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全身炎症反应综合征systemicinflammatoryresponsesyndrome 三 防治原则 二 多器官功能障碍 一 全身炎症反应综合征 概要 四 小结 全身炎症反应综合征 1 定义 全身炎症反应综合征 全身炎症反应综合征 1991年ACCP SCCM 美国胸科医师学会与危重病医学会 公布的SIRS临床诊断标准如下 凡是符合两个或两个以上标准的可诊断为SIRS 2 诊断标准 全身炎症反应综合征 表1SIRS临床诊断标准 年龄体温 C心率次 分呼吸次 分白细胞计数109和分类 5天 38或190 60 35或30 38或190 60 20或25 1 12月 38 5或160 45 15或20 1 2岁 39或140 40 15或15 2 5岁 39或130 35 15或15 5 12岁 38 7或120 30 12或10 12 15岁 38 5或100 25 12或10 15岁 38或90 20 12或10 1996 第二届世界儿科危重病大会 2 诊断标准 全身炎症反应综合征 表2儿童SIRS临床诊断标准 持续高代谢 耗氧量 通气量增加 高血糖症 蛋白质分解增多 负氮平衡以及高乳酸血症等 高动力循环状态 高心输出量 低外周血管阻力 过度的炎症反应 除全身炎症的典型症状外 还包括多种炎症介质和细胞因子的失控性释放 脏器低灌注 出现低氧血症 急性神志改变如兴奋 烦躁不安或嗜睡 少尿 高乳酸血症 SIRS分期 分三期 1 第一次打击后 机体出现病理生理变化 可引发早期ARDS和早期阶段的MODS 2 第二次打击后 则引发明显的SIRS和MODS 致死率升高 3 第三次打击后 导致组织灌注不足 高代谢反应 胃肠屏障功能障碍和重症感染等 表现为严重的SIRS和MODS 死亡率明显升高 3 主要临床特征及分期 全身炎症反应综合征 1 感染性因素70 左右的SIRS由感染引起 临床多见继发于急性腹膜炎 大面积烧伤等的大肠杆菌和绿脓杆菌所致的败血症 肺部感染也是常见的原因 主要发生在老年人 2 非感染性因素严重的组织创伤 如多发性骨折 大面积烧伤 大手术或低血容量性休克等情况下 患者有全身性感染的典型症状 但血中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的 重症胰腺炎也是引起SIRS的一个重要原因 4 病因 全身炎症反应综合征 5 始动环节 全身炎症反应综合征 1 内毒素的全面启动作用内毒素 即脂多糖 LPS LPS进入血液循环后 与脂多糖结合蛋白 lipopolysaccharidebindingprotein LBP 结合形成复合物 这种复合物通过与单核细胞或巨噬细胞表面高亲和力的受体CD14结合再作用于TLR4受体 引起靶细胞激活并释放一系列的炎症介质 全身炎症反应综合征 图2内毒素启动全身炎症反应综合征 全身炎症反应综合征 图3LPS导致炎症介质泛滥的机制 1 内毒素的全面启动作用 2 器官血流量减少和再灌注损伤严重创伤 休克 重症胰腺炎 烧伤时重要器官微循环血液灌注减少 引起缺血缺氧 造成器官组织损伤 在复苏治疗后的患者 体内发生缺血 再灌注损伤 缺血再灌注导致大量氧自由基和炎症介质产生 细胞内钙超载 微血管内中性粒细胞与内皮细胞黏附增加 发生广泛的炎症级联反应 造成组织损伤 全身炎症反应综合征 3 肠屏障功能受损及肠细菌移位有些SIRS患者没有明显的感染灶 但其血培养中可见到肠道细菌 为什么呢 可能原因是多种病因造成肠黏膜的机械屏障结构或功能受损 使大量细菌和内毒素吸收入血 通过门静脉系统进入肝 而且危重病人常有单核巨噬细胞系统功能明显降低 即肝枯否细胞对内毒素的滤过灭活能力下降 造成细菌和内毒素进入体循环 继而激活各处的效应细胞释放炎症介质 导致SIRS的发生和发展 全身炎症反应综合征 图4肠屏障功能受损及肠细菌移位 1 炎症细胞活化2 炎症介质泛滥 1 细胞因子泛滥 2 脂类炎症介质泛滥 3 粘附分子类表达增多 4 氧自由基与NO 5 血浆源性炎症介质大量活化 6 发病机制 全身炎症反应综合征 1 炎症细胞活化炎症细胞包括 中性白细胞 单核 巨噬细胞 血小板和内皮细胞 它们一旦受到刺激 会发生细胞变形 分泌炎症介质 溶酶体酶或凝血因子 形态上伴有脱颗粒的变化以及细胞表面表达黏附分子 这个过程称为炎症细胞激活 activationofinflammatorycells 全身炎症反应综合征 2 炎症介质泛滥炎症细胞激活后会释放炎症介质 在炎症过程中由细胞释放或由体液中产生的 参与或引起炎症反应的化学物质称为炎症介质 inflammatorymediators 炎症介质的特点 来源于细胞和血浆 通过受体介导发挥作用 可使靶细胞产生第二级炎症介质 一种介质可作用于一种或多种靶细胞 有潜在的致损伤能力 全身炎症反应综合征 2 炎症介质泛滥炎症介质的分类 炎症介质按其来源分为细胞源性和血浆源性 细胞源性又分为细胞因子 脂类炎症介质 黏附分子和自由基 全身炎症反应综合征 表2炎症介质的分类 2 炎症介质泛滥 1 细胞因子泛滥 细胞因子 cytokine 是多种细胞所分泌的能调节细胞生长分化 调节免疫功能 参与炎症发生和创伤愈合等小分子多肽的统称 细胞因子的特点 细胞因子都是蛋白质 主要由免疫细胞分泌 通过靶细胞上的高亲合性受体作用 细胞因子的分类 细胞因子按其功能分为 肿瘤坏死因子 血小板激活因子 PAF 白细胞介素 干扰素 集落刺激因子 转化生长因子 家族 趋化因子等 目前研究最多和最清楚的是肿瘤坏死因子 TNF 全身炎症反应综合征 a 肿瘤坏死因子 tumornecrosisfactor TNF TNF 的发现 P Bruns发现细菌感染后肿瘤坏死 1900 W Coley用细菌提取物进行肿瘤治疗 Shear从细菌提取物分离到与肿瘤坏死有关的LPS 1944 G Algire发现LPS通过诱发低血压 肿瘤细胞缺氧而导致肿瘤出血性坏死 O Malley发现LPS的作用是由一种血清因子 tumor negrotizingfactor 介导 1985被命名为肿瘤坏死因子 TNF 全身炎症反应综合征 TNF 是参与SIRS和MODS最重要的炎症介质 是最重要具有广泛生物活性的多肽细胞因素 它可以活化各种炎性细胞释放白细胞介素 对脏器损伤起关键性作用 其细胞来源极为广泛 包括各种免疫细胞 内皮细胞 成纤维细胞 表皮细胞 成骨细胞等 全身炎症反应综合征 图5TNF 参与组织细胞损伤 TNF 的功能 启动瀑布式炎症级联反应 参与组织细胞损伤 参与创伤后的高代谢 激活凝血系统和补体系统 作用机理a 刺激或诱发多种细胞因子释放 b 促使全身炎症反应 c 激活白细胞和血小板产生PAF LTB4 TXA2等d 激活内皮细胞 使白细胞粘附因子升高 e 促使下丘脑合成前列腺素E2 PGE2 f 诱导血管舒张因子增加 使血管扩张 通透性增高引起组织水肿 全身炎症反应综合征 b 血小板激活因子 PAF 是高强活性的炎症介质 其作用有 1 增强组织通透性能力比组织胺10000倍2 可使血小板聚集 3 可引起炎症细胞聚集和炎症介质释放 4 是引起休克的关键物质 5 可使胃肠粘膜损害 是促溃疡作用强的介质 6 可引起血压下降和循环衰竭 全身炎症反应综合征 b 其他的细胞因子 全身炎症反应综合征 表3其他的细胞因子 组织细胞损伤时 膜磷脂降解 花生四烯酸的代谢产物增多 其中PGE2和PGI2可以扩张血管 使血管壁通透性增加 但又能抑制巨噬细胞的功能 因此是重要的抗炎介质 TXA2能促进血小板聚集及血管收缩 2 炎症介质泛滥 2 脂类炎症介质泛滥 全身炎症反应综合征 图6脂类炎症介质的产生和作用 炎症 烧伤 创伤 休克等病理过程中 中性粒细胞是血液循环中最多 最先到达损伤部位的炎症细胞 中性粒细胞和血管内皮细胞释放大量黏附分子 包括整合素 选择素和免疫球蛋白三个家族等 黏附分子主要介导中性粒细胞和内皮细胞的黏附反应 从而造成白细胞聚集 血栓相成 血管阻塞 内皮损伤 加重缺血 2 炎症介质泛滥 3 粘附分子类表达增多 全身炎症反应综合征 图7中性粒细胞粘附引起器官损伤的机制 氧自由基可以攻击细胞的所有成份 从而损伤细胞质膜 使许多酶失活等 自由基除细胞毒性外 它还可作为信使分子参与多种细胞的信号转导过程 2 炎症介质泛滥 4 氧自由基与NO 全身炎症反应综合征 图8活性氧的产生 组织损伤可以激活补体 从而释放C3a C5aC3a C5a可作为趋化因子吸引中性粒细胞到达炎症部位 促进其呼吸爆发 从而释放氧自由基和溶酶体酶等 还刺激嗜碱性粒细胞和肥大细胞释放组胺 2 炎症介质泛滥 5 血浆源性炎症介质大量活化 组胺是一种很强的舒血管物质 它与C3a C5a 激肽一起扩张血管 增加血管通透性 造成血管损害 组织损伤时 内 外源凝血途径均被激活 产生大量的凝血酶 使凝血级联反应不断扩大 形成血栓 造成器官微循环障碍 全身炎症反应综合征 图9补体的激活和作用 在SIRS和MODS的发生发展中 以上各种炎症介质的泛滥起着关键作用 而在炎症介质释放增多的同时 机体的抗炎反应也在增强 炎症细胞既能产生炎症介质 也能生成具有抗炎作用的因子 两者在不同的环节上相互作用 相互拮抗 适量的抗炎介质有助于控制炎症 恢复内环境稳定 抗炎介质过量释放 则引起免疫功能降低及对感染的易感性 即CARS 体内的炎症反应与抗炎反应是对立统一的 二者保持平衡则可维持内环境的稳定 若炎症反应占优势时即表现为SIRS 抗炎反应占优势时则表现为CARS 无论是SIRS还是CARS 都反映机体炎症反应失控 最终导致多器官功能障碍综合征 全身炎症反应综合征 表4机体内主要的抗炎介质 三 防治原则 二 多器官功能障碍 一 全身炎症反应综合征 概要 四 小结 多器官功能障碍综合征 1 定义 多器官功能障碍综合征 Tilney 1973 sequentialsystemfailure 序贯性系统衰竭 Eiseman 1976 multipleorganfailure MOF Border 1976 multiplesystemorganfailure MSOF Demling 1988 创伤后多系统器官衰竭 ACCP SCCM 1991 MOF MODS在第2次世界大战 60年代朝鲜战争中 外科医师发现 创伤 失血性休克等进行大手术的病人 原先健全的器官在术后反而相继出现衰竭 造成很高的死亡率 这一种新的临床综合征引起医学界的广泛重视 并称其为 序贯性器官衰竭 多器官衰竭 多系统器官衰竭 但是 多器官衰竭 这一名词过于强调器官衰竭这一终点 未反映衰竭以前的状态 1991年美国胸科医师学会与危重病医学会联合召开大会 将 多器官衰竭 这一术语改为 多器官功能障碍综合征 MODS 在第四届国际休克会议 对MODS和SIRS之间的关系进行了争论 有学者认为MODS SIRS 也有学者认为MODS比SIRS更严重 SIRS是一个过程 MODS是它的结局 MODS发生的本质是SIRS 2 对MODS的认识过程 多器官功能障碍综合征 3 MODS的分型 MODS与其它器官衰竭的区别 MODS患者发病前器官功能良好 衰竭的器官往往不是原发因素直接损伤的器官 从最初打击到远隔器官功能障碍有几天的间隔 MODS病情发展迅速 死亡率高 除非到终末期 MODS可以逆转 治愈后功能完全恢复 单相速发型又称一次打击型 常在休克和创伤后迅速发生 如患者常在休克复苏后12 36小时发生呼吸衰竭 继而发生其他器官系统的功能障碍和衰竭 患者在短期内恢复或死亡 双相迟发型又称二次打击型 部分患者在创伤 休克 失血等致伤因素作用下出现第一个器官衰竭高峰后 1 2天内经处理即缓解 但3 5天后病情急剧恶化 发生第二个器官衰竭高峰 可能的原因是机体异常反应 多器官功能障碍综合征 图10MODS的分型 4 机体主要器官的功能和代谢障碍 图11MODS发生时系统器官衰竭的发生率 表5553例MODS衰竭器官的数目与死亡率的关系 MODS发生过程中肺功能不全的发生率最高 其次是肝 MODS中衰竭器官的数目越多 死亡率越高 多器官功能障碍综合征 4 机体主要器官的功能和代谢障碍 1 肺功能不全 体征 发生急性呼吸窘迫综合征ARDS 进行性呼吸困难和紫绀 PaO2 50mmHg或需要吸入50 以上氧气才能维持在PaO245mmHg以上肺损伤机制 肺是全身静脉回流的主要滤器 全身组织中回流的许多代谢产物和毒物在这里被吞噬 灭活和转化 创伤或感染时的大量坏死组织 内毒素等可激活肺巨噬细胞 中性粒细胞及补体系统等 一方面 这些效应细胞可以通过在肺血管内淤积阻塞 黏附于内皮细胞等对肺造成直接损害 另一方面 它们释放出多种血管活性物质和炎症介质 损伤肺组织 明显削弱肺防御功能 更利于细菌从呼吸道入侵 多器官功能障碍综合征 4 机体主要器官的功能和代谢障碍 2 肝功能不全 体征 出现黄疸或肝功能不全 血清总胆红素 34 2 mol L ALT AST LDH AKP在正常值上限的2倍以上肝损伤机制 创伤 休克和全身感染都可引起肝血流量减少 直接影响肝实质细胞和枯否细胞的能量代谢 各种损伤因素促发内源性细菌与毒素的吸收 迁移 进入血液循环 细菌或毒素到达肝脏后 可直接损害肝实质细胞或通过肝枯否细胞合成并释放TNF IL 1等多种活性介质造成对肝细胞的损害 多器官功能障碍综合征 体征 急性肾功能衰竭血浆肌酐持续高于177 mol L 2mg dl 尿素氮大于18mmol L 50mg ml 肾损伤的机制 休克 创伤等致伤因素引起血流在体内重新分布 肾血液灌流量减少 先损害肾皮质造成肾小球缺血 继而累及髓质造成肾小管缺血 循环中的一些有毒物质 如肌红蛋白 内毒素等 可损伤已缺血的肾小管 造成急性肾小管坏死 4 机体主要器官的功能和代谢障碍 3 肾功能不全 多器官功能障碍综合征 三 防治原则 二 多器官功能障碍 一 全身炎症反应综合征 概要 四 小结 一般治疗抗感染及免疫保护治疗阻断炎症瀑布反应早期脏器支持治疗营养支持 防治原则 一般治疗一 对SIRS的加强监护措施 1 生命体征的监护 连续监测心律 心率 呼吸 节律 频率 BP 体温 脉氧饱和度 SPO2 或血氧分压和血气分析 上述指标在正常范围时可每隔2 6小时测定1次 在临界值时应不超过1 2小时1次 正常值以下不超过30分钟测定1次 有条件时监测中心静脉压 CVP 尤其在BP出现下降且对扩容治疗反应不佳时 2 重要脏器功能的监测阶段性 数小时 每天 监测 监测凝血功能和DIC指标 血尿素氮和肌酐 记录小时尿量 必要时监测脑电图 床边 每日检查眼底以早期发现脑水肿 如出现呼吸窘迫 应连续摄片以确定ALI ARDS 监测项目中以血压及尿量最重要 可反映是否到达休克期及可能出现了MODS 二 维持有效血容量 防治休克和缺血 再灌注损伤 三 对发生衰竭的器官予以支持疗法 防治原则 抗感染及免疫保护治疗一 抗感染 1 早期静脉使用有效抗菌素 主张联合2 3种抗菌素 重锤猛击 2 选择性肠道清洁疗法 可有效防止肠道细菌的驱动作用 可用氨基糖苷类如庆大霉素0 2 0 5万U kg d分2次 合并甲硝唑7 5 15mg kg d每8h1次 口服或鼻饲 二 免疫保护 大剂量静脉丙种球蛋白 IVIG 可减少MODS的发生 降低SIRS的病死率 目前对SIRS常规应用大剂量IVIG 200 400mg kg d连用5天 防治原则 阻断炎症瀑布反应1 启动阶段 重点控制感染及防止创伤 2 细胞因子生成阶段 用阻断细胞因子的药物以及清除炎性介质和细胞因子措施 1 a 皮质激素 可短期冲击治疗 b 非激素类抗炎药物 布洛芬芬每次0 5ml kg 每天4次 也可用阿司匹林 2 连续肾替代疗法 血浆置换 3 炎性介质连锁阶段 使用炎性介质抗体 较成熟的是TNF a抗体和抗内毒素脂多糖 LPS 抗体的应用 4 自由剂清除剂 如Vitc 超氧化物岐化酶 SOD 过氧化氢酶 CAT 甘露醇 别嘌呤醇等 防治原则 阻断炎症瀑布反应由于MODS是多种炎症介质引起的失控性全身炎症反应的结果 因此适当应用炎症介质的阻断剂和拮抗剂在理论上有重要的意义 近年来 阻断瀑布式炎症反应重点放在一些重要的炎症介质 如TNF 和IL 1 但是 如下表所示 随机的多中心的临床实验表明仅仅针对单个炎症介质进行阻断或拮抗效果并不理想 可能原因是炎症介质网络是属于没有 蜘蛛 的网络 应该针对多个靶目标来进行治疗 防治原则 表