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第七章 多器官功能障碍综合征
本章学习目标
1.掌握全身炎症反应综合征及脓毒症的基本概念。
2.掌握脓毒症诊断标准、早期目标指导性治疗和集束化治疗原则。
3.熟悉全身炎症反应综合征及脓毒症的发病机制。
4.掌握多器官功能障碍的诊断与治疗原则。
全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)是感染或非感染因素导致机体过度炎症反应的共同特征。其中,具有确切感染过程的SIRS称为脓毒症(sepsis);临床上证实有细菌存在或有高度可疑感染灶,同时伴有器官功能障碍的脓毒症称为严重脓毒症(severe sepsis);伴有心血管功能障碍(如顽固性低血压)、组织灌注不良的脓毒症称为脓毒性休克(septic shock)。SIRS、脓毒症、严重脓毒症、脓毒性休克是同一病理过程的不同阶段,是导致多器官功能障碍(multiple organ dysfunction,MODS)和多器官功能衰竭(multiple organ failure,MOF)的病理生理基础,MODS/MOF是SIRS进行性加重的最终后果,是重症病人死亡的主要原因之一。
第一节 全身炎症反应综合征与脓毒症
“SIRS”一词是1991年由美国胸科医师学会和美国危重病医学会联合提出的,指机体在修复和生存过程中出现的过度炎症反应。其中,感染引起的脓毒症和严重脓毒症是SIRS主要原因。脓毒症的病情发展凶险,病死率高。据流行病学调查显示,全球每年有超过1800万严重脓毒症病例,病死率可高达30%~70%,成为ICU收治病种的首要致死病因。其治疗花费高,医疗资源消耗大,严重影响人类的生活质量,已经对人类健康造成巨大威胁。因此,2001年欧洲重症学会、美国重症学会和国际脓毒症论坛发起“拯救脓毒症战役”(surviving sepsis campaign,SSC),2002年欧美国家多个组织共同发起并签署“巴塞罗那宣言”,并基于对脓毒症研究的循证医学证据,制定并不断更新脓毒症治疗指南(SSC指南),旨在完善和改进脓毒症的治疗措施,降低死亡率。
【病因】
SIRS常在严重创伤、烧伤、休克、感染、急性胰腺炎、自身免疫性疾病时发生,是由多种细胞、多种因子参与的复杂反应。其病因可概括为感染性和非感染性因素两类。
(一)感染性因素
多种病原微生物的感染均可引起机体发生SIRS,如:细菌、病毒、真菌、寄生虫等。其中,引起SIRS的细菌以革兰氏阴性细菌及其所产生的内毒素最为常见,也可以由革兰氏阳性细菌及其所产生的外毒素引起。临床上常继发于肺炎、腹膜炎、胆管炎、泌尿系统感染、蜂窝织炎、脑膜炎、脓肿等。脓毒症常发生于有严重疾病的病人中,如严重烧伤、多发伤、外科手术后等病人;也见于有慢性疾病的病人如糖尿病、慢性阻塞性支气管炎、血液病等。
(二)非感染性因素
严重的组织创伤、烧伤、大手术、出血、缺血、缺氧等,病人有全身性炎症的典型症状,但血中多检测不到细菌或内毒素。主要是由创伤的直接损害作用和坏死组织介导的炎症级联反应导致,或与机体对应激的免疫应答反应有关。此外,机体免疫缺陷(如自身免疫性疾病)、恶病质状态、药物中毒等均可诱发或促进SIRS的发生。
【发病机制】
SIRS和脓毒症发病机制较为复杂,目前并不完全明确。大量研究表明各种致病因素导致释放的炎症介质通过神经-内分泌-免疫系统激活了全身多种细胞和多个器官系统,形成复杂的炎症反应过程。正常情况下,机体受细菌、毒素、损伤刺激后,释放炎症介质引起全身炎症反应(systemic inflammatory response syndrome,SIRS),炎症反应是机体对病原微生物的清除,对损伤组织的修复过程,具有保护性作用。但当炎症反应异常放大或失控时,从而发生抗炎反应(compensatory anti-inflammatory response syndrome,CARS)。这种“过度放大”的抗炎症反应对机体的作用由保护性转变为损害性,从而导致自身组织细胞死亡和器官衰竭。促炎介质和抗炎介质保持一定水平的平衡,有助于控制炎症,维持机体稳态,则内环境得以维持,不会引起器官功能损伤。一旦SIRS和CARS失衡,将引起内环境失去稳定性,后果是炎症反应失控。失控的炎症反应在体内形成“瀑布效应”样的连锁反应,加重组织细胞的损伤。不但损伤局部组织,同时打击远隔器官,导致MODS的发生。
炎症反应的过程可分为3个阶段:①局限性炎症反应阶段:局部损伤或感染导致炎症介质在组织局部释放,诱导炎症细胞向局部聚集,促进病原微生物清除和组织修复,对机体发挥保护性作用;②有限全身炎症反应阶段:少量炎症介质进入循环诱发SIRS,主要诱导巨噬细胞和血小板向局部聚集,同时,由于内源性抗炎介质释放增加导致CARS,使SIRS与CARS处于平衡状态,炎症反应仍属生理性,具有增强局部防御功能;③SIRS和CARS失衡阶段:一方面大量炎症介质释放入循环,刺激炎症介质瀑布样释放,而内源性抗炎介质又不足以抵消其作用,导致SIRS;而另一方面内源性抗炎介质释放过多导致CARS。SIRS和CARS失衡的后果是炎症反应失控,使保护性作用转变为自身破坏性作用,不仅损伤局部组织,同时打击远隔器官,致使MODS的发生。
关于细菌与内毒素的释放,绝大部分G -细菌脓毒症是由肠杆菌科细菌引起。最常见的三种细菌依次为大肠埃希菌、克雷伯菌和铜绿假单胞菌。感染好发于肺部、腹腔、血液和泌尿道。G +细菌,包括真菌等其他微生物也可有内毒素释放,均可诱发脓毒症。脓毒症感染激活机体单核巨噬细胞系统及其他炎症反应细胞,产生并释放大量内源性炎性介质,特别是一些细胞因子,如TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8等可激活粒细胞使内皮细胞损伤,血小板黏附,进一步释放氧自由基和脂质代谢产物等,在脓毒症的发生、发展、器官损伤中起到重要介导作用。
【病理生理】
SIRS病理生理过程主要表现为失控的炎性反应一方面带来的细胞和器官损伤,另一方面是其高代谢状态等。
1.高代谢和高动力状态
机体遭受各种严重打击后所出现的持续高代谢、高动力循环状态。持续高代谢表现为高耗氧量、高血糖、高乳酸血症、蛋白消耗增多、负氮平衡等。高动力循环状态表现为高心排血量,低外周血管阻力。
2.炎症反应与脓毒症对机体的损伤
这种全身性的损伤主要包括:①SIRS过程中的大量炎性介质释放所导致的过度的炎性反应引起广泛的血管与器官内皮损伤、血小板黏附,进一步促使氧自由基释放和脂质代谢产物生成,在体内形成“瀑布效应”(cascade effects)般的连锁反应,造成血管内皮的损伤与血管通透性改变,不同组织和部位的组织水肿、第三间隙的液体渗漏;②器官与组织细胞的损伤,改变和加速细胞凋亡,引起相应的功能障碍;③激活与促进凝血功能障碍;④免疫功能抑制;⑤代谢紊乱等。这些损伤可累及全身各个脏器,随着SIRS连续发展与恶化,可不同程度的发生休克、ALI/ARDS和(或)MODS/MOF。特别是伴有循环和血凝功能障碍者,使得器官损伤的过程加重与加速。
3.凝血功能障碍
凝血系统在脓毒症的发病过程中起着重要作用,它与炎症反应相互促进、共同构成脓毒症发生、发展中的关键因素。内毒素和肿瘤坏死因子通过诱发巨噬细胞和内皮细胞释放组织因子,可激活外源性凝血途径,被内毒素激活的凝血因子Ⅻ也可进一步激活内源性凝血途径,可引发创伤性凝血病,严重者最终导致弥散性血管内凝血(DIC)的发生。
【临床表现】
(一)SIRS的临床表现
全身表现为发热、寒战、心率加速、呼吸加快。其他全身症状表现可有乏力,全身肌肉或腰背酸痛等。
(二)脓毒症的临床表现
脓毒症临床症状和体征的轻重、病程发展的速度在不同病人之间差异较大,从乏力到休克严重状态表现不一。常与基础疾病、感染途径与部位、年龄、机体对感染的反应等因素有关。例如有的病人可能高热,或低体温;新生儿、老年病人、慢性尿毒症等病人可能无发热。应予以甄别。
相应原发感染灶的临床症状和体征表现,例如:肺炎、坏死性胰腺炎、化脓性胆管炎、肠道性胃肠炎、泌尿系统感染、蜂窝织炎、脓肿等。
(三)脓毒症进展后出现的休克及进行性多器官功能不全表现
如:急性呼吸窘迫综合征、心功能不全、急性肾损伤、应激性溃疡、DIC、肝功能不全等相应的临床表现。
【诊断标准】
(一)SIRS诊断
1.体温>38℃或<36℃。
2.心率>90次/分。
3.呼吸频率>20次/分或PaCO 2<32mmHg。
4.外周血白细胞>12×10 9/L或<4×10 9/L或未成熟细胞>10%。
具有上述2项或2项以上临床表现可认为存在SIRS。
(二)脓毒症诊断
有明确感染或可疑感染者应增加以下指标:
1.全身情况
发热体温>38℃或低温<36℃;心率>90次/分;呼吸急促(呼吸频率>20次/分);意识改变;明显水肿或液体正平衡>20ml/kg;高血糖症(血糖>7.7mmol/L)而无糖尿病史。
2.临床化验炎症指标
白细胞增多(>12×10 9/L)或白细胞减少(<4×10 9/L)或白细胞正常但不成熟细胞>10%;血浆C反应蛋白>正常值2个标准差;血浆降钙素原>正常值2个标准差。
3.组织灌注不良与血流动力学指标
高乳酸血症(>3mmol/L);毛细血管再充盈时间延长或皮肤出现花斑。血压呈低血压(收缩压≤90mmHg,平均动脉压≤70mmHg,或成人收缩压下降≥40mmHg,或低于年龄正常值之下2个标准差);混合静脉血氧饱和度(SvO 2)≥70%;心脏指数(CI)≥3.5L/(min·m 2)。
4.器官功能障碍或衰竭指标
氧合指数(PaO 2/FiO 2)<300;急性少尿[尿量<0.5ml/(kg·h)];肌酐增加≥44.2μmol/L;凝血功能异常(国际标准化比值>1.5或活化部分凝血活酶时间>60秒);肠麻痹(肠鸣音消失);血小板减少(<100×10 9/L);高胆红素血症(总胆红素>70mmol/L)。
(三)严重脓毒症诊断
合并出现器官功能障碍如:急性呼吸窘迫综合征、心功能不全、急性肾损伤、应激性溃疡、DIC、肝功能不全等相应的临床表现。
(四)脓毒性休克诊断
以低血压为特征的急性循环衰竭状态,临床上脓毒性休克诊断需符合以下标准:
1.有明确感染灶。
2.经积极液体复苏后血压无反应,平均动脉压<70mmHg,需依赖输液及药物维持血压。
3.伴有器官组织的低灌注,如高乳酸血症(>3mmol/L),或尿量减少、急性意识障碍等。
4.血培养可能有致病微生物生长。
【并发症】
脓毒症的并发症实质是脓毒症病理生理各阶段过程中的演变所继发的并发症,例如肺部发生的ALI/ARDS;严重感染和休克、代谢性酸中毒、组织与器官灌注不良,导致多器官功能障碍,甚至衰竭,包括肝肾衰竭、弥散性血管内凝血(DIC)、应激性溃疡、深静脉血栓、中枢神经系统功能障碍(神志淡漠、烦躁、谵妄、嗜睡、昏迷等),以及“危重病”神经肌无力等并发症。
【治疗】
(一)病因与原发病治疗
对于脓毒症病人,应该积极寻找引起感染的原因,如涉及外科感染(如化脓性胆管炎、脓肿形成、肠梗阻、化脓性阑尾炎等),应及时手术干预,清除病灶或进行引流;对于非感染性病人,应积极去除引发炎症反应的病因,例如:清除坏死组织,控制缺血、缺氧灌注不良带来的进一步损伤,解除疼痛等。
(二)脓毒症与严重脓毒症的集束化治疗
将脓毒症治疗的重要措施进行组合,形成对严重脓毒症和脓毒症休克者的早期目标指导性治疗为集束化治疗,旨在提高其治疗的规范性和有效性。
1.实施液体复苏
脓毒症病人血管收缩舒张功能异常和通透性增加,在早期就可出现血容量降低,组织器官的低灌注状态。因此,及时进行有效液体复苏成为脓毒症治疗和改善其预后的关键措施。应尽快实施血压、血乳酸等组织灌注指标的评定。必要时,积极实施血流动力学监测,准确了解脓毒症病人的疾病状态,是治疗脓毒症休克不可缺少的部分,其中能够反映机体血流动力学和微循环灌注的指标尤为重要,包括:①中心静脉压(CVP)和肺动脉楔压(PAWP);②中心静脉血氧饱和度(ScvO 2)和混合静脉氧饱和度(SvO 2),能较早的反映组织灌注状态;③血乳酸,是反映组织是否处于低灌注状态和是否缺氧的灵敏指标;④消化道黏膜pH值(pHi)是目前反映胃肠组织细胞氧合状态的指标(见第五章)。
尽快实施体液复苏的“早期目标指导性治疗(EGDT)”,即指一旦临床诊断严重脓毒症合并组织灌注不足,应尽快进行积极的液体复苏。应在第一个6小时内达标:①中心静脉压(CVP)8~12mmHg;②平均动脉压(MAP)≥65mmHg;③尿量≥0.5ml/(kg·h);④ScvO 2≥70%或SvO 2≥65%;⑤血乳酸下降到正常值;⑥输注红细胞使HCT达到30%。补液应根据病人具体情况选择补液的种类和补液的速度(见第九章)。
2.纠正低血压
脓毒症性休克病人经积极液体复苏治疗仍不能使病人的血压和脏器低灌注状态得到改善者,应给予下列措施:
(1)增加血管活性药物应用:①脓毒性休克的病人应首选去甲肾上腺素或多巴胺,但后者适用于心律失常风险较低者;去甲肾上腺素仍不能维持血压时,可考虑加用肾上腺素或血管加压素等。将初始目标平均动脉压(MAP)维持在65mmHg。②心功能不全或补液后仍存在低灌注时,可加用多巴酚丁胺,可帮助提高心充盈压和心排血量(CO)。
(2)对经液体复苏或应用血管活性药后仍难以维持血压者,应考虑给予小剂量的糖皮质激素治疗。通常选择氢化可的松,每日剂量在200~300mg持续(或分3~4次)静脉输注。不需要使用血管活性药时,氢化可的松应减量。
3.确保有效氧输送
应根据病人的缺氧的严重程度选择鼻导管、面罩、无创机械辅助通气或有创辅助通气,提高有效氧输送,确保组织供氧。但应注意,严重脓毒症病人出现的低氧血症可能来自通气和血流比例(V/Q)两方面失调,即:肺组织血流灌注不足,或合并急性呼吸窘迫综合征(ARDS)时,应临床给予甄别,特别是在实施机械通气治疗时,一方面应积极纠正组织灌注;另一方面应根据病人的肺部病情选择最佳PEEP。选择低平台压(≤30cmH 2O)、小潮气量通气(目标潮气量6ml/kg)、允许性高碳酸血症等保护性肺通气策略。对于顽固性低氧血症可进行肺复张或俯卧位通气策略。
4.控制感染
对有感染的临床和实验室证据者,尽快先给予经验性抗生素治疗。争取在应用抗生素前获取病原学标本(尽可能在45分钟内完成),进行细菌/真菌培养,标本包括血液、痰液、尿液、脑脊液、伤口分泌物或其他体液等。争取在3小时内(急诊)、ICU在1小时内开始广谱抗生素治疗。经验性抗生素选择应根据本地区细菌流行病学特点和疾病的特点,有针对性地选择一种或多种抗生素,尽可能覆盖所有病原微生物(细菌/真菌),同时根据病情进行疗效评估。一旦获得细菌培养结果,应根据药敏结果结合临床情况尽快改为靶向治疗,过渡到有效的窄谱抗生素。
5.血糖控制
脓毒症病人往往因应激性或胰岛素抵抗而导致血糖升高,循证医学证实脓毒症病人的血糖过高是其不良预后的危险因素,因此应把脓毒症病人的血糖控制在合理的水平(110~180mg/dl),但同时应注意防止病人发生低血糖,因此应加强血糖监测。
6.血液净化治疗
对于血流动力学不稳、严重酸碱紊乱、器官功能不全者可考虑应用持续血液净化治疗,帮助清除炎性介质,改善免疫细胞功能,调节水电解质酸碱平衡,维持内环境稳定,而对血流动力学无不良影响。
7.应激性溃疡防治
对于存在出血风险的脓毒症病人可以使用药物H 2受体拮抗剂、质子泵抑制剂预防消化道出血。对胃肠应激性溃疡治疗应给予胃肠减压、H 2受体拮抗剂、质子泵抑制剂及胃黏膜保护剂等,目前临床有应用生长抑素治疗胃肠道出血。
8.免疫调理与抗炎性介质治疗
目前常用的免疫调理与抗炎性介质药物主要有:①乌司他丁:能稳定和抑制多种水解酶的活性,抑制中性粒细胞的激活、黏附和跨内皮迁移,抑制中性粒细胞释放毒性物质等,改善微循环及组织灌注;②胸腺肽:能促进促炎细胞因子下降,使抗炎细胞因子上升;③免疫球蛋白:具有免疫替代和免疫调节的双重作用;④谷氨酰胺:具有改善重症感染病人的免疫功能和肠道屏障功能,改善预后;⑤传统中医学认为脓毒症属于“热病”。近年,国内研发的血必净注射液在抗炎、抗内毒素方面的临床应用取得良好的辅助治疗效果。
第二节 多器官功能障碍综合征
多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS),是指机体受到严重感染、创伤、休克、烧伤等打击后,同时或序贯出现两个或两个以上器官和(或)系统功能障碍(或衰竭)的临床综合征。如其病情进一步加重,可发展为多器官功能衰竭(MOF)。慢性疾病终末期的器官衰竭不属于MODS范畴。
对MODS的认识和命名经历了对单一器官功能衰竭到“序贯性”器官功能衰竭的逐步认识过程。最早见于1973年Tilney等人的报道。1977年Eiseman等首先使用了MOF的概念和诊断标准。1985年Bone等人揭示了全身感染综合征(sepsis syndrome)以及全身炎症反应对诱发多器官障碍发生的重要作用。至1991年美国胸科医师协会(ACCP)和危重病医学会(SCCM)将其正式更名为“多器官功能障碍综合征”。
流行病学资料报道,MODS的死亡率为62.5%~85%,远远高于单个脏器功能障碍的死亡率。其中两个脏器功能障碍的平均死亡率为59%;三个脏器功能障碍的平均死亡率为75%;四个或四个以上脏器功能障碍的平均死亡率为100%。
【病因】
1.各种感染(如:重症肺炎、外科感染、重症胰腺炎后期等)引起的脓毒症。
2.严重的创伤、烧伤或大手术致失血、脱水。
3.休克及心跳、呼吸骤停心肺复苏后。
4.各种原因导致肢体、大面积的组织或器官缺血-再灌注损伤。
5.病理产科。
6.输血、输液、药物。
7.某些疾病的病人,如心脏、肝脏、肾脏的慢性疾病,糖尿病,免疫功能低下者较容易发生MODS。
易患因素中,某些有基础疾病的病人,如心脏、肝脏、肾脏的慢性疾病,糖尿病,免疫功能低下者较容易发生MODS。
【发病机制】
MODS发病机制至今尚未完全阐明。近20年的临床与基础研究,对MODS的认识逐步提高,提出了多种学说,其中MODS的最大威胁来自失控的炎症反应得到大家的认同。
(一)炎症反应学说
正常情况下,炎症反应是机体对病原微生物的清除和损伤组织的修复,具有保护性作用。当炎症反应异常放大或失控时,炎症反应对机体的作用从保护性转变为损害性,导致自身组织细胞死亡和器官衰竭。机体受细菌、毒素、损伤刺激后,不仅释放炎症介质引起全身炎症反应(SIRS),同时释放大量内源性抗炎介质从而发生抗炎反应(CARS)。SIRS和CARS如果保持平衡,则内环境得以维持,不会引起器官功能损伤。若SIRS和CARS失衡,将引起内环境失去稳定性,后果是炎症反应失控,使其由保护性作用转变为自身破坏性作用,在体内形成“瀑布效应”样的连锁反应,加重组织细胞的损伤。不但损伤局部组织,同时打击远隔器官,导致MODS的发生。
(二)缺血-再灌注和自由基学说
缺血再灌注和自由基的产生也是导致MODS的重要机制之一。氧输送不足导致组织细胞直接的缺血缺氧性损害;缺血再灌注导致大量自由基释放;白细胞与内皮细胞的互相作用,导致组织和器官损伤,最终发生MODS。
(三)肠道细菌/毒素移位学说
肠道是机体最大的细菌及内毒素储存库。正常情况下,肠黏膜上皮是主要的局部防御屏障,具有防止肠腔内细菌和内毒素进入血液循环的作用。在感染、创伤或休克时多种病因均可造成肠黏膜的机械屏障结构或功能受损,其发生机制主要有:①缺氧、失血性休克等危重病应激状态下,肠道血流减少,小肠绒毛被破坏,ATP水平的减低,增加了肠黏膜对大分子的渗透性;②炎性介质、氧自由基、一氧化氮产生增多,均可导致肠黏膜细胞损伤,增加通透性,肠黏膜屏障破坏,使大量细菌和毒素可通过门脉进入血液循环和淋巴系统,细菌移位;③禁食或胃肠道疾病状态下的肠黏膜萎缩或炎症病变。研究也证实,损伤与感染等可造成肠道发生功能失调,肠道细菌/内毒素移位,使大量细菌和内毒素进入血液循环和淋巴系统,继而激活炎性细胞释放多种炎症介质,启动全身性炎症,从而参与MODS的发病。
(四)二次打击学说
该学说认为,MODS是多元性和序贯性损伤的结果,而不是单一次打击的结果。创伤、感染、烧伤、休克等早期对机体的直接损伤作为第一次打击,虽然所造成的组织器官损伤是轻微的,不足以引起临床症状。但早期损伤激活了机体免疫系统,使机体处于预激活状态。如果病情稳定,则炎症反应逐渐缓解,组织损伤得以修复;若病情进展恶化或继发感染、休克等情况,则构成第二次打击。第二次打击使已经处于预激活状态的机体免疫系统爆发性激活,大量炎症细胞活化、炎症介质释放,结果炎症反应失控,导致组织器官的致命性损害。
(五)基因的多态性
临床上常见受到同一致病菌感染的不同个体的临床表现和预后截然不同,提示基因多态性等遗传因素是影响人体对应激打击易感性与耐受性。临床表现多样性及药物治疗反应差异性的重要因素。
【病理生理】
MODS病理过程的特点有:①继发性:发病前器官功能良好,受损器官往往继发于同一原发病;②序贯性:多由一个器官开始,随着病情进展,所发生的器官功能障碍呈“多米诺骨牌效应”,序贯性出现器官功能障碍或衰竭;③功能障碍的器官往往不是原发因素直接损伤的器官,而是远隔器官;④MODS的功能障碍与病理损害在程度上不一致,病理变化没有特异性。其常见器官的病理变化有:
(一)肺脏的改变
MODS时肺往往是最先受累的器官,肺部主要病理变化为急性炎症导致肺呼吸膜损伤,出现急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。ARDS发生的机制为:①肺是全身静脉血液回流的主要滤器,又是一个重要的代谢器官,全身组织中引流出许多代谢产物都要经过肺,在这里被吞噬、灭活和转换,甚至被阻留在肺;②血中活化的中性粒细胞也都要经过肺的小血管,在此可与内皮细胞黏附,黏附的颗粒细胞和肺泡巨噬细胞释放活性氧和溶酶体酶及其他炎症介质;③肺富含巨噬细胞,SIRS时可被激活,在促炎介质的作用下释放出许多细胞因子,引起炎症反应。
(二)肾功能的变化
肾功能障碍时主要表现为急性肾衰竭。临床表现为:少尿、无尿、同时伴有高钾血症、代谢性酸中毒和氮质血症。多发生在致病因子侵袭一周左右,病理变化多为急性肾小管坏死(ATN)。急性肾功能障碍的发生标志着MODS病人的预后较差。
(三)心功能的变化
心功能障碍的发生主要是由于高代谢、高心排血量,增加了心脏的负担。心肌和其他组织一样摄取氧能力降低,心肌细胞缺氧,导致心肌收缩功能的降低。炎症反应释放的炎性介质损伤心肌细胞可引起心功能障碍。此外,临床还可表现各种心律失常的发生。
(四)脑功能的变化
早期由于血液循环重新分布和脑循环的自身调节,可保证脑的血液供应,因而病人神志清醒,除了因应激引起烦躁不安,没有明显的脑功能障碍表现。后期随着病情发展,脑循环严重障碍,脑组织严重缺氧缺血,能量衰竭,以及有害代谢物的积聚,细胞内、外离子转运紊乱,导致一系列脑神经功能损害。
(五)肠道功能的变化
病理性应激时,血液重新分布,腹腔内脏血管收缩,胃肠道血流量大为减少。胃肠道缺血缺氧、淤血,导致肠黏膜糜烂,形成应激性溃疡。此外,也有腹胀、肠麻痹等表现。
(六)肝脏功能的变化
肝功能障碍主要表现为黄疸和肝功能不全,由创伤和全身感染引起者多见。原因:①肝脏库普弗细胞活化,产生炎性介质,引起中性粒细胞黏附和微血栓形成,导致微循环障碍;②肝脏库普弗细胞活化分泌肿瘤坏死因子-α(TNF-α),产生一氧化氮(NO),释放氧自由基,可直接损伤紧邻细胞。此外,肝脏的嘌呤氧化酶含量增多,容易发生缺血-再灌注损伤。
(七)凝血-纤溶系统功能的变化
出现凝血-抗凝血平衡紊乱。开始时血液高凝,通常不易察觉而漏诊;后期由于凝血因子的大量消耗,继发性纤溶亢进的发生,部分病人有DIC形成,病人有较为明显或难以纠正的出血。
(八)免疫系统功能紊乱
一方面是作为免疫系统的重要调节细胞T细胞功能失调,炎症介质向抗炎反应漂移,致炎因子减少,抗炎因子增多;另一方面则表现为免疫麻痹,即细胞凋亡与免疫无反应性,T细胞对特异性抗原刺激不发生反应性增殖或分泌细胞因子。因此,其免疫特征主要为丧失迟发性过敏反应、清除病原体无力、易感医源性感染。MODS病人血浆补体水平有明显变化,主要表现为C4a和C3a升高,而C5a降低。
【临床表现】
(一)MODS/MOF的临床特征
1.MODS病人发病前器官功能良好,发病中伴应激、SIRS,发病24小时后出现序贯器官功能障碍或衰竭。
2.衰竭的器官往往不是原发因素直接损伤的器官,而是远隔器官。从最初打击到远隔器官功能障碍,常有一定的间隔,通常认为原发病发生24小时后出现。
3.MODS的功能障碍与病理损害在程度上不一致,病理变化没有特异性。
4.组织氧利用障碍导致氧供需存在矛盾,机体持续高代谢状态和能源利用障碍。
5.多数MODS可以逆转,一旦治愈不留后遗症,不会转入慢性阶段。
6.MODS与休克和感染的关系密切,休克、感染、损伤(包括创伤及外科手术等)是MODS的三大主要致病原因。
(二)MODS/MOF的临床表现
1.心血管系统的表现
在病程的早、中期病人会出现“高排低阻”的高动力型的循环状态。心排出量可达10L/min以上,外周血管阻力降低,使因此造成的休克需要用升压药来维持血压。此类病人往往存在心功能损害。
2.高代谢状态
在全身性感染状态下,机体则通过分解蛋白质获得能量,此时糖的利用受到限制,补充外源性营养物质并不能有效地阻止自身消耗,最终导致组织器官结构和功能障碍及神经调节功能紊乱。
3.组织细胞缺氧
高代谢和循环功能紊乱往往造成氧供和氧需不匹配,因此使机体组织细胞处于缺氧状态,临床主要表现是病理性氧供依赖和乳酸性酸中毒。
MODS临床表现的个体差异很大,一般情况下,MODS病程大约为14~21天,并经历4个阶段。每个阶段都有其典型的临床特征(表7-2-1),且发展速度极快,病人可能死于MODS的任何一个阶段。
表7-2-1 MODS的临床分期和特征
【诊断】
目前MODS的诊断标准仍不统一和完善,其诊断标准经历着不断的修订和完善。
1.修订的Fry-MODS诊断标准
1980年Fry第一个提出了MOF诊断标准,仅涉及四个系统(呼吸、肾脏、肝脏和胃肠)。目前Fry-MODS诊断标准仍然是公认的,在1997年结合国际常用的评判标准提出了修订的Fry-MODS诊断标准(表7-2-2)。
表7-2-2 MODS诊断标准
2.感染相关的器官功能衰竭评分
采用SOFA(sepsis-related organ failure assessment)评分,又称序贯器官衰竭评估。用于描述与感染相关MODS的发生、发展、评价发病率,也可以预测预后。还可以采用MarshaⅡ评分标准来评价MODS的严重程度。(方法详见第三章第二节)
【防治原则】
(一)早期复苏,防止缺血-再灌注损伤
由于在休克及复苏过程中缺血-再灌注损伤是不可避免的,也是导致后续病程中发生脓毒症和MODS的重要诱因之一,因此及时补充血容量,保持有效循环血量尤为重要(见第九章)。
(二)去除病因,控制感染
减轻应激与炎症反应,避免因继发感染带来的损伤。
1.去除病因
早期清创是预防感染最关键的措施,如伤口的清创,脓腔的引流,坏死组织的清除,空腔脏器破裂的修复、切除或转流(如肠造瘘)。对危重病人,选择简单快捷的手术方式,以迅速帮助病人摆脱困境。
2.控制感染、合理使用抗生素
应用抗生素是防止感染的重要手段,早期应尽快给予经验性抗生素治疗,即根据本地区细菌流行病学特点和疾病的特点,针对性地选择一种或多种抗生素,尽可能覆盖所有病原微生物(细菌/真菌),同时根据病情进行疗效评估。一旦获得细菌培养结果,应根据药敏结果结合临床情况尽快改为靶向治疗,使用有效的抗生素,避免抗生素滥用和发生抗生素耐药。
3.防止感染
是预防MODS的重要措施,包括:①严格无菌操作;②减少有创操作;③选择性消化道去污染。临床上采用口服或灌服不经肠道吸收、能选择性抑制需氧菌特别是革兰氏阴性菌和真菌的抗生素,最常用的配伍是多黏菌素E、妥布霉素和两性霉素B。
(三)改善氧代谢,纠正组织缺氧
呼吸系统是较早和最易受累的器官,加之组织灌注不足,通气/血流异常导致多数病人存在不同程度的缺氧,是MODS的特征之一,并成为其他器官功能进一步损伤的重要环节。因此,确保病人的有效氧输送和组织供氧至关重要,不同的病人,呼吸支持的策略和选择不同,应根据病人病情的不同,选择干预措施,目的在于提高氧浓度和血氧分压。氧疗措施包括:①当鼻导管吸氧不能提高血氧分压,或病人不能配合时,应给予储氧面罩吸氧。同时,也应避免在吸氧治疗中的氧中毒带来的肺损伤;②对于氧疗无效的病人,应根据病人病情,尽早选择使用有创或无创呼吸机辅助通气。呼气末正压是较理想的方法,但要注意血流动力学方面的变化(详见机械通气章节)。
(四)器官保护与支持
1.肾功能支持
临床上根据急性肾损伤(AKI)的发病过程给予相应的措施。总原则是扩张血管,维持血压,以保证肾脏的血流灌注。一旦发生肾衰竭和少尿,给予利尿剂,或选择CRRT。此时的CRRT治疗具有肾脏替代、清除炎性介质、清除机体多余水分、平衡电解质等多重积极作用。
2.心血管支持
存在休克和组织灌注不足的病人,除了早期液体复苏和有效地血管活性药物支持外,还应注意MODS病人的心功能与冠状动脉供血问题。脓毒症可导致心肌损伤、心肌的缺血灌注损伤,体液负荷等因素。如果病人有基础心脏病,极易引起肺水肿,或继发性的右心功能不全。应及时进行心脏和血流动力学评估,了解个体病人存在的不同、复杂血流动力学异常,给予相应的治疗措施,如:消除肺水肿,降低心脏前、后负荷,增强心肌收缩力,利尿药物等。一些有动脉硬化的病人,对低灌注非常敏感,易出现因冠脉供血不足引发的心率(律)失常、继发性心肌梗死与心功能障碍等。
3.肝功能支持
在临床上对肝衰竭尚无特殊治疗手段,只能采取一些支持措施以赢得时间,使受损的肝细胞有恢复和再生的机会。主要措施有:①补充足够的热量,维持正常血容量,纠正低蛋白血症;②控制全身性感染,及时发现和去除感染灶,在抗生素的选择上应避免选择对肝脏毒性大的抗生素;③肝脏支持疗法:有条件的医院可开展人工肝支持,肝脏移植等技术。
4.凝血功能障碍的防治
MODS病人常因各种原因引起凝血系统障碍,包括纤溶状态、与创伤相关的凝血病,以及DIC。应给予血常规、凝血和D-二聚体的检查,早检查、早诊断和早期干预治疗。针对不同的凝血功能障碍,不同的病情演变需要。原则:①创伤性凝血病病人应及时补充凝血相关物质,如新鲜血浆、血小板悬液、冷沉淀等血液制品;②对高凝状态,或明确血栓形成证据的病人应及时给予肝素抗凝治疗,或给予抗血小板聚集的药物协助治疗;③羟乙基淀粉类药物可降低血液黏稠度;④因严重肝脏功能损伤引起的凝血因子合成障碍者,应考虑适当地补充凝血酶原复合物。
5.应激性溃疡的防治
MODS的重症病人中,既往无胃病史而突发呕血或便血,或在胃肠减压管中出现血性或咖啡样胃液时应首先怀疑应激性溃疡。对胃肠应激性溃疡治疗应给予胃肠减压、H 2受体拮抗剂、质子泵抑制剂及胃黏膜保护剂等,目前临床有应用生长抑素治疗胃肠道出血。
6.营养和代谢支持
MODS病人常出现全身炎症反应、机体处于高代谢状态,加之升血糖激素分泌亢进、肝功能受损,出现负氮平衡。应激给予营养与代谢的监测与支持治疗(见三十三章)。
7.纠正电解质紊乱与失衡
免疫调理治疗参考本章第一节内容。
8.中医药支持治疗
运用中医“活血化瘀”、“清热解毒”、“扶正养阴”的理论,采用以当归、黄蓖、大黄、生脉等为主方的治疗取得了良好的临床效果。
(周丽华)
进一步参考
1.姚永明,盛志勇.脓毒症防治学.北京:科学技术文献出版社,2008.
2.刘大为,邱海波,于凯江.重症医学—2012.北京:人民卫生出版社,2012.
3.刘大为,邱海波,严静.中国重症医学专科资质培训教材.北京:人民卫生出版社,2013.
4.金惠敏,王建枝.病理生理学.第7版.北京:人民卫生出版社,2008.
思考题
1.简述SIRS、脓毒症、脓毒性休克、MODS、MOF的基本概念。
2.脓毒症早期目标指导性治疗和集束化治疗原则是什么?
3.临床脓毒症治疗过程中血流动力学监测的临床意义是什么?
4.多器官功能障碍的临床特征有哪些?
5.多器官功能障碍的脏器支持治疗主要包括哪些方面?