1、1一、概述一、概述多器官功能障碍综合征多器官功能障碍综合征概念概念(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)2多系统器官衰竭(多系统器官衰竭(multiple system organ failure,MSOF)MODS概述 在严重创伤、烧伤、感染、休克等急性危重病时或休克复苏后,短时间内同时或相继出现两个或两个以上的器官或系统功能障碍,以致机体内环境的稳定必须靠临床干预才能维持的综合征。早期器官系统功能受损 晚期衰竭MODS区别于其他器官衰竭的临床特点区别于其他器官衰竭的临床特点 MODS患者发病前器官功能一般正常;衰竭的器官往往不是原发因素直接损伤
2、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;MODS其器官功能损伤在早期多是可逆的。3MODS概述二、病因和发病经过二、病因和发病经过(一)病因(一)病因感染性因素 非感染性因素4细菌细菌其他其他病毒病毒其他其他大量多次输血、大量多次输血、药物使用不当药物使用不当严重创伤、严重创伤、烧伤烧伤低血容量休克低血容量休克感染感染脓毒症脓毒症寄生虫寄生虫真菌真菌MODS病因(二)发病经过(二)发病经过1.单相速发型(一次打击型)原始损伤直接引起。2.双相迟发型(二次打击型)并非原始损伤直接引起,主要是机体异常反应的结果。5创伤、休克复苏创伤、休克复苏较快较快MOD
3、S创伤、休克创伤、休克缓解期缓解期SIRSCARSMODSSIRS:Systemic inflammatory response syndrome,全身性炎症反应综合征CARS:compensatory anti-inflammatory response syndrome,代偿性抗炎反应综合征MODS发病经过三、发病机制三、发病机制6(一)全身炎症反应失控(一)全身炎症反应失控全身炎症反应综合征(SIRS)代偿性抗炎反应综合征(CARS)混合拮抗反应综合征(MARS)MODS发病机制概念:概念:指感染或非感染因素作用于机体,刺激炎症细胞过度活化、各种炎症介质过量释放所导致的一种难以控制的全身
4、性瀑布式炎症反应综合征。7全身炎症反应综合征 Goris和Bone等首次提出了全身炎症反应综合征的概念,指出MSOF是由SIRS引起,并非由细菌及其毒素本身直接造成。1991年美国胸科医师学会和危重病医学会对SIRS的概念进行了明确的界定。MODS发病机制(Systemic inflammatory response syndrome,SIRS)8SIRS感染创伤创伤烧伤烧伤胰腺炎胰腺炎细菌真菌寄生虫病毒其他脓毒症脓毒症SIRS病因感染、脓毒症、感染、脓毒症、SIRS之间的关系之间的关系MODS发病机制其他其他9SIRS发展阶段(1)局部炎症反应阶段(2)有限性全身炎症反应阶段(3)全身炎症反
5、应失控阶段 MODS发病机制非感染性致病因子 感染性(生物性)致病因子 原始致炎因子局部组织 l 病原体繁殖、释放代谢产物 和毒素,病原体死亡释放结 构组分等(PAMP)l 组织变性坏死释放产物(DAMP)DAMP PAMP 炎症细胞 生物效应 局部炎症反应(1)局部炎症反应阶段 pathogen-associated molecular patterns(PAMP)damage-associated molecular patterns(DAMP)MODS发病机制发热、寒战外周血白细胞数显著厌食高代谢和高动力循环状态(2)有限性全身炎症反应阶段 局部炎症细胞浸润和炎症介质释放进一步增加并释放
6、入血,血液循环中的炎症细胞被部分激活。呼吸加快MODS发病机制(3)全身炎症反应失控阶段 自身体内调节机制完全失控,内环境严重紊乱,原发病灶损伤加重,同时或相继发生远隔部位器官系统功能障碍和衰竭。MODS发病机制13SIRS全身性瀑布式炎症反应发生的机制(1)炎症细胞的播散性活化 MODS发病机制14SIRS全身性瀑布式炎症反应发生的机制(2)炎症介质的失控性释放 炎症介质(inflammatory mediators)的概念: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的总称。SIRS时表达和释放增多的炎症介质:时表达和释放增多的炎症介质:细胞因子细胞因子 脂类炎症介
7、质脂类炎症介质黏附分子黏附分子氧自由基与氧自由基与NONO血浆源性炎症介质血浆源性炎症介质MODS发病机制 主要包括:15细胞因子细胞因子作用:启动瀑布式炎症反应;参与创伤后的高代谢反应;损伤组织细胞 肿瘤坏死因子 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SIRS时表达和释放增多的炎症介质MODS发病机制脂类炎症介质脂类炎症介质16花生四烯酸花生四烯酸环加氧酶环加氧酶前列腺素类前列腺素类血栓烷类血栓烷类Cell DamageCell Membrane Phospholipids白三烯类白三烯类5-脂加氧酶脂加氧酶活化活化PMN平滑肌收缩平滑肌收缩促进血小板聚集促进血小板聚
8、集血管收缩血管收缩血管扩张血管扩张血管壁通透性增加血管壁通透性增加二十烷类二十烷类SIRS时表达和释放增多的炎症介质MODS发病机制 黏附分子黏附分子(整合素,选择素,(整合素,选择素,ICAM-1等)等)17中性粒细胞黏附引起器官损伤的机制中性粒细胞黏附引起器官损伤的机制intercellular adhesion molecule 1(ICAM-1)内皮损害内皮损害血管阻塞血管阻塞缺血缺血水肿出血水肿出血血栓形成血栓形成黏附黏附聚集聚集炎症炎症刺激刺激SIRS时表达和释放增多的炎症介质MODS发病机制氧自由基与氧自由基与 NO18呼吸爆发呼吸爆发次黄嘌呤次黄嘌呤 黄嘌呤黄嘌呤+H H2 2
9、OO2 2+O O 2 2 尿酸尿酸+H H2 2OO2 2 +O O 2 2 O2O2黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶细胞结构和功能损伤细胞结构和功能损伤NOSIRS时表达和释放增多的炎症介质MODS发病机制血浆源性炎症介质血浆源性炎症介质(补体,激肽、凝血和纤溶因子等)(补体,激肽、凝血和纤溶因子等)19C3a C5a内毒素 PMN内皮细胞靶细胞氧自由基溶酶体酶肥大细胞嗜碱性粒细胞组胺扩张血管增加血管通透性SIRS时表达和释放增多的炎症介质MODS发病机制20SIRS全身性瀑布式炎症反应发生的机制炎症细胞活化及炎症介质失控性释放的调控机制:(1)NF-B信号通路(2)MAPK信号通路PPRs:pa
10、ttern recognition receptorsTLRs:Toll-like receptors NLRs:NOD-like receptorsNOD:nucleotide-binding oligomerization domainNF-B:nuclear factor-kappa BMAPK:mitogen activated protein kinase模式识别受体(PRRs)(如,TLRs、NLRs等)细胞内信号转导通路的活化病灶中的DAMPs和/或PAMPsMODS发病机制21TLRsDAMPsPAMPsIRAK (IL-1 receptor-associated kinase
11、)TRAF6(TNF receptor-associated factor 6)TAK-1(TGF-activated kinase-1)IKKs(IB kinases)MODS发病机制22NLRsHMGB1NLRs:NOD-like receptorsHMGB1:high mobility group box 1 proteinRAGEs:receptor for advanced glycation end productsMODS发病机制代偿性抗炎反应综合征(compensatory anti-inflammatory response syndrome,CARS)概念:概念:指创伤和感
12、染等因素作用下,机体在释放多种促炎因子引起炎症反应的同时所产生的一种可引起免疫功能降低及对感染易感性增加的内源性抗炎反应。23MODS发病机制主要病理生理学变化:主要病理生理学变化:o 抗炎机制适度抗炎机制适度:控制炎症,形成代偿状态,患者存活;控制炎症,形成代偿状态,患者存活;o 抗炎机制过度:发展到抗炎机制过度:发展到CARS,可导致免疫功能广泛可导致免疫功能广泛 抑制、患者可因严重感染而死亡。抑制、患者可因严重感染而死亡。代偿性抗炎反应综合征(compensatory anti-inflammatory response syndrome,CARS)24MODS发病机制免疫抑制的机制:免
13、疫抑制的机制:单核细胞数目增加,但功能障碍;单核细胞表达HLA-DR和 HLA-DQ减少,同时其产生促炎因子和ROS的能力降低。抗炎因子IL-10和转化生长因子分泌增多;机体应激诱导糖皮质激素和儿茶酚胺释放增加;抑制T、B淋巴细胞活性 血清中存在抑制因子 如,存在抑制T淋巴细胞增生及中性粒细胞趋化反应的因子 HLA:human leucocyte antigen概念:概念:当SIRS与CARS同时存在而相互加强,则导致炎症反应和免疫功能更严重的紊乱,造成对机体更严重的损伤,这种紊乱现象即称为混合性拮抗反应综合征。25MODS发病机制混合拮抗反应综合征(mixed antagonist resp
14、onse syndrome,MARS)促炎与抗炎介质平衡失调学说促炎与抗炎介质平衡失调学说26SIRSCARS 机体维持稳态SIRSCARS 炎症失控SIRSCARS 免疫抑制SIRS,CARS 混合拮抗反应综合征(MARS)Bone(1996)提出该假说)提出该假说MODS发病机制三、发病机制三、发病机制27(一)全身炎症反应失控(一)全身炎症反应失控全身炎症反应综合征(SIRS)代偿性抗炎反应综合征(CARS)混合拮抗反应综合征(MARS)MODS发病机制(二)其他相关机制(二)其他相关机制两次打击和双相预激假说肠道细菌移位及肠源性内毒素血症缺血-再灌注损伤血管内皮受损与微循环血液灌注障碍
15、细胞凋亡的发生遗传因素及应激基因反应(促炎与抗炎介质平衡失调学说)(促炎与抗炎介质平衡失调学说)28原发性MODS继发性MODSSIRS康复休克、创伤、感染、烧伤第一次打击(组织损伤)严重SIRSSIRS病情加重或再次损伤第二次打击康复两次打击和双相预激假说MODS发病机制29肠道细菌移位及肠源性内毒素血症MODS发病机制肠道细菌移位肠道细菌移位细菌移位细菌移位肠内细菌透过肠黏膜侵入肠外组织的过程30肠道细菌移位及肠源性内毒素血症MODS发病机制肠源性内毒素血症肠源性内毒素血症内毒素的启动作用缺血-再灌注损伤31创伤、失血、休克创伤、失血、休克器官血流减少器官血流减少组织缺血缺氧组织缺血缺氧细
16、胞活化细胞活化组织损伤组织损伤复苏复苏血液再灌注血液再灌注炎症介质炎症介质MODS发病机制32MODS发病机制血管内皮受损与微循环血液灌注障碍血管内皮细胞损伤组织损伤内、外源性凝血途径激活凝血酶广泛的微血栓形成、器官微循环障碍33MODS发病机制细胞凋亡的发生 中性粒细胞的凋亡胸腺、脾脏、骨髓、淋巴结及全身淋巴组织的细胞凋亡 微血管内皮细胞的凋亡 遗传因素及应激基因反应 应激基因反应是指一类由基因程序控制,能对环境应急原的刺激作出的应答反应。某些炎症相关因子特定的遗传基因型存在着发生SIRS的高风险。34代谢和功能变化四、四、MODSMODS时机体的主要代谢和功能变化时机体的主要代谢和功能变化
17、 (一)代谢变化(一)代谢变化1.高代谢 2.高动力循环3.组织细胞缺氧和能量代谢障碍 “高排低阻”循环衰竭组织供氧和氧需不匹配、线粒体功能障碍35代谢和功能变化高代谢 高代谢是指患者在静息状态下能量的消耗超过预期的基础能量消耗的115%,同时伴全身耗氧量的增加。主要是高分解代谢、负氮平衡伴严重营养不良MODS患者出现高分解代谢的可能机制:应激激素分泌增多炎症细胞因子增多对外源性补充营养反应差36代谢和功能变化四、四、MODSMODS时机体的主要代谢和功能变化时机体的主要代谢和功能变化 (二)器官功能障碍(二)器官功能障碍肝肝肾肾各系统器官衰竭的发生率各系统器官衰竭的发生率37肺功能障碍发生率
18、83100 肺是全身静脉血的滤器,血内的有害物质易阻留在肺。肺泡巨噬细胞、炎性细胞释放出种种血管活性物质和炎症介质,损伤肺组织。代谢和功能变化急性肺损伤、ARDS肺容易受到损伤的原因:出现黄疸或肝功能不全 血清总胆红素34.2mol/L ALT、AST、LDH、AKP在正常值上限的2倍以上38肝功能障碍原因:各种病因引起肝血流量减少 肝Kupffer细胞释放炎症介质 易接触肠道来源的细菌与毒素代谢和功能变化39肾功能障碍代谢和功能变化原因:肾血液灌注减少 循环中毒素的损伤作用急性肾衰竭 病理变化多为急性肾小管坏死 应激性溃疡 溃疡出血40胃肠道功能障碍代谢和功能变化凝血与抗凝功能障碍 血液高凝
19、状态 消耗性低凝、继发纤溶亢进 突然发生低血压 心指数2L/min.m2 对正性肌力药物不起反应41心功能障碍代谢和功能变化 MODS早期,免疫系统被激活 MODS晚期,免疫系统处于抑制状态42免疫系统功能障碍代谢和功能变化脑功能障碍注意各系统器官功能障碍的相互关联性 五、五、MODSMODS防治的病理生理学基础防治的病理生理学基础(一)病因学防治(一)病因学防治 (二)发病学治疗(二)发病学治疗o 阻断炎症失控阻断炎症失控 o 防治缺血防治缺血-再灌注损伤再灌注损伤 o 防治微循环障碍防治微循环障碍 (三)器官支持疗法和对症治疗(三)器官支持疗法和对症治疗(四)加强监控和护理(四)加强监控和护理防治原则防治原则