小儿多器官功能障碍综合征是由什么原因引起的
(一)病因
1. 严重感染、败血症及全身炎症反应综合征是最常见的原因。细菌毒素和炎症坏死组织会释放物质,导致肺表面活性物质减少和失去活性,进而引发急性肺功能不全。革兰阴性细菌的内毒素会直接损害心肌,影响心肌收缩功能,严重时可能导致心力衰竭甚至心源性休克。细菌毒素还会损害肝细胞,导致肝功能不全。
2. 严重创伤、休克、缺血再灌流损伤以及手术压力等因素会损害肠黏膜屏障功能,使肠道内毒素侵入体内,引发器官功能损害。在感染性休克期间,毒素会引发一系列组织细胞损伤效应,主要是由于毒素刺激单核巨噬细胞系统释放过多的炎症介质,形成连锁放大反应。目前,肠道细菌和内毒素的移位与严重创伤后的过度炎症反应和器官功能损伤之间存在着内在联系。
3. 快速输入大量血液、液体和药物应用也可能导致循环系统超负荷综合征。例如,成人短时间内接受大量输血或补充大量晶体液,就可能出现循环系统超负荷。
(二)发病机制
1. 全身炎症反应失控:经过多年的临床研究,现在已经达成了“全身炎症反应失控”的共识。炎症反应是机体对抗外来致病因素的保护性反应,但如果过于强烈,就会失去控制,引起内环境失衡、细胞凋亡、免疫抑制、脓毒性休克和器官功能障碍。
2. 各种炎症介质:在机体开始炎症反应时,伴随的是补偿性炎症反应。如果稳定性失衡会导致内部环境紊乱,引发持续性全身炎症瀑布反应,这种反应会导致器官损伤。在这个过程中,细菌内毒素和脂多糖是最重要的刺激或诱发因素。它们与单核巨噬细胞表面的受体结合后,启动细胞信号传输系统,促进各种炎症介质的表达、合成或释放,作用于中性粒细胞、内皮细胞和各种器官组织细胞,引发急性相关蛋白质生成、氧自由基释放、凝血启动和器官功能障碍。
3. 氧供与氧耗:在病理条件下,如严重休克、感染等,组织摄氧发生障碍,导致缺氧。其机制包括微血管自主调节能力丧失、微血栓形成和组织水肿等。在MODS情况下,细胞线粒体功能受损,DO2与VO2障碍不可避免。
上述病因和发病机制相互作用,共同导致了多器官功能障碍综合征(MODS)的发生。这一疾病本质上是一种介质性疾病,治疗时需要综合考虑各种因素,采取综合治疗措施。正常情况下,DO2与VO2是血液循环中紧密相连的伙伴,肩负着氧气的运输和稳定任务。当身体面临高代谢状态,如MODS(多器官功能障碍综合征)时,VO2会随着DO2的升高而增加。即便DO2无法满足需求,也可能会导致组织灌注不足,引发氧运输和氧摄取障碍。
近年来,关于MODS的研究出现了多种假说。除了共识机制外,还有感染假说、细胞因子(巨噬细胞)假说、微循环障碍(氧自由基)假说以及肠道假说等。这些假说并不是孤立的,它们相互关联、相互重叠。感染、坏死组织(引发的炎症反应)或休克(导致的缺氧)都可能破坏身体内部环境的稳定性。紧接着,肠道屏障功能受损、内毒素血症、单核巨噬细胞系统的激活、各种体液介质和炎症细胞因子的产生和释放,以及器官血液供应不足等问题都会接踵而至。其中,细胞因子和各种体液介质的作用至关重要,可以说是各种反应的核心。
肠道屏障功能近年来备受关注。肠道是机体最大的细菌和内毒素贮存库,在正常情况下,健康的肠黏膜对肠道中的细菌和内毒素形成有效屏障。但在创伤或感染应激情况下,肠道屏障功能会被削弱或损害,使细菌和内毒素进入血液循环,引发肠源性内毒素血症和细菌移位。这一现象可能刺激细胞因子和其他炎症介质的连锁反应,对全身各器官造成损害。肠道被视为创伤后多器官衰竭的起源。
细胞凋亡和坏死是细胞死亡的两种基本方式。凋亡是细胞主动死亡,涉及基因转录和蛋白质表达;而坏死则是细胞被动死亡。凋亡过程不会引起身体的炎症反应,坏死则可能引发身体的免疫反应。研究表明,细胞凋亡不仅参与生理状态下细胞的更新,还涉及各种疾病的发病过程。在MODS中,器官细胞的大量凋亡可能导致器官功能下降甚至衰竭。细胞凋亡可能加剧免疫力低下状态,增加对细菌内毒素等的易感性,进一步导致MODS的发生。
医源性因素也是MODS发生的重要原因之一。救援措施如循环管理和呼吸管理的延误或不当可能加剧休克和低氧血症,扩大原发损伤,增加MODS的风险。各种强化治疗的方法如气管插管、呼吸机使用不当等也可能导致MODS。大剂量抗生素、肾皮质激素等药物的使用以及热量和营养不足也是感染难以控制的主要原因。医源性因素与MODS的产生有很大的相关性。需要注意的是,虽然集中治疗是必要的,但任何治疗都有其局限性。随着治疗的增加和时间的延长,对机体的损害也会增加,可能导致各器官功能障碍,同时降低机体的免疫和防御功能,为MODS的发生创造条件。在身体遭遇严重感染、休克、创伤或大手术等强烈冲击时,它会立刻启动一场复杂的防御战役,引发免疫系统的应激反应。这个反应,被称为全身炎症反应综合征(SIRS),伴随着补偿性抗炎反应一同出现。这两个反应是身体对抗冲击的两个方面,它们相互对立,相互制约。当这两者处于动态平衡状态时,病情相对稳定;一旦这种平衡被打破,可能会导致身体平衡紊乱。
SIRS引发的休克、细胞凋亡和器官功能障碍等现象占据主导地位。而当免疫抑制占据主导地位时,便会引发补偿性抗炎反应。更有一些患者,可能会出现促炎和抗炎两种力量相互作用的混合拮抗综合征,它们相互斗争,最终导致更大的免疫失衡。
引起SIRS的因素分为感染性和非感染性两类。由感染因素引起的SIRS被称为脓毒症。而对于那些如创伤、急性非化脓性炎等非感染因素的临床表现,虽然无明确的细菌、病毒等病原体,但称之为SIRS更为恰当,更有意义。
SIRS这一概念在1991年由美国胸科医师协会和危重病医学协会联合提出,引起了医学界的广泛关注。它代表了由感染或非感染因素导致的危重症时全身炎症反应的总称。当身体受到疾病因素的打击后,如果体内炎症反应系统与抗炎症反应系统的平衡被打破,就会导致炎症反应过多。如果这种状况持续发展或恶化,可能会导致急性肺损伤、急性呼吸窘迫综合征、多器官功能障碍综合征等严重后果。
对于SIRS的常见病因,如严重感染、多发性创伤、休克、急性炎等,其主要特征是全身的过度炎症反应。而多器官功能障碍则是SIRS重要并发症的发展结果。在SIRS向多器官功能障碍综合征的发展过程中,可能会同时或有序地出现急性肺损伤、急性肾功能衰竭、弥漫性血管凝血、急性胃肠出血等症状。过度的炎症反应贯穿整个病程。
针对儿科临床应用,1994年Hayden提出了SIRS和MODS的诊断标准。其中SIRS的诊断标准包括体温过高或过低、心率过快、呼吸急促、白细胞计数增高等两项以上条件。而在1996年,第二届世界儿科危重症医学大会进一步提出了儿科SIRS的诊断标准。
对于遭遇强烈冲击的身体,理解SIRS与MODS的关系至关重要。只有深入认识并正确应对,才能有效避免炎症反应的恶化,从而保护患者的生命安全。