1、肥胖危重症患者的生理学特点和管理要点病例病例介绍介绍 一名55岁的男性患者，体重指数（BMI）为38kg/m2，罹患肺炎和感染性休克收入重症监护病房（ICU），随后因为低氧性呼吸衰竭而进行了插管通气。插管通气时应用了12 cmH2O呼气末正压（PEEP）以改善患者恶化的低氧血症和极低的肺静态顺应性。为了对患者充分的镇静使用了大剂量的阿片类和苯二氮卓类药物。患者在入住ICU病房的过程中，发生了一次中心静脉导管(CVC)相关性血源感染，这使治疗变得复杂了。患者在机械通气10天后成功拔管，住院第20天时转至康复治疗中心。那么问题来了，患者的体重如何影响到其危重症的病理生理学，临床管理，以及预后？引言
2、引言 肥胖在美国以及其他发达国家是一个常见的问题。在过去的10年中，美国人的肥胖等级升高了。2/3的成年人体重超过世界卫生组织（WHO）规定的正常上限（BMI 18-25kg/m2），其中1/3属于肥胖（BMI 30kg/m2）。病态肥胖（BMI 40kg/m2）的发生率为6.3%。这些情况已经引起了重症医学界的关注。ICU中肥胖患者大约占到25%，过去的1015年里，关于肥胖患者的病理生理学，尤其是对于肥胖危重症患者，无论是整体还是分子水平已经有不少研究。图1总结了肥胖对3个主要器官的影响 图1 与肥胖相关的肺部、心血管以肾脏系统的改变以及这些变化对危重症患者的潜在影响何为肥胖何为肥胖？首先
3、必须明确肥胖的定义，因为在不同的研究中使用不同的方法来定义肥胖。大多数的临床研究使用WHO的经典定义，即BMI达到或者超过30kg/m2，部分原因是因为这个定义简洁，而且在大多数医院都对患者身高和体重进行记录。何为肥胖何为肥胖？BMI作为一个理想的肥胖标准一直受到质疑，因为它忽略了身体不同部分组成成分的差异（例如非脂肪性的实体器官，细胞外和细胞内液体的体积，内脏和皮下脂肪沉积的意义不同）。更好的反应身体组成成分的指标包括腰臀比，腹部矢状径，影像学检查包括CT，双能X光吸收测量法等。何为肥胖何为肥胖？这些方法可以在门诊患者进行队列研究时使用，有研究表明它们均比BMI与临床结果的相关性更好。考虑到
4、使用非BMI作为肥胖标准的研究太少，本综述的大部分数据还是基于BMI来定义肥胖。这些研究中有一些是针对特别肥胖的人群，在需要时会说明这一点。呼吸系统呼吸系统 1、呼吸生理呼吸系统呼吸系统 肥胖造成面部、颈部、咽部、肺以及胸壁解剖和生理的变化，进而影响到重症患者呼吸系统的功能。虽然过多的面部脂肪可以更好的固定住通气面罩，但是咽旁的脂肪和相应的气道塌陷也增加了上气道阻力。呼吸系统呼吸系统 对病态肥胖插管患者的研究显示，与非肥胖患者患者相比，肺部总的阻力增加了，这种变化是因为通气量下降而非气道阻塞导致的。呼吸系统呼吸系统 过多的腹部脂肪增加了腹部压力并且使得膈肌上抬，与体积增大的胸壁一起造成了胸膜腔
5、压力基线上移。最重要也是共同作用下的结果就是呼气残气量和功能残气量（FRC）的下降，而肺总量（TLC）和其他肺功能指标通常在正常范围以内。呼吸系统呼吸系统 FRC的减少，尤其在高呼吸频率下，使得潮气呼吸时外周支撑气道也会关闭，由于潮气呼吸已经处于吸气压力容量曲线的拐点以下，因此肺的顺应性也是下降的。有效通气的减少但有效灌注却没有改变使得肥胖患者出现基础通气血流（V/Q）不匹配，容易发生低氧血症。在仰卧位通气时，这一问题更加突出。呼吸系统呼吸系统 肥胖还和呼吸功改变相关。Kress等发现病态肥胖的患者（平均BMI 53kg/m2）与正常体重患者相比较，静息时氧耗要增加60%。吸入氧气这一过程对正
6、常体重患者所耗费的呼吸功可以忽略不计，然而对于肥胖患者增加的呼吸功有一半用于吸入氧气。呼吸系统呼吸系统 肥胖患者的通气驱动增加以代偿增加的呼吸功和低下的呼吸肌肉效率。对于肥胖低通气综合征（OHS）患者，这一机制失效以及中枢驱动下降将导致高碳酸血症和低氧血症。呼吸系统呼吸系统 每一个肥胖患者出现以上情况的表现都不相同，并且这并不和肥胖的程度呈正比。然而不难看出一系列呼吸生理的变化将限制患者的呼吸储备，并且给患者带来气道管理困难，呼吸衰竭，以及呼吸机参数设定困难等风险。呼吸系统呼吸系统 2、气道管理呼吸系统呼吸系统 尽管有以上所描述的生理学变化，但是依然很难应用BMI来预测患者是否可能会插管困难。
7、虽然几个大型研究都显示BMI和面罩通气困难以及手术室内插管困难之间有关联，但是相对增加的困难都很小。呼吸系统呼吸系统 举例来说，丹麦一项超过90000人手术期间插管的研究表明，人群总体插管困难的发生率为5.2%，而BMI指数35kg/m2的患者的发生率仅为6.4%。呼吸系统呼吸系统 改进的Mallampati评级、级的患者或者以前有过困难插管的患者与发生困难插管的关联更强。在ICU患者的研究中，困难插管的发生率为6.6-15%。从一个小型的ICU研究（n=206）得到的有限证据表明严重肥胖的患者（BMI35kg/m2）与非肥胖患者比较，困难插管的发生风险更高（15%vs.6%，P=0.04）。
8、呼吸系统呼吸系统 插管过程中最主要的担忧是肥胖患者更容易发生低氧血症。在仰卧位、镇静、甚至是麻醉的情况下，肥胖患者的胸腔内压力增加，出现深部肺不张，以及V/Q比例失调。呼吸系统呼吸系统 Juvin等发现肥胖患者（BMI35kg/m2），与体重正常或者超重的患者比较，尽管插管前氧合准备的时间和SpO2(指脉氧)都相似，但是在插管通气手术期间SpO2的下限明显更低。呼吸系统呼吸系统 考虑到危重症患者插管发生低氧血症（SpO23000,1/3为肥胖患者，8%病态肥胖）发现，采用经皮扩张气管切开术的患者并发症发生率极低（1%），以至于无法评估肥胖和并发症之间的关联。作者推测肥胖患者并发症发生率低的原因
9、可能与使用了较长的插管导管有关。呼吸系统呼吸系统 研究中患者均在床旁行气管切开术，这表明如果严格掌握适应症的话，依然可以降低手术的并发症，这一研究还发现如果肥胖患者体表解剖标志可以辨识的话，进行经皮扩张气管切开术是可行的。呼吸系统呼吸系统 3、呼吸衰竭和机械通气呼吸系统呼吸系统 目前尚缺乏流行病学证据证明肥胖是发生急性呼吸衰竭的独立危险因素。对手术患者的研究也没有能够将术后肺部并发症的发生率升高和肥胖联系起来。然而，更高的BMI指数和ICU中有危险因素的患者发生急性呼吸窘迫综合症（ARDS）的风险升高，并且和肺移植术后发生移植物抗宿主病的风险升高相关。呼吸系统呼吸系统 尽管对这一结果有一些解释
10、，但是还没有数据能够说明其发生的机制。肥胖患者因为肺部软组织影和肺底部肺不张会被错误的判断为双侧渗出性病变，归类到ARDS中去。然而，Gong和同事们报道采用PaO2/FiO22）风险升高无关，尽管这些研究没有剔除混杂因素。心血管系统心血管系统 虽然没有充分的研究，但是以上所描述的心脏解剖和功能的改变还是使得肥胖患者更易发生ICU的并发症，例如房颤、肺水肿和右心功能不全。心血管系统心血管系统 有两个研究显示如果按照BMI来评估患者的补液量，肥胖患者发生脓毒血症和外伤时的补液量都更少。如果不按照BMI来评估患者的补液量，我们往往会忽略患者增加的血容量，以及高估液体复苏的准确性。心血管系统心血管系
11、统 然而，血容量的增加并非是线性的，随着BMI增加会出现平台效应。对于肥胖患者来说，如果按照BMI的增加来线性的增加补液量的话，就会低估液体复苏的准确性。心血管系统心血管系统 尽管Winfield等的研究显示病态肥胖外伤患者的代谢性酸中毒会缓慢缓解，依然不明确的是患者是否存在系统性复苏不充分，最重要的是，按照BMI引起的血容量变化来进行补液的话，对患者的预后有很大的影响。肾脏系统肾脏系统 肥胖是慢性肾功能不全（CKD）明确的危险因素，因为可以带来更多的并发症和导致肾小球损伤进而使得肾小球滤过率（GFR）超常。肥胖也是外伤、ARDS、以及入住ICU患者发生急性肾损伤（AKI）的危险因素。一些仅限
12、于CKD，高血压和糖尿病的研究，推论出肥胖会带来额外的风险。肾脏系统肾脏系统 因为循环中炎症调节因子与AKI风险相关，疾病中应激状态下这些调节因子的脂肪性产物以及脂肪因子（如瘦素），将导致肥胖患者出现AKI。肾脏系统肾脏系统 另外，腹内压增高会产生静脉血液瘀滞和动脉灌注不足进而导致肾功能不全。入住ICU的肥胖患者腹内压（IAP）升高的风险增大。然而，IAP在一些健康的病态肥胖患者身上基线水平就是升高的（9-14mmHg）。因此，还不清楚IAP升高对于肥胖或者非肥胖的危重症患者而言是否会产生有害的生理学作用。肾脏系统肾脏系统 由于指南没有区分出肥胖的人群，因此肥胖患者发生腹腔间隔室综合征取决于其
13、升高的IAP和其他临床情况。肾脏系统肾脏系统 当我们使用现行的诊断标准去判断肥胖患者是否发生AKI时，需要明确其局限性。如果按照体重计算尿量的方法就会将肥胖患者误诊为AKI，比如说，一个120kg的患者，其6小时内的尿量很可能小于60ml/小时，根据指南就将患者归为AKI。肾脏系统肾脏系统 使用肌酐的标准判断AKI更合适肥胖患者，这一点已经在肥胖ARDS患者身上得到了验证。另外，即使在肾功能稳定的肥胖患者中，使用GFR来评估其肾功能也可能不准确。慢性肾病流行病合作（CKD-EPI）推荐的公式在肥胖人群中效果最好。营养营养 肥胖危重患者如何选择合适的营养治疗目前还存在争议。与瘦弱的患者相比，肥胖
14、危重症患者更有可能利用肌肉来供能，因此其蛋白损失就更大。营养治疗可以部分的缓解其分解代谢状态。对于入住ICU的患者来说，除非存在禁忌症，应在24-28小时内开始营养治疗，而且肠内营养要好于肠外营养。营养营养 对于肥胖患者合适的热量目前还不明确。使用预计值公式来计算肥胖患者所需的热量不够准确，而且使用间接热量测定也不能改善临床结果。尽管没有临床研究的数据，低热量高蛋白饮食作为肥胖危重症患者的营养治疗策略，可以减轻其分解代谢状态和高血糖，并且可以缓慢的减轻其体重。营养营养 大规模的ARDS Network研究比较了早期（6天内）和全程胃肠内营养的效果，进行BMI分层后，发现患者在病死率、无需机械通
15、气天数、感染的并发症和长期临床预后方面没有差异。营养营养 然而，来自多中心的观察研究提供了相反的证据，即肥胖患者可以从高热量饮食中获益，关于这一点目前有一项研究正在进行中。药物治疗药物治疗 ICU中计算肥胖患者的药物剂量是困难的。由于指导如何选择合适剂量的研究很有限，临床医生需要非常谨慎的选用熟悉的药物。为了将问题简化，我们在选择药物时需要考虑以下几个方面：1）存在按照体重的量效关系；2）脂溶性药物；3）当药物到达治疗剂量时有快速的临床表现或者可以测定其血清浓度；4）治疗窗窄。药物治疗药物治疗 表1 肥胖危重症患者用药时需考虑的因素药物治疗药物治疗 在研究药物根据体重的量效关系时，通常会排除那
16、些极端体重的患者，而且许多研究并没有特别说明使用的是实际体重，还是标准体重（由患者的身高，性别决定），亦或是校正体重（通常用理想体重+0.4（实际-标准）体重）。除此之外还要考虑首关效应/负荷以及维持剂量等问题。药物治疗药物治疗 对于脂肪过剩的患者来说，高脂溶性药物的分布容积更大，因此需要比标准体重计算出的首关剂量更大的剂量以快速达到起治疗效果的血清浓度。水溶性药物像非极性神经肌肉阻滞剂，在脂肪中的沉积很小，所以可以按照标准体重给药。药物的脂溶性差异很大，而且还有其他的干扰因素需要考虑。药物治疗药物治疗 即使是水溶性药物，肥胖患者因为其血容量更高因此需要的首关剂量也更大，计算脂溶性药物的维持剂
17、量还得考虑到药物在脂肪中的沉积以及半衰期的延长。决定药物清除速度的主要因素是维持剂量的大小，也会受到诸如患者GFR超常，肥胖相关性肾病以及脂肪肝等因素的影响。药物治疗药物治疗 虽然有一些关于ICU药物的综述，但是几个常用药物就可以作为例子来明问题。血管加压素和镇静药可以通过观察临床反应来控制剂量，对于肥胖的患者也不用特别在意首关效应的问题。考虑到镇静药物的半衰期会延长，需要谨慎的根据反应控制剂量或者采取必要的措施以防止过度镇静。药物治疗药物治疗 抗凝药物由于其治疗窗较窄需要特别关注。普通肝素不会在脂肪中沉积，可以按照校正体重的血容量计算给药量。一篇关于低分子肝素的综述得出结论，应该按照实际体重
18、计算给药量，当患者体重超过190kg时需要检测a因子抗体的活性，同时对于病态肥胖的患者预防性用药的剂量也要加大。药物治疗药物治疗 应该注意到这篇综述的基础，没有对肥胖亚组患者的出血并发症做特别的分析。最后，肥胖患者给药的复杂性需要我们掌握药物的药代动力学，必要时应该请药师协助。并发症和护理问题并发症和护理问题 1、静脉血栓栓塞并发症和护理问题并发症和护理问题 肥胖是发生静脉栓塞的危险因素之一。这可能和患者活动量减少以及血液中抗凝物质变化引起的易栓倾向有关，也和抗凝药物剂量不足有关。对所有的ICU患者均应该临床疑诊静脉血栓形成，因为很难识别判断血栓形成的临床征象诸如下肢肿胀，发红等。并发症和护理
19、问题并发症和护理问题 另外，由于肥胖患者软组织增多，通过加压超声来发现静脉血栓的办法不太可行，CT检查的话有两个限制：图像质量很难保证以及如何找到合适肥胖患者体重和体积的扫描器（见护理章节）并发症和护理问题并发症和护理问题 2、压疮并发症和护理问题并发症和护理问题 关于肥胖和发生压疮之间的风险，各种报道不一。有人报道无论家庭护理还是住院的肥胖患者发生压疮的风险都是增大的。与之相反的是，有人称住院老年肥胖患者BMI增加与压疮的风险呈负相关。Frat等报道在机械通气过程中，15%的肥胖患者发生压疮，而体重正常者为16%（尽管这一研究可信度较低）。并发症和护理问题并发症和护理问题 这也许可以解释为在
20、一个资源丰富的场所，例如ICU，比其他场所更容易做到经常给患者翻身，另外，患者过多的软组织也起到了软垫的作用，可以抵消体重增加的不利影响。这些数据都是矛盾的，在研究时应该像对待正常体重患者那样进行危险程度分层，以及使用更有效的评价工具，例如Braden Scale。并发症和护理问题并发症和护理问题 3、院内感染并发症和护理问题并发症和护理问题 之所以肥胖患者更容易发生院内感染主要是由于以下几个原因：由于很难进行外周静脉穿刺而不得不增加深静脉穿刺的几率；肥胖导致的皮肤和软组织脆弱易受感染；免疫状态的改变。并发症和护理问题并发症和护理问题 已经发表的一些研究在关于肥胖是否增加血流感染和肺部感染风险
21、方面的结论是矛盾的。Bochicchio等研究显示肥胖患者（BMI30kg/m2）发生导管相关感染、院内获得性肺炎的几率要增加两倍以上，并发症和护理问题并发症和护理问题 因为肥胖患者留置深静脉置管、导尿管、和机械通气的时间更长，肥胖患者选择股静脉作为深静脉置管的部位比选择颈静脉发生感染的风险更高。并发症和护理问题并发症和护理问题 4、护理问题并发症和护理问题并发症和护理问题 无创血压监测应用在肥胖危重患者身上不够准确，尽管这些发现与非肥胖患者相比没有差异。为了防止袖带过小而产生的读数过高，袖带的气囊至少应该包绕上臂周长的80%，宽度达到上臂长度的一般以上。并发症和护理问题并发症和护理问题 肥胖
22、患者放置深静脉置管也是一个挑战。腹部巨大的血管翳会对股静脉置管的放置和维持产生干扰。使用超声定位可以更好的找到解剖标志，并且可以帮助准确放置外周静脉导管。并发症和护理问题并发症和护理问题 解读肥胖患者的胸片时也会因为过多的软组织影干扰，将没有渗出病变的肺部看成有较多斑片状影的改变。想通过胸片发现重力依耐性肺不张和肺水肿等病变是很困难的。尽管为了消除噪声会降低图像的质量，CT仍然会更有用一些。CT扫描还要考虑到检查床的承重能力以及扫描孔的尺寸。经胸壁的心脏超声很难穿透患者的软组织，必要时可以做经食道超声。并发症和护理问题并发症和护理问题 在护理肥胖患者时，应该选择合适的床和担架。这些特殊的设备可
23、以帮助我们转运患者以及检查时方便搬运患者。这些床应该向轮椅那样可以推走，这样在手术后或者重症室就不必来回搬运患者。对相关人员也应该进行培训。并发症和护理问题并发症和护理问题 有一项前瞻性研究发现，如果组成特定两人搬运小组来运送90kg以上的患者，可以减少压疮发生率、运送人员受伤的几率以及总体费用。预后预后 许多研究发现在人群中肥胖和死亡率升高相关，于是联想到肥胖危重症患者是否预后更差。3篇系统综述(发现肥胖危重症患者与体重正常者相比较，死亡率接近甚至更低。在解读这一结论时应当谨慎，因为所引用的文献中包含有大量不均一的数据（就像肥胖人群所显示的那样），其对预后的影响取决于研究的不同人群。预后预后
24、 举例来说，内科ICU患者中有许多合并症，例如恶性肿瘤和慢性阻塞性肺疾病，这时候体重下降反而是疾病进展的标志，于是BMI较低的患者预后就更差。如果没有详细的记录医学数据的话，很难控制这些混杂因素。预后预后 与之相反的例子比如创伤患者，大多年轻而且并发症较少，这时候肥胖患者生理上的改变以及对后勤的影响就可能抵消了其在慢性疾病进展上获得的益处。预后预后 另外一个解释可以用“肥胖悖论”来说明，这一术语是用来描述ICU中，尽管有很多合并症，肥胖患者的生存率依然较高。脂肪也许在危重症患者身上有一些益处，例如作为能量的来源，以及循环中有害代谢物质的储存库，或者可以对抗过度的炎症反应，有证据表明脂质巨噬细胞
25、在危重症疾病时可以转换为具有抗炎作用的亚型。预后预后 这些机制也许可以解释Prescott等的发现，肥胖或者超重患者与体重正常患者相比较，罹患感染性休克时第一年的死亡率是下降的。如同以前讲述过的（RESPIRATORY FAILURE AND MECHANICAL VENTILATION）,在平台压相同时，与体重正常患者比较，肥胖患者更高的胸膜腔基线压可以保护其发生呼吸机相关性肺损伤。预后预后 尽管有些不利的数据，医生们通常还是将肥胖和更高的病死率联系起来。一项调查发现，在特定的情况下发生脓毒血症时，肥胖患者比体重正常的患者的死亡率高4.3%。对肥胖危重症患者的跟踪随访还发现，存活下来的患者，
26、在6个月内发生生活自理方面困难的可能性更高。预后预后 尽管肌肉的损失和废用影响到所有的危重症患者，肥胖患者在需要足够的力气挪动身体以及应付日常生活方面遇到的困难更大。结论结论 肥胖危重症患者带来的挑战是独特的。为了给患者最合适的护理，需要考虑其生理方面的变化，发生器官功能不全风险和并发症的差异，药物剂量的调整，以及后勤问题。没有标准意义上的“肥胖患者”，肥胖只是需要考虑的众多因素之一，在实际工作中面对肥胖患者时应该有相应的调整。结论结论 肥胖究竟对预后有怎样的影响目前还不清楚，尽管依据目前的证据还不能肯定其与死亡率升高相关。未来的研究将着眼于肥胖对危重症患者有害和有益两个方面的研究，以提升肥胖患者的管理水平，以及提高全球对肥胖病理生理学的认识。
