多系统器官衰竭(Multiple system organ failure,MSOF)又称序贯性多系统哀竭(Sequential systems failure) 或多器官衰竭 (Multiple organ failure),是现代医学中出现的一个新的临床综合征,蛇伤后出现MSOF亦常有发生。近年来,由于监测手段的提高和抢救 技术的不断改善,单一脏器衰竭抢救存活的机会已大为增加,MSOF成为严重感染、创伤 或大手术后及蛇伤中毒的主要死亡原因。
一、定义和诊断依据
MSOF指一个以上的系统(或器官)发生功能衰竭。所涉及的系统包括心血管、呼吸、 肾、肝、胃肠、代谢、凝血、免疫和中枢神经等。虽然目前尚无统一标准,但一般认为,心血管 系统功能衰竭是指低血压、低心输出量(心脏指数<1. 5L/min . m2),需用药物或机械性 方法支持循环功能,或者发生心肌梗死;呼吸功能衰竭指连续5天或5天以上需用呼吸机 进行机械通气,或需增加吸入氧浓度以维持动脉血氧分压(Pa02)在正常范围;肾功能衰 竭指肾脏不能维持机体水、电解质的平衡,不能有效地排除废物。通常以血肌酐浓度 >176.8jwnol/L(原有肾脏疾者,需较入院时水平增加1倍作为诊断标准),尿量 <500ml/24h者为急性少尿性功能衰竭,尿量>500ml/24hsGOT和LDH两倍于正常值。 晚期可出现肝昏迷;胃肠道功能衰竭指经口摄入饮食时,胃肠道不能发挥正常功能,不能 维持机体营养,应激性溃疡引起出血或穿孔(内窥镜或手术证实急性胃粘膜浅表性溃瘍, 或内上消化道出血需在24h内输血1 000ml);代谢作为一个系统发生功能衰竭时,不能 为机体提供所需能量,骨骼肌呈现肌无力症,以致行走、起床、咳嗽和呼吸发生困难;凝血 系统功能衰竭时发生凝血障碍或者弥散性血管内凝血(血小板减少,凝血酶原时间及部分 凝血活酶生存时间太长,血纤维蛋白原减少,出现纤维蛋白原裂解产物);免疫系统功能衰 竭表现为感染难以控制或者出乎意料地发生感染;中枢神经系统功能衰竭表现为感觉中枢抑制和(或)昏迷。
Knaus等最近提出一种诊断MSOF的临床标准(表5-22-3),该标准以每24h作为时 间单元,可评价某一天中是否存在一个或多个系统器官衰竭。例如一个病人在监护病房住 院第4天时存在下列情况:继续依赖呼吸机,平均动脉压或心率<50,尿量<159ml/8h, 则这一天该病人存在着呼吸、心血管和肾脏3个系统的功能衰竭。
我们认为,Knaus标准比较简单、明确,客观性强,适用于各级医院。但其中某些条款 标准偏松,建议在采用此标准时,应结合患者的具体情况,并参照前述MSOF定义,准确 估计各系统器官功能衰竭的发生与否。
表5-22-3急性多系统器官衰竭的诊断标准 |
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分类 |
标准(存在下列一项或几项) |
心 血 |
1.心率<54 次/min; |
管 系 统 |
2. 平均动脉血压<6.53kPa; 3. 发生室性心动过速和(或)心室颤动; |
衰 竭 |
4.血清 pH<7. 24,PaC02<6.53kPa |
呼 吸 系 |
1. 呼吸率<5次/min或>49次/min; 2. PaC02>6. 673kPa; |
统 衰 竭 |
3. AaD02>46. 7kPa(AaD02 = 713Fi02-PaC02-Pa02) ? 4.连续4天依赖呼吸机 |
肾 功 能 |
1.尿量<479ml/24h 或<159ml/8h; 2.血清 BUN〉35. 7mmol/L(100mg/dl); |
衰 竭 |
3.血清肌酐>309. 4/xmol/L(3. 5mg/dl) |
血 |
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液 |
1.白细胞<10108/L; |
系 统 |
2.血小板<10109/L; |
衰 竭 |
3.血细胞比容<0.2 |
神 |
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经 |
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系 统 |
Glasgow昏迷分数*<6(24h内未用镇静剂) |
衰 |
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竭 |
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(3);有呻吟声或哼声,但无可识别语言(2);无反应(1)。若已行气管插管,则用临床观察判断言语反应如 下:无反应(1);对话能力可疑(3);似能对话(5)
二、发生率和死亡率
由于诊断标准不一致和病因不同,文献报道的MSOF发生率相差较大,蛇伤中毒发生 MSOF尚无较详细统计数据,在临床实践中常有发生,一旦发生,死亡率较高,达50%〜100%。
三、病 因
1. 中毒蛇毒中毒可直接引起器官系统功能的损害而导致衰竭,如蝰蛇毒可引起 DIC,银镜蛇毒可引起心律失常及心肌损害,银环蛇毒可引起呼吸肌麻痹导致呼吸衰竭。
2. 休克眼镜王蛇、银镜蛇、五步蛇、蝰蛇等毒蛇咬伤,大多数病人在MSOF发生前 有出血、低血压、休克,或输液过量或不适当用药史。例如休克时,各脏器血流减少,有氧代 谢降低,细胞缺乏能量来维持其正常功能而使各器官陷入衰竭。
3. 感染蛇伤中毒后合并严重感染是MSOF的主要原因之一。
4. 器官相关现象器官相关现象是指一个器官的衰竭可致另一器官的衰竭。肝肾综 合征是一个明显的例子,另一个例子是急性呼吸衰竭患者肺血管阻力增高,引起右心负荷 过重乃至右心衰竭。严重损伤或疾病时发生器官损害或衰竭的顺序是先有休克和循环不 稳定的阶段,伴肾功能降低,随后得到复苏治疗。呼吸功能衰竭常先发生,随之是右心室衰 竭(开始时临床可能不明显),接着是肝衰竭和肾衰竭,其他器官的衰竭也相继发生。这种 多米诺骨牌现象可能为器官相关的一种表现。原有一个或多个器官功能受损的病人,特别 是血管阻塞性疾病、慢性阻塞性肺病、肝脏损害、免疫功能抑制和心脏患者,容易发生 MSOF,且几个系统的功能衰竭同时发生,或者一下子所有系统发生功能衰竭。
四、发病机制
MSOF的发病机制尚未完全清楚。低灌流学说认为,严重感染和创伤伴随有效循环量 不足,心输出量降低,使各主要脏器的灌流减少,组织缺氧,如血容量得不到及时补充,则发 生各器官功能衰竭。微聚集学说把MSOF的发生归咎于各种因素(损伤组织释放的大量组 织因子、毒素、细菌、内毒素、补体和免疫复合物等)激活凝血机制,血小板聚集形成微血栓, 引起毛细血管的机械性阻塞和内皮细胞损伤。聚集的血小板释放5-羟色胺、组织胺和其他 导致局部支气管收缩和肺不张的血管活性胺类。这些改变可解释急性呼吸窘迫综合征 (ARDS)时的肺毛细血管通透性增加,肺间质水肿和肺不张。前列腺素和血栓素在凝血和血 小板聚集中的作用受到注意。也有人试图以内毒素学说解释MSOF的发生。革兰氏阴性细 菌感染时,内毒素引起MSOF的机制可概括为:①血流动力学改变,使各系统脏器处于低灌 流状态,发生缺血和缺氧;②微血栓形成导致弥散性血管内凝血(DIC)。以上各种学说均有一定的实验依据,但似乎不能单独解释MSOF的全部病理生理学过程。
目前倾向于认为,形成MSOF的基本问题是局部免疫反应太弱或无效,不能控制炎 症(细菌感染灶或其他炎症刺激),而过度的全身性免疫反应导致多器官损伤。引起多器官 功能异常,MSOF的机制是由未控制的炎症反应所致的细胞-细胞相互作用。这种作用涉 及被刺激的免疫系统的效应细胞,在各种靶器官的实质细胞中产生细胞毒性,细胞采取细 胞介质和其他细胞毒性物质来相互作用,主要的效应细胞是多形核中性白细胞(PMN)和 巨噬细胞。炎症反应的目的是募集PMN到炎症区域。PMN粘附于毛细血管内皮上并向 外渗出,一旦进入间质,即直接与细菌或其他炎性刺激物接触,PMN通过释放各种蛋白 酶和吞噬作用等杀灭细菌。但当PMN活动弥散且过强时,就会引起麻烦,PMN聚集在各 器官的微循环中并形成微血栓,随后释放的蛋白酶和氧代谢中间产物(过氧化氢、超氧化 物和羟基)可引起器官功能异常,这种可能性在ARDS患者中研究最详细。已经发现, ARDS时肺微血管中滞留有PMN微血栓。PMN产生并释放的各种蛋白酶可损伤正常肺 组织的每一种结构成分(弹性蛋白、胶原、蛋白多糖和表面活性剂的载体蛋白等);有毒的 氧代谢中间产物可引起膜脂质过氧化,破坏细胞膜,从而直接损伤内皮细胞、肺细胞和纤 维细胞。巨噬细胞与促发MSOF的基本病理生理过程也有密切关系。被炎症反应激活的 巨噬细胞也能释放多种有害蛋白酶和有毒氧代谢中间产物,还能产生许多潜在的有害介 质,如前凝血质和成纤维细胞生长因子。与MSOF时细胞-细胞相互作用有关的另一种细 胞,新陈代谢活跃。作为对损伤和炎性刺激的反应,内皮细胞产生各种趋化物质,吸引 PMN到炎症区域的内皮细胞上,导致进一步的内皮损伤。内皮损伤内毒素或损伤刺激 时,还可制造与组织凝血致活酶相似的凝血质,加强凝血过程。
上述细胞-细胞相互作用的总的后果,一是增加内皮屏障的通透性。在正常情况下,通 透性增高可加速细胞和体液因子到达炎症区域,从而加速炎症过程的消散。但当这种反应 逸脱了局部控制机制时,就会在多个器官内引起弥散性微血管渗漏和实质细胞损伤。细 胞-细胞相互作用的另一个病理学后果是弥散性微血管内血栓形成。这种微循环血流的淤 滞和丧失造成进一步的缺血性损害和器官功能异常,最终导致器官衰竭。