急性肺损伤机制及其保护的研究.pptx
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1、急性肺损伤机制及其保护的研究,急性肺损伤机制及其保护的研究,定 义,是指感染、休克、创伤、烧伤、手术等非心源性疾病和治疗过程中,肺毛细血管内皮细胞和肺泡上皮细胞损伤造成弥漫性肺间质及肺泡水肿,导致的急性低氧性呼吸功能不全或衰竭。以肺容积减少、肺顺应性降低、严重的通气/血流比例失调为病理生理特征,临床上表现为进行性低氧血症和呼吸窘迫,肺部影像学上表现为非均一性的渗出性病变 。,定 义是指感染、休克、创伤、烧伤、手术等非心源性疾,流行病学,发病率呈上升趋势 1994年 2005年 ALI 18/10万 79/10万 ARDS 1323/10万 59/10万 ALI/ARDS发病率显著增高,明显增加
2、 社会和经济负担 。,流行病学发病率呈上升趋势,病 因,直接肺损伤因素:严重肺部感染、误吸、肺挫伤、 吸入有毒气体等间接肺损伤因素:感染、非胸部创伤、急性重症 胰腺炎、输血、体外循环、机 械通气、止血带的使用、断肢 再植后、栓塞动脉的再通等。,病 因直接肺损伤因素:严重肺部感染、误吸、肺挫伤、,病因和患病率关系,严重感染: 25%50%大量输血: 40% 体外循环: 15 % 30 %多发性创伤: 11%25%严重误吸: 9%26%同时存在两个以上危险因素其患病率进一步升高。病因持续时间跟患病率呈正比:24h、48h、72h 患病率76%、85%、93%,病因和患病率关系严重感染: 25%50
3、%,肺损伤的病理生理学基础,肺泡上皮细胞及肺泡通道损伤 肺血管内皮细胞的损伤,中性粒细胞,氧自由基,炎症因子,补体等,肺损伤的病理生理学基础 肺泡上皮细胞及肺泡通道损伤 中性粒细,1.肺泡上皮细胞及肺泡通道损伤,肺泡上皮Na+、H20主动转运体系由型细胞中钠通道、Na+-K+-ATP酶和型细胞的水通道组成,即型细胞肺泡侧的钠通道摄取Na+,经基底膜侧的Na+-K+-ATP 酶将其排出,同时水随之吸收。肺水肿:肺间质水肿和肺泡积水,1.肺泡上皮细胞及肺泡通道损伤肺泡上皮Na+、H20主动转运,2. 肺血管内皮细胞的损伤,肺缺血缺氧和内皮细胞激活,PS合成减少,肺血管通透性增加,蛋白渗出。在肺脏急
4、性炎症或缺血再灌注过程中,白细胞依赖黏附分子间的相互作用,与内皮细胞黏附,并在ICAM-1的介导下游离出肺血管,转移到肺组织中,加重肺损伤。,2. 肺血管内皮细胞的损伤肺缺血缺氧和内皮细胞激活,PS合成,病理生理与发病机制,肺泡上皮细胞和肺毛细血管内皮细胞通透性增加所致的非心源性肺水肿。肺泡水肿、肺泡塌陷导致严重通气/血流比例失调,特别是肺内分流明显增加,可产生严重的低氧血症。低氧血症诱发肺血管痉挛以及肺微小血栓形成引发肺动脉高压。,病理生理与发病机制 肺泡上皮细胞和肺毛细血管内皮细胞通透性增,病理生理与发病机制,另外肺泡上皮细胞以及成纤维细胞也能产生多种细胞因子,从而加剧肺局部的炎症反应过程
5、。,病理生理与发病机制另外肺泡上皮细胞以及成纤维细胞也能产生多种,ALI/ARDS的临床特征,急性起病,一般在疾病或治疗后12-48h内发病。常规吸氧后低氧血症难以纠正。肺部体征无特异性,双肺可闻及湿啰音,或呼吸音减低。早期病变以间质性为主,也可表现为肺水肿。胸部X线片常无明显改变。无心功能不全证据。,ALI/ARDS的临床特征急性起病,一般在疾病或治疗后12,ALI/ARDS的诊断,急性起病氧合指数(PaO2/FiO2)300mmHg正位X线胸片显示双肺均有斑片状阴影肺动脉嵌顿压18mmHg,或无左心房压力增高的临床证据,ALI/ARDS的诊断急性起病,治 疗,预防为主-是我们麻醉医生要做的
6、重点治疗原发病氧疗:机械通气(保护性通气策略),治 疗预防为主-是我们麻醉医生要做的重点,保护性肺通气,术前准备Vt及FiO2的设定手法肺复张PEEP的选择其他保护策略,保护性肺通气术前准备,Vt及FiO2的设定,过去:高Vt(10-12 ml/kg) 有效通气过 炎症反应加重 急性肺损伤现在:低Vt(6-8 ml/kg) 肺保护通气策略 控制炎症反应 降低肺损伤风险 死亡率降低约9%(ARDS),Vt及FiO2的设定过去:高Vt(10-12 ml/kg),FiO2的设定原则,控制FiO2在较低原则(95%)高FiO2仅适用于低氧血症时的紧急处理 预防氧化损伤和肺萎缩的最佳手段,FiO2的设定
7、原则控制FiO2在较低原则(=60%),Vt及FiO2的设定,围术期通气策略应该是=最佳氧合+最低肺组织损伤注意:小Vt科减少气压伤和容积伤,但可能会增加萎缩伤,故要注意,Vt及FiO2的设定 围术期通气策略应该是,手法肺复张,手法肺复张,急性肺损伤机制及其保护的研究,手法肺复张,肺复张压力肥胖患者:4045cmH2O非肥胖患者:35-40cmH2O一般在达到复张压力后需要3-5次的机控呼吸就行,手法肺复张肺复张压力,PEEP的选择,当FiO2=60mmHg,患者能耐受的最低PEEP,为最佳的PEEP。目前的最新观点:手法复张后,当呼气末跨肺压Ptp介于0-2cmH2O时的PEEP为最佳的PE
8、EP.,PEEP的选择当FiO2=60,围术期保护性肺通气策略的核心,维持肺泡开放状态1.维持呼气末肺容积水平2.PEEP滴定与手法肺复张避免吸气末肺容积过高 设定合适的潮气量小Vt+手法肺复张+PEEP的联合应用,围术期保护性肺通气策略的核心维持肺泡开放状态,肢体缺血再灌注性肺损伤的研究,一、概述,肢体缺血再灌注(Limbs Ischemia Reperfusion,LIR)是临床常见的一种病理生理过程。常见于腹主动脉瘤手术、四肢大血管栓塞或损伤恢复血流后、断肢再植、以及长时间应用止血带等情况LIR局部组织损伤远隔器官的损伤肺脏是一个高灌注的器官,是机体与外界接触面积最大的内脏,虽未遭受缺血
9、和缺血再灌注损伤,但对LIR时产生的氧自由基等非常敏感,易致急性肺损伤(Acute Lung Injury,ALI)。,一、概述肢体缺血再灌注(Limbs Ischemia,自动充气式止血带的使用,四肢手术常用的医疗工具。优点:提供无血视野、方便手术。减少手术出血、降低手术输血及相关并发症降低围术期医疗费用缺点:局部和远隔器官的损伤(肺、心、肝、肾、脑等),自动充气式止血带的使用四肢手术常用的医疗工具。,LIR致ALI的途径,LIR时,血流可将局部的氧自由基、酸性代谢产物等有毒物质运送至远离组织器官肺产生损伤。激活中性粒细胞及其和内皮黏附使远离器官肺受损。局部损伤通过神经-内分泌-免疫调节途径
10、而扩展至全身,甚至发生SIRS及MODS 。,LIR致ALI的途径LIR时,血流可将局部的氧,LIR致ALI的危害,LIR致ALI常表现为肺顺应性下降,呼吸功能增加,从而引起肺不张、肺炎和呼吸障碍,临床常以低氧为首要症状。 对于有潜在肺疾患,如肺动脉高压或阻塞性肺气肿等时,LIR的肺损伤作用可能更为明显。,LIR致ALI的危害 LIR致ALI常表现为肺,LIR致ALI的表现,LIR致ALI常表现为肺顺应性下降,呼吸功能增加,从而引起肺不张、肺炎和呼吸障碍,临床常以低氧为首要症状。 对于有潜在肺疾患,如肺动脉高压或阻塞性肺气肿等时,LIR的肺损伤作用可能更为明显。,LIR致ALI的表现 LIR致
11、ALI常表现为肺,中性粒细胞,自由基,细胞凋亡,气体分子,内皮细胞,补体,致炎小分子物质,二、LIR致ALI的病理生理机制,中性粒细胞自由基细胞凋亡气体分子内皮细胞补体,1、中性粒细胞( PMN )的作用,PMN在介导LIR继发ALI中起中心作用 主要通过以下机制:黏附血管内壁,“无复流现象” 呼吸爆发和脱颗粒作用释放大量氧自由基及产生大量蛋白酶(弹性蛋白酶最重要),致肺血管损伤。激活的PMN与EC相互作用,释放大量的细胞因子和炎性介质,引发炎症的级联反应。,1、中性粒细胞( PMN )的作用 PMN在介导LIR继,LIR早期氧自由基的产生是局部损伤的主要机制。通过脂质过氧化反应引起细胞损伤。
12、脂质过氧化中间产物使红细胞膜结构受损,膜流动性降低,诱发红细胞聚集,导致微循环障碍。自由基除直接造成肺组织损伤外,还促使炎性介质的合成及释放增加。,2、自由基的作用,LIR早期氧自由基的产生是局部损伤的主要机制。 2、自由,3、致炎小分子物质的作用,LIR过程中TNF、IL、花生四烯酸等炎性介质产物增多。可能通过下列机制损伤肺组织: 1、直接细胞毒性 2、激活的PMN在肺中扣押释放MPO,MPO与自 由基协同,更大范围破坏肺组织细胞。,3、致炎小分子物质的作用LIR过程中TNF、IL、,4、内皮细胞的作用,内皮细胞是炎性介质过度释放损害的靶位,还参与对炎症级联反应发挥作用。在LIR过程中,内皮
13、细胞结构和功能紊乱,其分泌的血管活性物质使舒血管物质(如EDRF)和缩血管物质(如EDCF)间的动态平衡被破坏,促进肺动脉高压的形成、血管的通透性增加、甚至形成间质性肺水肿。,4、内皮细胞的作用,5、气体分子的作用,随着气体分子(如NO,CO,H2S等)的研究深入,已有不少报道显示,这些气体分子可能参与了LIR所致ALI的过程。,5、气体分子的作用随着气体分子(如NO,CO,H2S等,大量研究表明参与全身炎症过程的介质和影响因素均可促进肺血管内皮细胞和肺泡上皮细胞凋亡,使肺泡毛细血管膜损伤,引起间质性肺水肿,导致肺脏气体交换障碍。门秀丽等研究认为,细胞凋亡存在于LIR后ALI病程中。 LIR后
14、肺损伤时Fas和FasL表达增加与肺组织细胞凋亡的增加相一致 ,提示Fas/FasL系统参与该过程。,6、细胞凋亡的作用,大量研究表明参与全身炎症过程的介质和影响因素均可促进肺血管内,7、补体的作用,研究证实补体参与再灌注诱发的脏器损伤。再灌注过程中各种补体成分激活,诱导细胞裂解。尤其C5a在缺血再灌注损伤的发病机制中起重要作用。C5基因缺失的大鼠,可减轻远隔器官肺损伤。应用特异性补体阻滞剂SCRI可有效地减轻肢体缺血再灌注后肌肉和肺血管通透性的增加。,7、补体的作用研究证实补体参与再灌注诱发的脏器损伤。再,三、 LIR致ALI的防治措施,目前,临床上主要的治疗措施仍是尽早恢复缺血肢体的血供减
15、轻或预防缺血再灌注损伤在动物模型上已有多种成功方案,但临床进展有限,各种方法都有其局限性和片面性。,三、 LIR致ALI的防治措施目前,临床上主要的治疗,1、缺血预处理(IPC),目前认为缺血预处理是一种对抗缺血再灌注损伤最为有效的内源性保护机制,可以减轻LIR致ALI。IPC其作用又分为早期保护和延迟保护作用保护机制跟IPC在不同时段能释放不同的内源性活性物质有关。,1、缺血预处理(IPC)目前认为缺血预处理是一种对抗缺血再灌,2、清除自由基,抗氧化治疗,清除自由基,抗氧化治疗可以减少自由基的大量生成,降低肺组织中MDA的含量,改善微循环,从而发挥对LIR后肺的防护作用。但这方面的临床研究结
16、果并不完全一致,尚待进一步研究。,2、清除自由基,抗氧化治疗清除自,3、抗炎治疗,限制白细胞及内皮细胞激活参与LIR所致肺损伤,抑制炎性介质释放和结合是一个可能的途径。实验证实,采用可溶性的IL1受体拮抗剂、抗TNF抗体、蛋白酶抑制剂等均可抑制LIR损伤中白细胞的活化。抗炎治疗可以减少PMN的激活和在肺中的扣押,减少炎性介质及自由基的释放。,3、抗炎治疗限制白细胞及内皮细胞,4、抗凋亡作用,细胞凋亡是受一系列程序控制的过程,人们有可能通过干预死亡程序加以挽救,目前仅限于动物实验,缺少进一步的临床研究。,4、抗凋亡作用细胞凋亡是受一系列程序,5、抗补体治疗,抑制补体活性和清除补体成分,以及补体缺
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- 急性 损伤 机制 及其 保护 研究
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