，肺静脉闭塞性疾病，血浆胶体渗透压降低，其他可见于胸腔抽液过快所致的复张性肺水肿等。 2.病人均有相应的病史、临床特征和实验室检查所见。 3.在肺水肿发生后，胸部X线肺水肿征象出现较快，治疗后消失也快，低氧血症程度一般不甚严重，比较容易纠正。而ARDS病人低氧血症比较顽固，肺部阴影一旦出现，短期内难以消失 。,3.急性肺栓塞,1.血栓多来自下肢深静脉和盆腔静脉，手术后或长期卧床不起者多见，脂肪栓塞常见于长骨骨折。 2.起病突然，以呼吸困难、胸痛、咯血、发绀等为主要临床表现。 3.血气分析PaC02与Pa02均降低，胸部X线检查肺内可见典型的圆形或三角形阴影，心电图I导联出现S波加深，导联出现大Q波及倒置T波。放射性核素肺扫描及肺动脉造影可明确诊断 。,第六节 治疗,对ALI及ARDS目前尚无有效的治疗方法。 治疗原则：是消除原发病因、支持呼吸、改善循环，病因治疗和防治并发症，维护肺和其他器官的功能。,感染是导致肺损伤及ARDS的高危因素，也是ARDS患者常见的死亡原因。 对感染病灶进行清创和引流的同时，可先采取经验性抗生素治疗，随后再根据临床病原学知识及病区病原流行病学资料来选择抗生素治疗，根据病原培养及药敏试验的结果调整抗生素，采用针对性抗生素治疗。,急性肺损伤及ARDS患者容易并发MODS，所以进行全身支持治疗对预防MODS发生有重要意义。 维持循环系统的稳定是一切治疗的基础，必要时可使用正性肌力药物和血管活性药物改善循环功能。 需注意肾血流量的维持、应激性消化道出血的防治、脑水肿的预防与治疗以及电解质酸碱平衡的维持。,急性肺损伤与ARDS患者机体处于高代谢状态，而又不能进食，容易导致营养不良，使机体免疫和防御功能下降，易并发感染和影响组织的修复，故宜尽早加强营养。 可采用鼻饲或静脉补充营养的方法，但最好通过鼻饲给予，更接近于生理状态，而且可以保护胃粘膜，防止细菌移位。 在行人工通气时，可酌情应用镇静剂和肌松剂以减少机体的消耗，但不应常规使用，以致撤机困难。,（一）机械通气支持,机械通气支持是目前治疗ALI及ARDS最重要也是最具有肯定疗效的方法之一。 其目的：是维持气体交换，支持肺泡毛细血管膜功能的恢复。 机械通气可有效纠正低氧血症，为患者赢得时间，以便进行病因治疗。,对机械通气的要求,1、在FiO20.6,气道压峰值45cmH20时，SaO2能达到90以上。 2、一般首先应用IPPV，当IPPV在上述条件下不能有效提高Sa02时（SaO290），应使用PEEP,一般从35cmH20开始，但最高不超过15cmH20。 3、使用PEEP时要注意循环稳定。 4、潮气量不宜过大，一般潮气量为6-8m1/kg,气道压应40-45cmH20。 5、呼吸频率不宜过慢，一般每分钟15次左右，但呼吸频率过快可致内源性PEEP，应予注意。,（二）降低肺血管阻力,1一氧化氮（nitric oxide，NO） NO可选择性地作用于肺血管内皮而降低肺血管阻力。 NO治疗的最佳浓度为5ppm， NO改善氧合的作用在萎陷肺复张后最为明显，同时加用PEEP可改善NO的治疗效果。 2.酚妥拉明、硝普钠、前列环素（PGIZ）等也可酌情使用。,（三）肾上腺皮质激素,1.作用：可保护内皮细胞，降低毛细血管的通透性，稳定溶酶体酶膜，减轻炎性反应，防止纤维化，但应用不当会导致感染播散。 2.主张早期短程大剂量应用，氢化可的松每天1000mg或地塞米松每天50mg,连用3天后停药 。,（四）体外膜肺级合,1.体外膜肺氧合（extra-corporea