多器官功能障碍综合症外科学课件临床医学

多器官功能障碍和衰竭,MODS（MSOF）,MODS（MSOF）,多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome, MODS)或多系统器官功能衰竭(multiple system organ failure, MSOF)主要是指患者在严重创伤、感染或休克或复苏后，短时间内出现两个或两个以上系统、器官障碍（衰竭）。,历史概况,年 代 作 者 命 名,1973 Tilney等 序贯性系统衰竭,1975 Baue 多发、进行性或序贯性系统或器官衰竭,1976 Eiseman等 多器官衰竭（MOF）,1976 Border等 多系统器官衰竭 （MSOF）,1986 Schieppati等 多器官系统不全综合征,1988 Demling等 创伤后多系统器官衰竭,1991 ACCP/SCCM 多器官功能障碍综合征 （MODS）,1995 全国危重病学术会议 多器官功能失常综合征,MODS（MSOF）,第一节 病因和发病经过 第二节 各系统器官的功能代谢变化 第三节 发病机制 第四节 防治原则和实验性治疗,MODS（MSOF）,第一节 病因和发病经过,MODS（MSOF）,一、病因*,1. 感染性病因 败血症和严重感染 2. 非感染性病因 大手术、严重创伤与休克 3. 复苏 病情稳定 MSOF,二、发病经过,分型 （1983年Faist 根据433例紧急手术后创伤病人分析 ） 1.单相速发型（原发型） 休克和创伤复苏后迅速发生（12-36h） 2.双相迟发型（继发型） 创伤、休克、出血后 1-2d内经处理缓解，3-5d后全身性感染，病情急剧恶化。,第一次打 击,组织损伤,全身性 炎症反应,第二次打击,晚期MODS,早期MODS,恢复,逐级放大,保 护,MODS二次打击学说,第二节 各系统器官的功能代谢变化,MODS（MSOF）,一、肺的功能代谢变化,肺功能不全通常最先出现，最易受累。 急性肺损伤(acute lung injury, ALI) ：肺部出现肺水肿、肺出血、肺不张和肺泡内透明膜形成。 急性呼吸窘迫综合征 (acute respiratory distress syndrome, ARDS),肺易受损的原因：,肺是全身静脉血的滤器。 肺是一个重要的代谢器官，许多代谢产物在这里被吞噬、灭活和转换。 肺泡巨噬细胞和炎性细胞可释放大量血管活性物质和炎症介质，损伤肺脏。,肺功能不全对其它脏器的影响,组织缺氧，代谢性酸中毒和ATP缺乏。 很多血管活性物质不能被灭活，引起其它脏器功能的改变。 伴肺动脉高压和肺血管阻力增高，导致右心后负荷增加和右心衰竭。,肺在血管活性物质合成和代谢中的作用主要有以下4 种,（1）肺内合成血管活性物质并释放到肺循环中，如前列腺素、组织胺类、过敏性慢性反应物质（SRS-A）、过敏性嗜酸细胞趋化因子（ECF-A）、血小板活化因子（PAF）、降钙素基因相关肽（CGRP）等； （2）在肺循环中前体物质被活化，形成血管活性物质，如血管紧张素（AT）经血管紧张素转化酶（ACE）作用形成血管紧张素（AT）； （3）输入肺内的血管活性物质被灭活， 如5-HT、缓激肽（BK）、前列腺素（PK）、血栓素B2(TX B2)、乙酰胆碱（Ach）、去甲肾上腺素（NA）等； （4）输入肺内的血管活性物质不被肺摄取或代谢，如肾上腺多巴胺、AT、抗利尿激素等。,二、肝的功能代谢变化,主要表现为黄疸和肝功能不全。由于肝代偿能力强，肝功能不全不易被发现 主要机制： 1）肝血流量减少使肝线粒体氧化磷酸化障碍； 2）内毒素血症和肠道细菌移位损伤肝细胞并激 活枯否细胞。,三、肾的功能代谢变化,主要表现为急性肾功能衰竭，出现急性肾小管坏死。,四、胃肠道的功能代谢变化,主要表现为急性胃粘膜糜烂、应激性溃疡（急性胃粘膜病变）和肠缺血。 主要机制： 胃肠道缺血 粘膜变性、坏死、通透性增加 废用性萎缩,五、心功能障碍,发生机制： 心肌高代谢率、高耗氧率在冠脉供血不足时会出现供求矛盾 酸中毒、高血钾 脂多糖、TNF及IL-1的作用 病理变化： 心肌局灶性坏死，线粒体减少和心内膜下出血 临床表现： 心指数下降,六、免疫系统的变化,补体变化明显（C4a和C3a升高，C5a降低），免疫功能全面抑制，对感染易感性增加。 机制： 肝功能障碍，球蛋白合成减少。 蛋白质分解代谢增强，淋巴细胞发育障碍。,七、其它,凝血功能障碍 中枢神经系统功能障碍 新陈代谢的改变： 主要改变为高分解代谢和高动力循环。 即全身氧耗量和能量消耗增加，糖、脂肪、氨基酸利用增加，肌肉蛋白分解增加，尿素氮增加，出现负氮平衡，CO2产生增加。心输出量增加，外周阻力降低。,第三节 MODS（MSOF）发病机制,一、失控的全身炎症反应,二、肠屏蔽功能损伤及肠道细菌移位,三、器官微循环灌注障碍,四、其他,发病机制 失控性炎症反应 细菌移位和内毒素的作用 器官缺血和再灌注损伤,创伤 感染 休克,多个系统 器官衰竭,1.全身性炎症反应综合征（SIRS） 2.代偿性抗炎反应综合征（CARS） 3.混合性拮抗反应综合征（MARS）,一、失控的全身炎症反应,全身性炎症反应综合症 （SIRS） (systemic inflammatory response syndrome ),一、概述,SIRS：因感染或非感染病因作用于机体，刺激宿主免疫系统，释放体液和细胞介质，从而引起的一种全身性炎症反应临床综合征。 1991年美国胸科医师协会和危重病医学会(America college chest physicians/Society of Critical Care Medicine, ACCP/SCCM)提出。,SIRS诊断标准：,符合以下两项或两项以上 T38 HR90次/min 呼吸20次/min或PaCO212109/L或4109/L,二、产生SIRS的病因,感染性因素 菌血症(bacteremia) 真菌血症(fungemia) 寄生虫血症(parasitemia) 病毒血症(viremia) 非感染性因素 创伤 烧伤 急性胰腺炎,三、 SIRS的发病机制,SIRS的本质是机体对原发打击因素作出的过度炎症反应。 炎症细胞过度激活、炎症介质失控性过量释放和内源性拮抗剂不足，对机体造成失控性渐进性损伤。,三、 SIRS的发病机制,炎症细胞活化与播散 单核巨噬细胞 中性粒细胞 内皮细胞 血小板 促炎介质的泛滥 抗炎介质泛滥引起代偿性抗炎反应综合症,四、 SARS的病程,病毒血症期 过度免疫应答期 免疫麻痹期 转归期 2003年5月28日，5323例SARS患者，325例死亡，大多死于MODS(MOF),炎症介质,内源性炎症介质 细胞因子（IL-1、TNF） 传统炎症介质（补体、激肽、组织胺、内啡肽、花生酸代谢产物） 外源性炎症介质 病原体毒素,1996年Bone针对感染或创伤时导致机体免疫功能降低的内源性抗炎反应，提出代偿性抗炎反应综合征的概念(compensatory antiinflammatory response syndrome, CARS)。,2 代偿性抗炎反应综合征（CARS）,CARS的发生机制,抗炎性介质合成 PGE2、IL-4、IL-10、IL-11、可溶性TNF受体、转化生长因子等 抗炎性内分泌激素释放 糖皮质激素、内源性儿茶酚胺物质 炎症细胞凋亡 粒细胞凋亡加速,CARS的意义,CARS的意义在于限制炎症，保护宿主免受炎症损害。 SIRS超过CARS时，导致自身性破坏。 CARS过强，可导致免疫功能低下。,CARS的诊断标准,外周血单核细胞HLA-DR表达量降至正常30%以下。 伴有炎症因子释放减少。,3. 混合性拮抗反应综合征（MARS） （mixed antagenists response syndrome）,CARS与SIRS并存,提出SIRS的临床意义*,SIRS的提出是对感染、创伤和MODS认识的重大突破 MODS的临床和基础研究的重点从感染创伤本身转移到机体炎症反应。 MODS的治疗手段从控制感染、创伤，延伸到调节机体炎症反应上。,存在的问题,诊断标准太过敏感，缺乏生化指标，特异性差。 难以区分原发病的病理生理状态，无助于临床医生明了其潜在问题。 缺乏明确的临床价值。,相关概念：,感染： 机体的正常无菌组织遭受细菌侵入，但不伴有全身炎症反应 菌血症： 血中有活菌存在，以血培养阳性为依据 全身性感染： 由于感染引起的SIRS，同时有血细菌培养阳性。,相关概念,败血症(septicemia) 泛指细菌在血液中繁殖，产生毒素，并引起明显临床中毒症状。 现以摒弃不用。,相关概念,脓毒症(Sepsis) 由感染引起的全身炎症反应，血培养阳性或存在感染病灶。 脓毒症和SIRS在性质和临床表现上基本是一致的，只是致病因素不尽相同。 当证实SIRS是由感染引起，或感染时出现SIRS表现，即SIRS与感染重叠，就是脓毒症。,SIRS、感染与脓毒症相关模式图,infection,sepsis,SIRS,MODS病程,局限性炎症反应 有限的早期全身炎症反应 重度全身炎症反应或炎症反应失控 过度免疫抑制 免疫失衡,SARS病程,病毒血症期 过度免疫应答期 免疫麻痹期 转归期 2003年5月28日，5323例SARS患者，325例死亡，大多死于MODS(MOF),相关报道,Eiseman统计，MSOF中70%由脓毒症引起，死亡率为70%。 Carrico报道，腹腔内感染手术后3050%发生MSOF。 Fry统计腹腔内感染伴MSOF者，死亡率在80%以上。,二、肠屏蔽功能损伤及肠道细菌移位*,细菌移位(bacterial translocation) 肠粘膜机械屏障结构或功能受损 肠内细菌侵入肠外组织 内源性内毒素血症,正常的肠道屏障,特异性免疫屏障 分泌型免疫球蛋白A(SIgA) 肠道粘膜免疫 非特异性免疫屏障 粘液屏障 生物屏障 粘膜屏障,三、器官微循环灌注障碍,器官血液灌注减少能量代谢障碍 缺血再灌注氧自由基损伤 高代谢状态组织缺氧,器官功能障碍,四、其他,DIC（disseminated intravascular coagulation,即弥散性血管内凝血） 细胞凋亡（细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。） 基因多态性（多态性（polymorphism）是指在一个生物群体中，同时和经常存在两种或多种不连续的变异型或基因型（genotype）或等位基因（allele），亦称遗传多态性（genetic polymorphism）或基因多态性。通过对基因多态性与疾病的易感性的联系研究，可阐明人体对疾病、毒物和应激的易感性，不仅为临床医学也为预防医学的发展带来新的领域。）,第四节 预防和治疗,MODS一旦发生，救治十分困难，因此要重在预防，目前临床上多采用对症治疗和器官支持疗法。,防治的病理生理基础,1.一般支持疗法 支链氨基酸的使用，保护器官功能 2.及早防治病因，控制感染病灶 3.防治休克及缺血再灌注损伤 4.阻断炎症介质的有害作用,（一）防治感染和创伤以去除MODS的病因 （二）及时补足血容量、防治休克和IRI 在输液的同时给予抗氧化剂和细胞保护剂，如别嘌呤醇、维生素E、钙拮抗剂等对防治IRI有一定疗效。 （三）阻碍炎症介质的有害作用 基于“MODS是SIRS的并发症”理论 糖皮质激素、非类固醇抗炎药、抗氧化药物、鱼油、己酮可可碱、血液滤过或血浆交换法除去过多的炎症介质 （四）免疫疗法 抗内毒素单抗、抗TNF单抗、抗中性粒细胞-内皮细胞粘附分子单抗 （五）尽可能由胃肠道进食 （六）提高氧供，增加组织对氧的摄取 （七）代谢支持疗法,急性呼吸窘迫综合征 （acute respiratory distress syndrome，ARDS）,概述 病因及发病机制 病理 病理生理 临床表现 实验室及其他检查 诊断 鉴别诊断 治疗 预后,内容提要,概述,由心源性以外的各种肺内外致病因素导致的急性、进行性缺氧性呼吸衰竭 主要病理特征 由肺微血管通透性增高而导致的肺泡渗出液中富含蛋白质的肺水肿及透明膜形成 可伴有肺间质纤维化 病理生理改变 肺顺应性降低 肺内分流增加 通气血流比例失衡为主 临床表现 呼吸频数快和呼吸窘迫 顽固性低氧血症 胸部X线显示双肺弥漫性浸润影 后期常并发多器官功能衰竭,病因,直接肺损伤因素 严重肺感染 胃内容物吸入 肺挫伤 吸入有毒气体 淹溺 氧中毒等 间接肺损伤因素 脓毒症(sepsis) 严重的非胸部创伤 重症胰腺炎 大量输血 体外循环 弥漫性血管内凝血(DIC)等,发病机制,局部炎症反应 肺内炎性介质和抗炎介质的平衡失调 系统性炎症反应综合症和代偿性抗炎症反应综合症（SIRS/CARS）失衡阶段,单核-吞噬细胞 血管内皮细胞 肺泡上皮细胞,渗出期 增生期 纤维化期,病理过程,病理特征 肺广泛性充血水肿和肺泡内透明膜形成 并伴有肺间质纤维化,肺顺应性降低 肺内分流增加及通气/血流比值失衡为主,病理生理,临床表现,损伤期 （初期） 在损伤后46h以原发病表现为主 呼吸可增快 但无典型呼吸窘迫， X线胸片无阳性发现 相对稳定期 在损伤后624h 经积极救治 循环稳定 而逐渐出现呼吸困难 频率加快 低氧血症 过度通气 PaCO2降低肺体征不明显 X线胸片可见肺纹理增多 模糊和网状浸润影 提示肺血管周围液体积骤增多和间质性水肿,呼吸衰竭期（进展期） 在损伤后2448h 呼吸困难 窘迫和出现发绀 常规氧疗无效 也不能用其它原发心肺疾病来解释呼吸频率加快可达3550 次/min 胸部听诊可闻及湿罗音 X线胸片两肺有散在斑片状阴影或呈磨玻璃样改变 可见支气管充气征 血气分析PaO2和PaCO2均降低 常呈代酸呼碱 终末期（末期） 极度呼吸困难和严重发绀，出现神经精神症状如嗜睡、谵妄、昏迷等。X线胸片示融合成在大片状浸润阴影，支气管充气征明显。血气分析严重低氧血症、CO2潴留，常有混合性酸碱失衡，最终可发生循环功能衰竭,部分肺泡通气与血流比例失调（V/Q）是引起气体交换障碍， 导致呼吸衰竭最常见的重要机制 部分肺泡V/Q降低：通气不足，血流正常，类似动静脉短路 部分肺泡V/Q升高：通气良好，血流不足或中断，类似死腔样通气,肺换气障碍,动脉血气分析,早期血气改变 PaO2和PaCO2降低PH升高 晚期血气改变 氧合指数PaO2/FiO2200mmHg,其他,床旁肺功能检测 心脏超声和Swan-ganz导管,诊断标准,有发病的高危因素 急性起病 呼吸频数快和(或)呼吸窘迫 低氧血症 ALI时动脉血氧分压(PaO2)/吸氧浓度(FiO2)300 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa) ARDS时PaO2/FiO2200 mm Hg 胸部X线检查两肺浸润阴影 肺毛细血管楔压(PCWP)18 mm Hg或临床上能除外心源性肺水肿 凡符合以上5项可诊断为ALI或ARDS,鉴别诊断,急性肺栓塞 气胸 心源性肺水肿 大片肺不张 上气道阻塞,治疗,原发病治疗 纠正缺氧 高浓度给氧 机械通气 PEEP的应用 小潮气量 液体管理 营养支持与监护 其他治疗,定义,呼吸功能不全（respiratory insufficiency）是指由于外呼吸功能严重障碍，以致机体在静息时不能维持足够的气体交换，导致动脉血氧分压降低伴或不伴动脉血二氧化碳分压升高。 呼吸衰竭（resoiratory failure）指呼吸功能不全的严重阶段，动脉氧分压(PaO2)须低于60mmHg，伴或不伴二氧化碳分压(PaO2)高于50mmHg，并进而引起一系列损害的临床综合征。,呼吸衰竭的定义表明，呼衰的确认必须依靠实验室的血气分析，但是也必须结合临床表现及有无导致呼吸衰竭的相关病因和病史共同考虑。 将PaO2低于60mmHg作为呼吸衰竭的确认标准，是因为病人通常在PaO2低于此水平后开始出现症状，且血红蛋白S形氧离曲线的平坦段和陡直段的分界点也恰位于60mmHg，即低于60mmHg后，氧饱和度随PaO2 降低将迅速下降。,呼吸衰竭的分类,1、按照血气分析：低氧血症型（型）和低氧血症伴高碳酸血症型（型） 2、按照发病机制：通气障碍型和换气障碍型 3、根据发病速度和病程长短：急性呼吸衰竭和慢性呼吸衰竭 4、按照发病部位：中枢型呼吸衰竭和外周性呼吸衰竭 上述四种分类方法各有其理论和实践意义，临床上常综合考虑，以求达到对临床更确切的指导价值。,呼吸衰竭的原因和发病机制,（一）肺泡通气不足 1、限制性通气障碍：呼吸肌损伤、呼吸中枢和周围神经受损、肺顺应性降低、胸廓顺应性降低 2、阻塞性通气障碍：大气道阻塞、小气道阻塞 （二）肺换气障碍 1、弥散障碍：肺泡膜面积、弥散距离增加、弥散时间缩短 2、肺泡通气与血流比例失调： 3、肺内解剖分流增加：,呼吸频率Respiratory Rate,减慢Bradypnea: 8 bpm 频数Tachypnea: 28 bpm,呼吸形式Pattern of Breathing,Kussmals(库斯茂尔氏呼吸):吸气与呼气均显著延长，发生深而慢的大呼吸，呼吸次数少但不中断，常伴有罗音和鼾声等呼吸时出现杂音，见有呼吸中枢衰竭的晚期 Cheyne strokes(陈-施呼吸):呼吸开始逐渐加强、加深加快直达高峰，然后又逐渐变弱、变浅、变慢，最后呼吸中断（数秒），又以上述方式开始呼吸，如此反复交替，出现波浪式的呼吸节律（潮式呼吸）呼吸中枢衰竭的早期表现 Biots respiratory(毕偶特氏呼吸):数次连续的、深度大致相等的深呼吸和呼吸暂停交替出现。病情更重。,辅助呼吸肌运动三凹征,肋间 锁骨上窝 胸骨上窝,紫绀Cyanosis,血液中还原血红蛋白增多所致皮肤粘膜呈青紫现象。正常时候原先红色的地方，转变成紫色或青紫色（面部、手掌、耳壳、口唇、甲床） 中央性紫绀：心脏疾病形成静脉血混入动脉血的右向左分流，或肺部疾患引起的呼吸功能不全氧合功能低下 周围性紫绀：周围循环血流郁滞，造成局部组织耗氧过多或周围血管收缩，末梢组织缺氧 混合性紫绀,血气监测 指脉搏血氧饱和度,急性肾衰竭 (Acute renal failure, ARF),肾脏的泌尿功能,排泄机体的大部分代谢尾产物以及进入体内的异物。 调节细胞外液量及血浆渗透压。 保留体内重要电解质如钠、钾、碳酸氢盐以及氯离子。 排出过剩的电解质，尤其是氢离子。,概 念,ARF是指由各种原因引起的急性肾功能损害，在短时间内引起水电解质酸碱平衡失调及血中氮质代谢产物积聚为临床特征的急性综合征。,分 类(Classfication),少尿型急性肾衰竭(oliguric ARF) 非少尿型急性肾衰竭(non-oliguric ARF) 24小时尿量超过800ml，但血中肌酐、尿素氮进行性升高，多见于手术和创伤后，易于忽略，主要是由于GFR下降并不明显，而肾小管回吸收功能降低,病 因(Causes),肾前性(prerenal) 见表1。 肾性 (renal) 见表2。 肾后性(postrenal) 指双侧肾输尿管或孤立肾输尿管完全性梗阻所致肾功能急剧下降。,表1 肾前性ARF常见病因,表2 肾性ARF的常见原因,发病机制,循环血量减少 肾血流量减少 入球动脉阻力增高,肾小管损伤 肾小管堵塞,ARF,再灌注损伤,肾缺血,肾中毒,GFR降低,临床表现(Clinical findings),1. 体液潴留(fluid overload) 高血压(hypertension)，水肿(edema)，急性肺水肿(Actue pulmonary edema) 2. 电解质失调(Electrolyte disturbances) 高钾血症(Hyperkalemia)，高镁血症(Hypermagnesemia)，高磷血症(Hyperphospatemia) 低钠血症(Hypon