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1、急性呼吸窘迫综合征,吉林大学中日联谊医院 李洪军,概念,急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome, ARDS）是指多发生于原心肺功能正常的患者，由于肺内外各种不同病因而引起急性肺损伤，肺毛细血管炎，肺毛细血管通透性增加，继发急性高通透性肺水肿和进行性缺氧性呼吸衰竭。虽其病因各异，但有其共同的生理学、病理学和影像学特征。,为弥漫性肺毛细血管、肺泡上皮损伤，肺微血管通透性增加的间质性肺水肿、透明膜形成和肺泡萎陷，造成通气与血流比例失调，肺内右至左的分流量增多和呼吸功的增加，胸部X线呈现弥漫性浸润阴影。临床表现为急性进行性呼吸衰竭，难治性低氧血症。A
2、RDS发病是一个动态过程，是急性肺损伤(acute lung injury,ALI)发展到后期的典型表现。ALI是ARDS的早期阶段，致病因子通过直接损伤或通过机体炎症反应过程中细胞和相应介质间接损伤肺毛细血管内皮和肺泡上皮，形成急性肺损伤，逐渐发展为典型的ARDS。应在急性肺损伤阶段进行早期治疗，提高疗效。按不同发展阶段对患者进行分类，有利于判断临床疗效。ARDS起病急骤，用常规给氧治疗无效，症状一旦出现，进展迅速，诊治若不及时得当，其病死率高达50%以上。 随着对严重创伤、休克、感染等疾病的抢救技术水平的提高，不少患者不直接死于原发病，从而使ARDS的发生率增加。,第一节 病 因,目前AR
3、DS的真正病因尚不清楚。与ARDS相关的危险因素包括：一、各种类型的严重休克，包括出血性、心源性、过敏性、中毒性休克等，以中毒性休克较常见。二、严重感染，包括肺内、外的细菌、病毒、真菌、原虫等感染，如败血症、肺炎等。三、严重创伤，如多发性创伤、双肺挫伤、广泛性肺损伤为常见病因。,有些头部创伤可因中枢性交感神经传出障碍，导致高阻抗血管系统的血液流向低阻抗血管床，使肺动脉压升高和血容量增多，肺毛细血管通透性增加，发生近似溺水的ARDS，并使肺表面活性物质被冲洗出或被破坏，使肺泡的通透性直接受到损害，从而发生ARDS。四、吸入有毒气体，如吸入高浓度氧、NO2、NH3、C12、SO2、光气醛类、烟雾、
4、氮氧化合物、有机氟及镉等均可导致ARDS。五、误吸，如反流误吸胃内容物，误吸淡水、海水、糖水等，约 13发生ARDS。六、药物过量，如应用过量的巴比妥类、水杨酸、双氢克尿噻、秋水仙碱、利妥特灵、阿糖胞苷、海洛因、美沙酮、丙氧酚、硫酸镁、间羟舒端宁、酚丙宁、链激酶、荧光素等。七、代谢紊乱，如肝功能衰竭、尿毒症、糖尿病酮症酸中毒及急性胰腺炎。八、血液系统疾病，如大量输血、体外循环、弥散性血管内凝血（DIC）等。九、其他 子痫早期，隐球菌血症，颅内压增高，淋巴瘤，空气或羊水栓塞，肠梗阻，体外循环，吸入毒物，肺挫伤，长时间吸入纯氧，吸入刺激性气体及骨折时脂肪栓塞，心肺复苏时大量输液等。,第二节 发 病
5、 机 制 目前ARDS的发病机制仍不清楚，在其发病过程中，ARDS常与多种致病因素有关，错综复杂，互为影响。相关的致病因素可直接造成肺损伤，吸入的有害气体或酸性胃内容物直接损害肺泡和毛细血管，使血管通透性增加；高浓度氧、光气、氮氧化合物、细菌内毒素及游离脂肪酸等，可直接损伤肺泡型细胞；严重肺挫伤可使肺泡和肺脏小血管破裂，肺间质和肺内出血；长骨骨折，脂肪栓塞于肺毛细血管，被肺脂肪蛋白酶转化为游离脂肪酸，可破坏血管内膜，灭活肺表面活性物质。炎症细胞及其释放的介质和细胞因子的也发挥了重要作用。当机体发生创伤、感染、组织坏死和组织缺血灌注时，被激活的效应细胞如多核白细胞和血小板等一经启动，便失去控制，
6、对细胞因子和炎症介质呈失控性释放，,引发全身炎症反应综合征（SIRS）继而并发多器官功能障碍（MOD），ARDS即是多器官功能障碍在肺部的具体体现。巨噬细胞（M）为多功能细胞，主要来自骨髓内单核细胞，在机体的防御中起重要作用。多种炎症介质与M作用，损伤肺泡毛细血管膜，使其通透性增加，发生渗透性肺水肿。ARDS的发生和发展，与繁多的炎症介质和细胞因子的综合作用密切相关。聚集在肺内的中性粒细胞在多种介质和细胞因子的作用下，产生“呼吸爆发”，释放多种造成肺损伤的物质如蛋白酶、超氧化物和细胞因子等。巨噬细胞可通过释放细胞趋化因子，促进中性粒细胞渗出和聚集。肺毛细血管内皮损伤除了增加毛细血管通透性以外还
7、发生水电解质的运输障碍从而导致肺水肿。许多介质和细胞因子参与了ARDS发病过程，包括肿瘤坏死因子（TNF-）、白细胞介素-1 （IL-1）、白细胞介素-8 （IL-8）、血小板活化因子（PAF）、超氧化物、补体、粘附分子等。另外，在内毒素（脂多糖）诱发的ARDS中，血中脂多糖结合蛋白与内毒素结合的复合物可能是促发多种细胞因子释放的启动环节。,此外，基质金属蛋白酶的表达和活性明显增加，加速了肺损伤及损伤后重构。最终导致肺泡上皮损伤，肺水肿，微肺不张，肺毛细血管损伤，肺毛细血管通透性增加，微血栓形成，肺微栓塞使合成肺表面活性物质（PS）的前体物质和能量供应不足，合成PS减少，大量血浆成分渗入肺泡腔
8、，可使PS乳化，形成不溶性钙皂而失去活性，多种血浆蛋白可抑制PS功能，大量炎症细胞释放糖脂抑制PS功能，弹性蛋白酶与磷脂酶A2破坏PS，故PS明显减少，且失去活性，致使肺泡陷闭、大量血浆渗入肺泡内，出现肺泡水肿和透明膜形成，引起肺的氧合功能障碍，导致顽固性低氧血症。 近年来肺泡型细胞（AT2）在ALI和ARDS中的作用颇受重视。AT2是肺泡上皮的干细胞，作用非常复杂，它除了具有人们熟知的分泌肺表面活性物质（PS）、增殖、分化等功能外，研究发现AT2可以主动转运肺泡内液体。ARDS发病过程中，除有炎性因子的释放增加外，还有明显的抑炎因子如IL-4、IL-10、IL-13等的不足。,第三节 病 理
9、 各种病因引起的ARDS病理形态学改变基本相同。主要病理改变是肺广泛性充血、水肿和肺泡内透明膜形成。病理过程可分成三个阶段：渗出期、增生期和纤维化期。三个阶段常重叠存在。大体上，ARDS的肺呈暗红或暗紫红的肝样变，可见水肿、出血，重量明显增加，切面有液体渗出，故有“湿肺”之称。外观肺充血水肿、表面有大小不等散在的暗红色斑片和片状出血点。从分散瘀斑、充血性肺不张、暗红色到灰色肝样变。胸腔可出现积液或积血，肺切面可挤压出大量水肿液体。,镜下可见肺微血管充血、出血、微血栓，肺间质和肺泡内有蛋白质水肿液及炎细胞浸润。有毒气体吸入后，首先为肺泡上皮细胞损伤。血源引起者（如败血症）则首先损伤肺毛细血管上皮
10、细胞。肺损伤的病理学变化分为三个阶段：一、早期浸润期 肺组织学表现间质水肿、充血、红细胞和白细胞在组织间质浸润、多核白细胞和血小板聚集、微血栓形成。电镜显示型上皮细胞损伤较型上皮细胞早，型上皮细胞化生代替型上皮细胞。主要在气体交换最薄的肺泡壁部位首先发生坏死，可见透明膜形成，毛细血管内皮细胞肿胀、胞浆基质电子密度降低、饮泡增大、大小不等。 二、增殖期 型上皮细胞迅速增殖，肺泡上皮变厚，白细胞浸润，成纤维细胞水肿使间质肿胀、毛细血管数目减少。三、纤维化期 肺泡间隔呈进行性弥漫性肺纤维化，透明膜可转化为纤维组织。,第四节 病 理 生 理 由于广泛肺损伤，肺微循环障碍引起：一、肺毛细血管内皮细胞损伤
11、，通透性增加；二、型肺泡上皮细胞受损，引起肺间质和肺泡水肿、充血、肺表面活性物质减少。二者共同导致肺水肿和肺泡萎陷，透明膜形成，氧弥散障碍，通气/血流比例失调，微肺不张，肺间质负压减小，导致小气道陷闭、肺泡萎缩不张、肺顺应性降低、功能残气减少，从而使通气与血流比例失调、肺内右至左的血流量增加和弥散障碍，造成换气功能严重损害的低氧血症，刺激颈动脉窦主动脉体化学感受器可反射刺激呼吸中枢，还因肺间质组织中的肺毛细血管旁感受器兴奋，引起呼吸加快，产生过度通气，呼吸肌需要更大的吸气压，致呼吸功增加，出现呼吸窘迫。 ARDS晚期，由于病情严重，沉重的机械负荷使呼吸肌疲劳衰竭，发生通气不足，缺氧更为严重，大
12、量组织缺氧代谢产物乳酸等进人血液循环，产生代谢性酸中毒，伴有二氧化碳潴留，则形成混合性酸中毒。,第五节 临 床 表 现 一、原发病的表现 当肺刚受损的数小时内，患者仅有原发病表现，而无呼吸系统症状。如各种类型的严重休克，包括出血性、心源性、过敏性、中毒性休克等，严重败血症、肺炎和严重创伤多发性创伤、双肺挫伤、肝功能衰竭、尿毒症、糖尿病酮症酸中毒、急性胰腺炎等疾病的相应症状和体征。,二、呼吸窘迫综合征的表现 突发性进行性呼吸困难、呼吸次数进行性加快，加深，用力，呼吸频率大于30次min，危重者 60次min，缺氧症状明显，患者烦躁不安、心率增快、明显发绀。由于明显低氧血症，引起过度通气，导致呼吸
13、碱中毒。缺氧症状用一般氧疗难以改善，亦不能用其他原发心肺疾病解释。伴有肺部感染时，可出现畏寒发热、胸膜反应及少量胸腔积液。早期可无肺部体征，后期可闻及哮鸣音、水泡音或管状呼吸音。病情继续恶化，呼吸肌疲劳导致通气不足、二氧化碳潴留，产生混合性酸中毒，患者出现极度呼吸困难和严重发绀、伴有神经精神症状，如嗜睡、谵妄、昏迷等。最终发生循环障碍、肾功能不全、心脏停搏。,第六节 辅 助 检 查 一、动脉血气分析（ABG） 典型的改变为PaO2 降低，PaCO2 降低，pH升高。（一）PaO2呈进行性下降，当吸入氧浓度达 60时， PaO2 8.0kPa（60mmHg）；（二）肺泡-动脉氧分压差（P（A-a
14、）O2）增大，其正常参考值：P（A-a）O2 2 kPa（15mmHg）。 （三）氧合指数 （PaO2FiO2） 26.7kPa（200mmHg）；（四）发病早期 PaCO2常减低，晚期PaCO2升高。目前以氧合指数最为常用。氧合指数降低是 ARDS诊断的必要条件。正常值为400-500 mmHg。急性肺损伤时300 mmHg，ARDS时200mmHg。,二、 胸部X线检查 肺部的X线征象较临床症状出现晚，早期可无异常，或呈轻度间质改变，表现为边缘模糊的肺纹理增多。发病1224h后，双肺可见斑片状阴影、边缘模糊。随着病情进展，融合为大片状实变影像，其中可见支气管充气征。疾病后期，X线表现为双肺
15、弥漫性阴影，呈白肺改变、或有小脓肿影，有时伴气胸或纵隔气肿。应用高分辨CT检查，可早期发现淡的肺野浓度增加、点状影、不规则血管影等。后期可出现肺间质纤维化的改变。病情的严重程度与肺部X线所见不平行为其重要特征之一。,三、肺功能检查 动态测定肺容量和肺活量、残气、功能残气，随病情加重均减少，死腔通气量比例（VD/VT）增加，肺顺应性降低。 四、放射性核素检查 以放射性核素标记，计算血浆蛋白积聚指数，ARDS患者明显增高（达1.510-3min），对早期诊断有意义。 五、血流动力学监测 通常仅用于与左心衰竭鉴别有困难时。通过置入四腔漂浮导管，测定并计算出平均肺动脉压增高2.67kPa，肺动脉压与肺
16、毛细血管楔嵌压差（PAPPCWP）增加0.67kPa。 六、支气管肺泡灌洗液检查 肺表面活性物质明显降低、花生四烯酸代谢产物如白三烯B4、C4及PAF等增高。,第七节 诊 断 首先依据以往无心肺疾患史，具有引起ARDS的原发疾病，如创伤、休克、肺内肺外严重感染、误吸、栓塞、大量输入库存血、DIC、肺挫伤和急性重症胰腺炎等，呈急性起病。经过一段潜伏期（约5小时至 7天）后，出现急性进行性呼吸窘迫，呼吸加快，安静平卧下呼吸频率30次min ，明显缺氧的表现，常用的给氧方法不能缓解。低氧血症PaO2 8.0kPa（60mmHg），鼻导管给氧不能使PaO2纠正至10.7 kPa （80mmHg）以上，PaO2FiO2 26.7kPa（200mmHg）。胸部X线征象为双肺纹理增多，边缘模糊，斑片状阴影等肺间质或肺泡性病变。,肺动脉楔压（ PAWP）2.4kPa（18mmHg）或临床排除左心衰竭。X线胸片所见符合ARDS的改变；动脉血气分析显示明显的低氧血症（吸空气时，PaO260 mmHg)和氧合功能异常，但无低通气量的表现（通常PaCO2 35mmHg)。一般
