围术期肺损伤的发生机理
术后肺部并发症(PPCs)是围术期全麻患者最常见的并发症,发生率为9%~40%,肺部并发症是患者住院天数和死亡率增加的主要原因。呼吸机相关性肺损伤(VILI)是围术期肺部并发症发生的主要原因。传统认为围术期机械通气中设置大潮气量(15mL/kg)能减少肺不张,有利于氧合,尽管潮气量已经远远大于人体生理潮气量(6mL/kg)。近期研究发现过大潮气量产生的机械牵张力直接引起肺泡的过度牵张和肺泡内压力增高,使肺泡结构产生较大形变进而产生机械性损伤;过大潮气量还会影响Ⅱ型肺泡上皮细胞的功能,引起表面活性物质分泌变化,诱导Ⅱ型上皮细胞损伤和死亡、肺泡上皮细胞渗透性改变以及炎性细胞迁移;同时过大潮气量使肺泡过度牵拉导致肺泡膜破裂,引起炎症反应产生生物性损伤;生物伤包括氧自由基的作用、细胞生长和凋亡调控、凝血级联反应的激活和对免疫系统不同成分的刺激,其中炎症介质的释放是重点。在上述机械性损伤和生物性损伤的共同作用下,肺血管内皮受损引起通透性增高,血管内液体外渗形成肺间质水肿,表现出以低氧血症为主要症状的VILI。VILI和其他病因导致的肺损伤,如脓毒症、容量负荷过多和化学性伤害等一样,其肺微血管病理改变均为内皮受损引起细胞膜通透性增高,使大量中性粒细胞、炎症介质、体液等物质渗漏到血管外,形成肺间质水肿并影响呼吸膜功能。(https://www.daowen.com)
肺间质水肿可能是因为肺毛细血管内皮糖萼(EG)受损,使肺毛细血管渗透屏障受损所致。EG,是一种网状的绒毛结构,覆盖在血管内皮的腔面,是血管屏障的重要组成部分,通过改变血管内皮细胞通透性,阻隔中性粒细胞外渗和黏附,提供对血管的保护作用。血清中EG降解物浓度与肺炎的严重程度,以及需要机械通气>10天的ARDS患者具有相关性。在单肺通气下实施肺叶切除的患者血清中EG的降解成分浓度显著上升,且EG降解可能与肺叶切除术后ALI发病率高有关。LPS诱导的小鼠脓毒症肺模型中发现:在扫描电镜和透射电镜下,正常小鼠毛细血管内皮糖原呈苔藓样结构,完全覆盖内皮细胞表面。然而,在脓毒症肺注射脂糖后,这种结构被严重破坏。另外在腹膜炎小鼠中注射特异性内皮糖原阻断剂后,小鼠存活率明显提高。目前已有大量研究证实,EG参与炎症反应调节:在培养的血管内皮细胞中发现,EG产物能促进炎症反应,增加白细胞粘附。