多脏器功能衰竭综合征

多脏器功能衰竭综合征中山医科大学附一院急诊科 马中富,1,概述 多脏器功能衰竭(MOF)或多脏器功能失常综合征( MODS)指在严重感染、脓毒症、休克、严重创伤、大手术、大面积烧伤、长时间心肺复苏术及病理产科等疾病发病24小时后出现的2个或者2个以上系统、器官衰竭或功能失常的综合征。 但不包括上述疾病发病24小时内死亡者，这类患者属于复苏失败。 病死率极高，二个器官衰竭者约2030%， 三个器官衰竭者为70%， 四个以上者几乎达90 100%。,2,病因及发病机制 一、原发病 1、感染、细菌移位 2、组织损伤及/或坏死 3、缺血、缺氧、休克、心肺复苏术后,3,二、发病机制 (一)全身性炎症反应综合症(Systemic Inflammatory Response Syndrome, SIRS):致病微生物及其毒素直接损伤细胞外，主要通过内源性介质的释放引起全身性炎症反应；部分患者虽无感染证据但亦出现全身性炎症反应，其表现与细菌性败血症相同(有人称之为无菌性败血症)，现把这些通称为SIRS。,4,1、概念： SIRS是由严重的生理损伤和病理改变引发全身炎症反应的一种临床过程。在临床上，SIRS包括两种情况： 一种是由细菌感染引起的SIRS，即脓毒血症(sepsis)； 另一种是由非感染性病因，如多发性创伤、细胞损伤、烧伤、低血容量性休克、DIC、急性胰腺炎和药物热、缺血缺氧等引发的SIRS。 故感染和非感染因素均可引发SIRS。,5,2、SIRS的诊断标准：（1）体温38C或90次/min；（3）呼吸频率20次/min或PaCO212.0109/L或0.10； （5）若为感染诱发的SIRS还必须具有活跃 的细菌或病毒或真菌感染的确实证据， 但血培养可以阳性或阴性。,6,3、SIRS与MODS的关系： SIRS的严重程度和MODS的发生及病死密切相关。Rangel-Frausto等前瞻性研究了3708例的危重病2527例(68.1%)符合2项或2项以上SIRS标准者死亡率，其中符合 2项者1206例，死亡69例 ( 5.7%) 3项者 924例，死亡84例 ( 9.1%) 4项者 397例，死亡71例 (17.9%) 总死亡率为8.9%，全部死于MOF。,7,任成山等回顾性总结了1909例危重病患者的死亡率,其中符合2项或2项以上SIRS标准者1292例(67.7%),其中符合 2项者467例,死亡33例 ( 7.1%); 3项者526例,死亡57例 (10.8%); 4项者299例,死亡59例 (19.7%); 总死亡率为11.5%，全部死于MOF。 即随着病情进展与SIRS的项数增多，SIRS发展成MOF的例数增加，死亡数也增加。,8,4、病理生理： 机制十分复杂, 机体在感染或非感染的因素直接或间接作用下，体内的炎性细胞可产生大量的炎性介质： (1)细胞因子； (2)凝血和纤溶物质 (3)花生四烯酸产物 (4)血管活性肽 (5)致炎因子 (6)心肌抑制物及抑制因子,9,炎性介质可上调各种细胞膜尤其是血管内皮细胞膜上的整合素受体，可导致 1、白细胞的贴壁、血小板活化、微血栓形成、微循环障碍； 2、细胞严重缺血、缺氧，组织及免疫活性细胞发生凋亡到坏死，器官功能受损； 3、免疫系统功能受损，增加机体的感染易感性, 致新的SIRS出现, 形成恶性循环, 机体自稳态失衡而发展成MODS乃至MOF；,10,(二)DIC及纤溶： 内毒素、TNF、白介素-1、PAF及血管通透因子、巨噬细胞源前凝血质及炎症细胞素等均可直接激活凝血系统； 内皮损伤, 胶元暴露,亦激活凝血系统; 凝血系统激活可使凝血酶和纤维蛋白生成增加,因子及水平增高,而降解却受到抑制; 中性粒细胞呼吸暴发释出之弹性酶可降解抗凝血酶； 白介素-1可抑制肝脏合成蛋白C；TNF可抑制内皮细胞产生血栓调节素。,11,(三)血管张力异常： 机体释出多种有血管调节作用的介质，包括: PGI2、 TXA2、一氧化氮(NO)、ET、 组织胺、缓激肽及血清素等。 近来已证实EDRF及内皮素-1是两种更强力的血管调节因子。NO是一种血管平滑肌松驰因子 ，与PGI2一同作用，可抑制血小板聚集。内皮细胞接受内毒素刺激后，即刻释放出EDRF，导致血管扩张，是内毒素造成休克的主要原因之一。,12,(四)心肌抑制及心肌抑制因子 多种介质对心肌具有抑制作用,如TNF、IL-2、内毒素等； 1960年在休克患者血浆中发现有抑制心肌物质，叫MDF，对心肌收缩力有明显的抑制作用，使心输出量减少，血压下降。它的释放使多种器官功能衰竭而形成恶性循环。,13,(五)活性氧： 活性氧通常指: 超氧化物阴离子（O2.-） 羟自由基（OH.） 过氧化氢（H202） 单线态氧（1O2） 其中O2.-及OH.为氧自由基。活性氧是一组化学性质极为活泼的、外层轨道上有一个不配对电子的化学物质。,14,产生过多：MOF时中性粒细胞呼吸暴发后粘附聚集于微血管内皮上而激活、线粒体内呼吸链氧自由基泄漏、ATP分解成尿酸、缺血/再灌注时而产生氧自由基。 清除减少：严重缺血、感染等使机体清除氧自由基的物质生成不足如SOD、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)。,15,该类物质可使细胞膜通透性增加及破裂、微粒体肿胀和崩解、线粒体凝聚、溶酶体破裂及水解酶类释出、核膜破裂、染色质和RNA释出、DNA交链及断裂，使细胞溶解坏死，细胞“断子绝孙”而导致器官功能受损甚至衰竭。,16,（六）花生四烯酸（AA）的衍生物：,AA 活化磷脂酶A2 非活化磷脂酶A2 游离AA(进入胞浆) PGG2 LTA4 5-NPETE 环氧化酶(COX1,2) PGH2 LTB4 LTC4 5-HETE TXA2 PGI2 PGE2 LTD4 PGF2 PGD2 LTE4（PG：前列腺素；LT：白三烯；HPETE：过氧化氢花生四烯酸；HETE：羟20碳四烯酸；TXA2：血栓素；PGI2：前列环素） 图 花生四烯酸代谢形成的介质,脂氧化酶,AA Ca2+ 活化磷脂酶A2 非活化磷脂酶A2 游离AA(进入胞浆) PGG2 LTA4 5-NPETE 环氧化酶(COX1,2) PGH2 LTB4 LTC4 5-HETE TXA2 PGI2 PGE2 LTD4 PGF2 PGD2 LTE4（PG：前列腺素；LT：白三烯；HPETE：过氧化氢花生四烯酸；HETE：羟20碳四烯酸；TXA2：血栓素；PGI2：前列环素） 图 花生四烯酸代谢形成的介质,17,(七)氧供需及能量代谢紊乱： MOF初期，机体呈高代谢状态，氧摄取和氧耗增大； 组织缺氧(Hb降低、CI下降、低氧血症、DIC和酸中毒等)；从而发生氧供需失衡。 肝内氨基酸代谢障碍，机体只利用在肝外代谢的支链氨基酸代谢产能，导致氨基酸谱变化及蛋白合成障碍。 故蛋白质合成旺盛的器官和系统如免疫、肝脏、胃肠道等常首先受累。,18,(八)纤维连接蛋白(FN)不足: FN是由成纤维细胞、血管内皮细胞、巨噬细胞及肝枯否细胞合成的； 分血浆型和组织型两种。血浆型FN被消耗过多，组织型FN即释出； 使细胞松散，血管透性增加，吞噬能力下降，感染加重，DIC进一步恶化。,19,（九）基因诱导： 1.应激基因：应激基因在MODS发病过程中也起一定作用。 应激基因反应是指一类由基因程序控制，能对环境应激刺激作出反应的过程。 如热休克反应、氧化应激反应、紫外线反应、急性期反应等。,20,它是细胞基本机制的一部分，促进创伤、休克、感染、炎症等应激打击后细胞代谢所需的蛋白合成。 应激基因过表达则导致机体不再能对最初或以后的打击作出反应，而发生细胞功能和代谢障碍； 预先产生热休克反应能减轻脓毒症引起的肺损伤，改善遭受内毒素打击后动物的存活。,21,相反，脓毒症高峰期正发生急性期反应时，产生热休克反应将导致细胞死亡，这种机制有助于解释两次打击导致MODS的现象。 这种细胞反应也表现在内皮细胞中，当内皮细胞受内毒素攻击后再发生热休克反应，能导致细胞程序化死亡或凋亡。,22,2.细胞凋亡：是由细胞内所固有的程序所执行的细胞“自杀”过程，维持内环境的稳定 。 有两方面作用，一是胚胎发生、发展及个体形成中通过细胞凋亡使之形成；二是维持环境内稳或称为器官的细胞平衡稳定，把调节细胞的数目作为一种防御机制，去伪存真。 但过多激活细胞凋亡会引起疾病如AIDS、退化性神经病变等。,23,组织细胞凋亡是脓毒症休克所致多器官组织细胞损害主要机制之一。 脓毒症休克时，免疫活性细胞、实质性组织细胞、肠和肺的上皮细胞及血管内皮细胞均出现明显的凋亡特征；组织细胞凋亡的机制与内毒素血症与损伤和保护性炎症介质失衡密切相关。,24,组织细胞凋亡增加、数目减少，致多个脏器功能障碍，如肠上皮细胞凋亡致细菌的移位；肝、肾细胞凋亡使毒素的清除障碍；肺、心细胞凋亡引起呼吸循环障碍等，而诱发多器官功能衰竭。,25,盲肠结扎并穿刺(CLP)诱发鼠腹膜炎致脓毒症休克时，鼠肺、肝、脾、肾组织细胞的凋亡明显增加，与TNF的表达呈明显的正相关性。 脓毒症病人血浆淋巴细胞和肠上皮细胞全部存在明显的凋亡现象，同时至少有56.3%的脾脏、47.1%的结肠和27.7%的回肠存在明显的凋亡特征，而在尸解的非脓毒症对照组中凋亡现象明显减少。,26,且外周血单个核细胞也出现明显的凋亡特征，其凋亡细胞数量：MODS病人脓毒症病人正常对照组，且与外周血的TNF含量呈明显的正相关性。 细胞和细胞内线粒体凋亡是脓毒症休克和缺血再灌注损伤病人和动物各组织细胞死亡的主要机制，抑制细胞发生凋亡可明显改善脏器的功能，提高病人和动物的生存率。 可见组织细胞凋亡在脓毒症休克所致多器官损伤机制中具有重要作用。但机制不明。,27,病理改变 一、肺改变：支气管肺炎,占81.6% 肺出血,占65.3%， 肺淤血、水肿、炎性细胞浸润二、肝改变：淤胆、淤血、淤滞 Glisson氏鞘淋巴细胞浸润 其它病变：如消化道出血、食 道静脉瘤破裂、肝脏缺血性环死。三、肾改变：肾小管变化：混浊肿胀，变性，充 满蛋白管型 间质变化：水肿及淋巴细胞浸润,28,四、弥漫性血管内凝血(DIC): 五、脑改变:神经细胞肿胀，空泡变、皱缩甚至 出现坏死，胶质细胞增生，间质有粘性细 胞浸润六、心脏改变:心内膜可出血、坏死，心肌横纹 消失、浊肿、空泡变性、心肌断裂，线粒 体消失，出现酶的带状消失，心肌微血管 淤滞。七、微循环:呈现高度淤滞，血管内皮细胞肿胀， 空泡变，有的脱落，内皮及基底膜可有血 浆浸润，血管周围胶原纤维可有纤维素浸 润。间质普遍嗜酸性增强。,29,分子病理生理机制 细胞膜有多处破裂，化学介质、降解的细胞器、核酸、酶分子及其底物向血液中释放，如钾改变。 线粒体及粗面内质网空泡变到气球变，细胞内水肿，表明钠钾泵的紊乱与衰竭，离子重新分布，钙离子在细胞内增加，意味着细胞“缓慢死亡”。 溶酶体大部分变成吞噬小体，溶酶体酶的大量释放 核膜多处溶解，染色质浓集及溶解。核仁浓集或溶解，RNA合成的终止，DNA紧旋作用。,30,上述MOF的细胞病变系由可逆性细胞内Na+-K+泵紊乱、ATP下降，其本质是细胞急性缺氧的改变，有学者称之为休克细胞，其损伤可波及心、肺、脑、小肠、肾、肝、脾、血细胞。 组织细胞和免疫炎性细胞一般经历的过程为：轻微损伤 亚致命损伤 细胞凋亡 坏死 累计到一定程度则出现脏器功能障碍乃至衰减。,31,症状及诊断标准 为原发病和各系统脏器功能衰竭表现。早期症征常被掩盖，故对MOF高危患者应进行严密监护。MOF各脏衰症征、诊断标准及严重度计分，国内外尚无统一标准。 诊断书写格式：应包括原发病、受累器官的数目及严重程度。例如： 支气管肺炎并多脏器功能障碍综合征(外周循环、肺、心、肾功能衰竭期，肝、脑功能衰期早期，凝血、代谢、胃肠道功能受损期),32,表 1995年重修MOF病情分期诊断及严重程度评分标准受累脏器 诊断依据 评分外 无血容量不足：MAP=7.98Kpa(=60mmHg)； 1周 尿量=40ml/h。低血压时间持续4h以上。循 无血容量不足：50mmHgMAP60mmHg, 2环 20ml/h尿量40ml/h;肢端冷或暖;无意识障碍。无血容量不足：MAP50mmHg; 3 尿量28bpm;PaO2(5060mmHg);PaCO228bpm, 呼吸窘迫;PaO2(5060mmHg); PaCO2 3 45mmHg;PaO2/FiO2200mmHg;P(A-a)DO2 200mmHg;胸片示实变1/2肺野,35,受累脏器 诊断依据 评分 无血容量不足;尿量=40ml/h;尿Na+,血肌酐正常。 1 无血容量不足; 20ml/h 40mmol/L 血肌酐176.8mmol/L;非少尿肾衰者;尿量 600ml/24h,但血肌酐176.8mmol/L,尿比 重1.012。,肾 脏,36,受累脏器 诊断依据 评分 ALT正常值2倍以上;1mg/dl正常值2倍以上;血清总胆红素2mg/dl 2 肝性脑病 3 胃 腹部胀气；肠鸣音减弱。 1 肠 高度腹部胀气；肠鸣音近于消失。 2 道 麻痹性肠梗阻;应激性溃疡出血(具备2项 3 中1项者即可确诊）,肝 脏,37,受累脏器 诊断依据 评分凝 血小板计数2h;全身性出血不明显。能 血小板计数3s;优球蛋白溶解试 验2h;全身性出血表现明显。 脑 兴奋及嗜睡；语言呼唤能睁眼；能交谈；有 1 定向障碍；能听从指令。 疼痛刺激能睁眼；不能交谈、语无伦次； 2 疼痛刺激有屈曲或伸展反应 对语言无反应；对疼痛刺激无反应。 3,修改Glasgow昏迷评分,38,受累脏器 诊断依据 评分代 血糖5.6mmol/L; 1 血Na+ 145mmol/L; PH7.45。 血糖6.5mmol/L; 2 血Na+150mmol/L;谢 PH7.50。 血糖7.5mmol/L； 3 血Na+155mmol/L PH7.55; 以上标准均需持续12h以上。,39,治疗一、祛除病因 是治疗的关键，凡原发病末能去除或有效控制者，预后均极差，尤以严重感染及大块组织坏死者更为明显。,40,二、清除或拮抗内毒素中药：多种清热解毒和活血化瘀中药具有此 作用。如金银花、蒲公英、大青叶、鱼腥草、 穿心莲、元参等。内毒素单克隆抗体：目前已获得两种极有前 景的制剂-E5和HAIA。E是从用J突变 型大肠杆菌致敏的鼠脾细胞中获得的。它是 一种对脂质起反应的IgM。HA-IA是人IgM 抗体。这种抗体特异地与脂质A相结合。大 量研究已证实E5和HA-IA可与多种革兰氏阴 性杆菌的P1毒素相结合。,41,三、清除及拮抗有关炎症介质 目前认为“细菌内毒素炎性介质并治”将是MODS或MOF治疗的新对策。包括： 单克隆抗体：内毒素，外毒素，TNF，IL-1，磷脂酶A2，C5a，粘附分子，接触因子。 受体拮抗剂：TNF，IL-1，PAF，TXA2，缓激肽。 前列腺素：PGE2，PGI2。,42,其它炎症反应抑制剂：C1抑制剂，MX-1（C5阻断剂），花生四烯酸抑制剂，血栓素合成酶抑制剂如咪唑，脂氧合酶抑制剂即白三烯抑制剂），中性粒细胞抑制剂如已酮可可碱等，抗氧化剂，重金属螯合剂，氧自由基清除剂及蛋白酶抑制剂。 凝血调节剂：抗凝血酶，蛋白C，血栓调节素，水蛭素，1-抗胰蛋白酶，抑肽酶，大豆胰蛋白酶抑制剂，纤维蛋白溶酶原激活物。,43,现就其中若干作用明确、效果肯定的方法做一简单介绍。 1、TNF单克隆抗体：已完成动物实验及一期临床研究。该制剂可改进革兰氏阴性及阳性菌败血症的转归。目前国内已研制成功既有拮抗内毒素的作用, 又有拮抗TNF失控性的释放作用的中药注射液“血必净”,抗生素与之合用可起到“细菌-内毒素-炎性介质并治的作用”。,44,2、IL-1受体拮抗剂：IL-1是一种血管内皮细胞毒物质，并可提高组织对TNF作用的敏感度，可使T细胞活化，并可造成肾上腺，肠道及关节多处严重损害。 在动物及志愿者等的研究中证实输入低剂量的IL-1，可造成败血症。 目前已生产重组IL-lra来拮抗IL-1，已进入临床验证阶段。,45,3、PAF受体拮抗剂：目前已获得天然及人工合成的制剂。动物实验已证明这两类制剂均可防止内毒素性肺动脉高压，少尿型肾衰，胃肠道损害及脑血流减少。WEB2086已完成志愿者第二期测试，正进行临床试验中。,46,4、抑制20烷酸盐即花生四烯酸产物：在动物实验中证实该类药可提高内毒素模型的成活率。在健康志愿者中，它可防止内毒素导致的体温及心率增加。 在败血症综合征病人中，它可改善血压、心率、体温、每分钟通气量及气道峰压，并可提高休克可逆性的机率。 使用最多的是布洛芬。目前正进行大规模的观察，以评价它的疗效及安全性。,47,近来常用的有FDA批准的 1)安可来(Acccolate)是强有力的白三烯的受体拮抗剂，属竞争性抑制，可减轻由白三烯引起的血管通透性增加、减轻气道水肿及嗜酸性细胞的浸润而平喘。 2)普威(Nimesulide,尼美舒利)为高度选择性抑制与炎症性前列腺素合成有关的环氧化酶II(Cox-2)的活性，而不影响与胃、肾等器官的生理性前列腺素合成有关的环氧化酶I(Cox-1)，这样抗炎作用大大增加而无胃的副作用。,48,5抑制或对抗中性粒细胞释放毒性介质： 目前应用最多的是已酮可可碱和中性粒细胞-内皮细胞粘附抑制剂。 可抑制应激反应(包括内毒素)引发的单核巨噬细胞活化、抑制TNF及IL-1的分泌、抑制PMN的活化而间接地抑制PMN与内皮细胞之间的粘附反应、减少氧自由基的产生、抑制血小板聚集等作用，来保持生命器官的血流灌注，维持生命器官的功能良好，提高生存率。,49,6抗凝血酶：可使凝血酶失活，抑制纤维蛋白溶酶、抑制因子a、 a、a、a及血管舒缓素的作用，抑制PAF、EDRF、PGI2及内皮素-1释放，抑制中性粒细胞的趋化。 在动物及败血症休克患者中，抗凝血酶可使肺、代谢及血液系统等障碍减轻，并提高存活率，多中心研究提示可改善生存率。,50,7纤维酶原激活剂：曾有人用链激酶治疗30例伴严重创伤或败血症休克及ARDS的患者(这组患者对供氧及机械通气均有反应)，结果平均动脉氧分压增加，且其中14例存活。其副作用有出血及造成凝血酶生成的反跳。,51,四、Ca2+拮抗剂常用的有 异搏定 尼莫地平 中药丹参、葛根素 654-2,52,五、清除活性氧 1、别嘌呤醇、维生素E和C： 2、清除氧自由基的酶类：包括SOD、CAT和 GSH-PX。 3、其他清除自由基或减少自由基产生的药 物：包括甘露醇，含硫氨基酸，不饱和 脂肪酸，辅酶Q10，去铁胺等。 4、中药中的丹参、黄精、当归、酸枣仁、 枸杞子、菟丝子、补骨脂、女贞子、白 术、灵芝和茜草等，均有清除O2。-和OH- 的作用。山楂、茜草等可以提高组织SOD 的活性。葛根可以降低实验动物大脑细 胞中的脂褐素含量。,53,六、防治DIC 肝素或低分子肝素抗凝及溶栓治疗已成为MOF的重要措施，宜早开始，溶栓可选用： 1)尿激酶：首剂4400U/Kg，缓缓静脉推注(10分钟)，其后以4400U/Kg/h，静脉滴注(1小时)。 2)链激酶：11.5万U溶于生理盐水100ml中，静脉滴注(1小时)。 3)组织纤溶酶原激活物(tPA)：其方法：0.5-0.75mg/Kg/mim，静脉滴注(30120分钟)；先静脉滴注10mg，其后第1小时静脉滴注50mg，第2、3小时各40mg。,54,早期血浆或血液置换，适用于重症患者，不仅可清除促凝物质，还可清除大量的炎性介质。一次血浆置换量可达3000ml，需应用新鲜血浆。 中药：大黄通腑，可起到降温、泻热及恢复肠道运动、防止细菌移位和菌群失调等作用；活血化瘀类中药对防治DIC有效。,55,七、支持及对症治