馬明德

【摘 要】 背景：呼吸機(jī)致肺水腫損（機(jī)械通氣致肺損傷VILI）的機(jī)制研究眾多，傳統(tǒng)認(rèn)為生物學(xué)損傷為主要機(jī)制，機(jī)械性損傷為觸發(fā)因素。VILI的致死因素之一就是肺水腫的發(fā)展或以全身炎癥反應(yīng)綜合征及多器官功能衰竭而終結(jié)。目的：探討肺水腫發(fā)生的機(jī)械損傷機(jī)制及其干預(yù)措施。 內(nèi)容：現(xiàn)就生物學(xué)損傷及機(jī)械性損傷VILI肺水腫的發(fā)生機(jī)制的最新研究作一綜述，以期預(yù)防肺水腫的發(fā)生，為臨床麻醉及重癥監(jiān)過(guò)程中VILI致肺水腫的發(fā)生奠定理論基礎(chǔ)。趨向：機(jī)械性損傷觸發(fā)肺水腫的發(fā)生，做為機(jī)械通氣誘發(fā)肺損傷的特殊感受器，研究綜述了機(jī)械直接損傷，瞬時(shí)感受電位超家族介導(dǎo)機(jī)械刺激誘發(fā)神經(jīng)元性炎癥反應(yīng)NI在肺水腫的發(fā)生中所起的閘門作用，阻斷早期肺損傷的誘發(fā)因素對(duì)于圍術(shù)期肺保護(hù)具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】 機(jī)械通氣 呼吸機(jī) 肺損傷

【中圖分類號(hào)】 R541.6+3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1671-8801（2014）03-0398-01

機(jī)械通氣作為一種治療手段，在臨床麻醉與重癥監(jiān)護(hù)中應(yīng)用廣泛。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床均表明，機(jī)械通氣本身可產(chǎn)生機(jī)械通氣相關(guān)性肺損傷。有關(guān)機(jī)械通氣致肺損傷的發(fā)生機(jī)制研究眾多，高跨肺壓被證實(shí)會(huì)導(dǎo)致肺超微結(jié)構(gòu)的損傷，繼發(fā)的肺內(nèi)炎癥反應(yīng)及炎癥介質(zhì)的級(jí)聯(lián)反應(yīng)可擴(kuò)大至全身，引起全身性炎癥反應(yīng)綜合征，即生物學(xué)損傷可迅速波及全身，導(dǎo)致多臟器功能衰竭或死亡。

肺水腫是VILI肺損傷的主要表現(xiàn)。研究表明，干預(yù)肺水腫的發(fā)生可以明顯降低VILI死亡率。近年來(lái)有關(guān)機(jī)械通氣致肺水腫的發(fā)生機(jī)制，國(guó)內(nèi)外研究認(rèn)為生物學(xué)損傷固然重要，但機(jī)械性損傷是VILI水腫發(fā)生的重要原因，也是肺損傷發(fā)生的閘門，且肺損傷發(fā)生時(shí)相信神經(jīng)反射的參與是觸發(fā)肺水腫發(fā)生的起始因素，并導(dǎo)致不可逆發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征，即神經(jīng)源性炎癥反應(yīng)在機(jī)械通氣致肺損傷發(fā)生過(guò)程中的作用。本文重點(diǎn)闡述探討肺水腫發(fā)生的機(jī)械損傷機(jī)制及其干預(yù)措施，為臨床麻醉及危重癥患者呼吸機(jī)的使用奠定理論基礎(chǔ)。

1 機(jī)制

機(jī)械力刺激所致肺損傷室，剪切力所致的直接作用發(fā)生較早，并由機(jī)械力感受器傳導(dǎo)的生物學(xué)通路損傷機(jī)制的參與；而生物學(xué)損傷效應(yīng)已被人們熟知，即炎性反應(yīng)，炎性介質(zhì)級(jí)聯(lián)播散效應(yīng)，作用到效應(yīng)細(xì)胞內(nèi)各種信號(hào)傳導(dǎo)途徑，參與基因的調(diào)控，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，損傷。遷移或各種表型的改變，與機(jī)械性的損傷形成惡性循環(huán)，在vili致肺水腫及肺損傷的發(fā)生中發(fā)揮了重要的作用。

1.1 傳統(tǒng)的肺損傷機(jī)制

傳統(tǒng)的肺損傷機(jī)械認(rèn)為生物學(xué)損傷是關(guān)鍵。中性粒細(xì)胞、肺上皮細(xì)胞參與肺損傷早期炎癥介質(zhì)的釋放、炎細(xì)胞的趨化；一氧化氮、活性氧族可增加肺組織血管水通透性，誘發(fā)肺水腫的發(fā)生；磷酸肌醇3存在于中性粒細(xì)胞及肺組織內(nèi)皮細(xì)胞，L等研究證實(shí)磷酸肌醇3參與了LILI肺水腫的發(fā)生；其機(jī)制于細(xì)胞內(nèi)一氧化氮生成增多、環(huán)磷腺苷（CAMP）通路損傷有關(guān)；肺泡細(xì)胞膜上的小窩蛋白不僅參與胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，且與一氧化氮合成酶結(jié)合，調(diào)整其活化狀態(tài)，也參與肺水腫的發(fā)生。

1.2 機(jī)械性損傷

Vili容積傷及壓力傷可以直接誘導(dǎo)肺你上皮細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞死亡。肺維持正常的呼吸功能所需的潮氣量在大鼠一般為6ml/kg-10ml/kg，大于此潮氣量的氣體在相同的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入肺組織內(nèi)引起的容積及壓力的增大是對(duì)肺組織有損傷的。肺生理學(xué)認(rèn)為，肺組織有一定的順應(yīng)性，及在一定彈性阻力范圍內(nèi)可以自由呼吸運(yùn)動(dòng)。分子血研究表明，肺泡上皮細(xì)胞膜及血管內(nèi)皮細(xì)胞膜本身具有一定承受張力作用的彈性變化幅度，即當(dāng)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行3%幅度的牽拉時(shí)，約相當(dāng)于正常呼吸時(shí)肺泡上皮細(xì)胞擴(kuò)張的幅度，細(xì)胞膜展開(kāi)其表面的皺褶，以增加表面積，不會(huì)對(duì)細(xì)胞膜造成損傷，且這個(gè)變化幅度不超過(guò)自身胞膜表面積的3%-4%，牽張力大于此幅度，細(xì)胞將會(huì)發(fā)生應(yīng)力衰竭，即細(xì)胞膜斷裂，細(xì)胞內(nèi)容物外流。機(jī)械力刺激作用直接作用于肺血管促使細(xì)胞內(nèi)皮細(xì)胞死亡或凋亡，為各種炎癥細(xì)胞的滲出或漏出做了準(zhǔn)備，也為炎癥反應(yīng)的進(jìn)一步擴(kuò)大提供了條件。

1.2.1 屏障的破壞

VILI早期表現(xiàn)為肺泡通透性增加，肺水腫等改變；臨床上表現(xiàn)為肺氣腫交換功能障礙；呼吸衰竭，進(jìn)而引發(fā)多器官功能障礙；因此，維持肺泡膜的完整及肺泡的正常通透性，可防止肺水腫的發(fā)生尤其科抑制或切斷后續(xù)的肺損傷發(fā)展。

肺組織內(nèi)血-氣屏障的作用除了參與肺泡氣體交換外，內(nèi)皮細(xì)胞、底基膜，表面活性物質(zhì)組成肺內(nèi)強(qiáng)大的抗拉力環(huán)。維持肺泡的正常通透性主要是由肺血管內(nèi)皮細(xì)胞和肺上皮細(xì)胞間的致密連接（TJ）和黏附連接。VILI首先就是機(jī)械力牽張攻破肺泡膜屏障，繼發(fā)引起細(xì)胞損傷或生物學(xué)損傷，肺水由血管內(nèi)轉(zhuǎn)移到肺泡腔內(nèi)，加重水腫的發(fā)生，因此肺泡屏障的完整對(duì)于肺組織內(nèi)水平衡的維持具有重要意義。

1.2.2 機(jī)械力傳導(dǎo)

近年來(lái)，有關(guān)研究機(jī)械牽張敏感的離子通道超家族，瞬時(shí)受體電位離子通道介導(dǎo)的機(jī)械通氣致肺損傷的機(jī)制越來(lái)越多。TRPS有6大類，即瞬時(shí)受體電位通道C，瞬時(shí)受體電位通道V，瞬時(shí)受體電位M，瞬時(shí)受體電位通道P，瞬時(shí)受體電位通道ML，瞬時(shí)受體電位A。其中研究最多的為TRPV，hamanaka等研究TRPV4缺失小鼠在機(jī)械通氣35cmH2O并沒(méi)有觸發(fā)肺水腫的發(fā)生，與9cmH2O機(jī)械通氣小鼠肺組織病理學(xué)變化差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；銀光顯微鏡下可以觀察到正常表達(dá)TRPV小鼠肺組織在肺組織牽張過(guò)程有Ca內(nèi)流，二TRPV4缺失小鼠ca內(nèi)流不明顯，推測(cè)TRPV4介導(dǎo)的肺血管通透性增加與通道開(kāi)放，導(dǎo)致Ca內(nèi)流引發(fā)的胞內(nèi)一系列生物化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。

2 展望

綜上所述，對(duì)VILI的發(fā)生機(jī)制傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)雖說(shuō)是因高氣道壓/或高容量通氣導(dǎo)致吸氣末肺組織過(guò)度擴(kuò)張，以及萎陷的肺泡隨機(jī)械通氣發(fā)生周期性復(fù)張和萎陷所致，同時(shí)在肺機(jī)械性損傷的基礎(chǔ)上肺內(nèi)炎性細(xì)胞聚集，炎性介質(zhì)釋放和炎性反應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的改變進(jìn)一步促進(jìn)了呼吸相關(guān)肺損傷的發(fā)生和發(fā)展，早期機(jī)械牽張所致的肺損傷除機(jī)械性損傷外，還存在各種感受機(jī)械力刺激的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的存在，導(dǎo)致早期炎癥反應(yīng)或早期肺泡膜結(jié)構(gòu)環(huán)的器質(zhì)性變化，進(jìn)一步加重傳統(tǒng)的炎癥瀑布的爆發(fā)及肺水腫的發(fā)生。生物傷在VILI發(fā)生機(jī)制中作用固然重要，但是如果能遏制VILI的早期發(fā)生，阻斷肺損傷由機(jī)械傷進(jìn)展到生物傷，就能為機(jī)械通氣致肺水腫的預(yù)防和治療提出一種全新的方法。