呼吸机相关肺损伤的发生机制和处理对策

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1、呼吸机相关肺损伤的发生机制和处理对策正压通气技术是临床中呼吸危重患者最常用的呼吸支持手段。作为一种反生理的呼吸支持手段，正压通气使用不当亦会伴随严重并发症的发生，尤其是呼吸机相关肺损伤(ventilatorassociatedlunginjury,VALI)的发生。目前已有大量研究结果证实，VALI不仅会进一步加重肺功能的恶化，甚至会增加危重患者的病死率。因此，明确VALI的发生机制并采用针对性的防治策略对于提高危重患者的救治水平具有十分重要的临床意义。一、呼吸机相关肺损伤的发病机制VALI的发生主要与肺

2、组织的过度牵张、萎陷肺泡的反复开合及继发炎症介质的大量释放等机制有关，涉及气压伤、容积伤、萎陷伤与生物伤等概念。1气压伤(barotrauma):最早Macklin发现，肺泡过度扩张可导致肺泡和周同血管间隙压力梯度明显增大，致使血管周围肺泡基底部破裂，形成间质气肿；进而形成纵隔气肿、皮下气肿、心包和腹膜后积气；若脏层胸膜破裂，气体可直接进入胸腔，形成气胸。由于这种肺泡外气体的溢出常于气道压较高的情况下出现，常称之为气压伤。2容积伤(volutauma):气压易使人误认为只有过高的气道压才会导致肺泡破裂，但

3、webb和Tierney的动物实验结果显示，高气道压且呼气末正压(PEEP)为OcmH2O(1cmH2O=0.098kPa)时大鼠的肺泡水肿和问质水肿都很明显，而相同气道压但加用了10cmH2OPEEP的大鼠并未发生肺水肿，提示肺部的过度牵张与过低的呼气末肺容积均可能导致肺损伤。Dreyfuss等发现，与小潮气量相比，大潮气量通气可导致肺水肿的发生，胸廓束缚组大鼠虽然气道压与大潮气量组相似，但并未产生肺水肿，加用一定水平的PEEP可显著减少肺损伤。而Bouhuys于1969年在Nature就报道过，吹号时

4、气道开口压力可达150cmH2O左右，但不会造成肺损伤。结合其他研究，Dreyfuss等认为“气压伤”实质上应为“容积伤”，即肺损伤为肺容积过大所致。但也有人对“容积伤”提出了异议。因为从呼吸力学的角度而言，压力变化是容积变化的原因。决定肺容积变化的压力是跨肺压(transpulmonarypressure,Ptp),即肺泡压(alveolarpressure,Palv)与胸腔压（pleuralpressure,Ppl)之差。临床上常用平台压(airwayplateanpressure,Pplat)间接反

5、映肺泡压。平台压主要与肺和胸廓顺应性有关。胸腔压受许多因素的影响：呈重力依赖性；肥胖、腹腔压增高、胸壁僵硬、大量胸腔积液或气胸均可通过降低胸廓顺应性而不同程度地增加胸腔压；用力吸气则可以明显降低胸腔压。无论何种原因导致的跨肺压增加，均可导致肺泡过度牵张和破裂，而跨肺压为负压则易导致肺泡萎陷。因此，若将“气压伤”的压力理解为跨肺压，“气压伤”的提法仍是合理的，许多研究者仍主张继续应用“气压伤”的概念，或统称为气压一容积伤。目前认为，不管是气压伤，还是容积伤，都与过度的机械牵张(mechanicalstrec

6、h)使肺泡承受较大的应力（stress)而产生较大的形变／应变(strain)有关。因此,有人提出了“肺泡应力损伤”的概念，以更加准确地描述VALI发生的力学机制。此时跨肺压即为应力，而应变等于潮气量／呼气末肺容积。3萎陷伤(atelectrauma)：除了上述机械牵张会致肺损伤外，剪切力(shearingforee)在肺损伤的形成中也起到很重要的作用，尤其是对于肺部病变不均一者，其致肺损伤的作用更为明显。跨肺压作用于脏层胸膜，肺实质内的纤维系统产生与之相对应的应力。正常的肺组织结构均一，所有纤维共同分担

7、外力并产生相同的应力和应变。但在很多情况下，肺的病变是不均一的，如果部分纤维被破坏，所有的外力均由剩余纤维承担，将产生更大的应力和应变；如果部分肺组织在吸气时仍然陷闭或完全不能扩张(如实变)，病变区域的纤维将承受外力产生应力，但不产生应变，附近的正常纤维则会承受更大的外力而产生更大的应力与应变。在机械通气过程中，在过度膨胀的肺组织与正常肺组织之间、持续开闭的肺组织与正常肺组织之间以及扩张程度不同的肺组织之间，都会产生较大剪切力。Mead等通过肺模型推算，如果施加30cmH20的跨肺压于萎陷肺泡，使其肺容积

8、增加到复张前的10倍，则会对萎陷肺泡附近的正常肺泡产生高达140cmH2O的剪切力!大量的离体和在体的实验也证实，如果使呼气末肺容积处于较低水平，或存在终末气道反复开闭的情况，机械通气均会导致明显的肺损伤。基于上述认识，slutsky提出了“肺萎陷伤”的概念，特指由于呼气末肺容积过低导致终末气道反复开闭而形成的肺损伤。4生物伤(biotmuma)：Kawano等最早（1987年）注意到在机械通气条件下，在发生VALI的肺组织中