全身炎症反应综合征systemicinflammatoryresponsesyndrome三、防治原则二、多器官功能障碍一、全身炎症反应综合征概要四、小结全身炎症反应综合征一1、定义2、诊断标准3、主要临床特征及分期4、病因5、始动环节6、发病机制全身炎症反应综合征(systemicinflammatoryresponsesyndrome,SIRS)感染或非感染因素刺激宿主免疫系统,释放体液和细胞介质,发生炎症过度反应的结果。SIRS继续发展对血管张力和渗透性产生影响,导致循环障碍,发生休克和器官衰竭:即多器官功能障碍综合征(MODS)1、定义全身炎症反应综合征一是由于机体遭受各种打击(感染或非感染性)所产生失控性的全身炎性反应,现已知机体在启动炎症反应的同时,抗炎症反应也同时发生。正常炎症反应可防止组织损伤扩大,促进组织修复,对人体有益,但过度炎症反应对人体有害。据此认为从炎症反应、SIRS到多器官功能障碍综合症(MODS)体内发生的5种炎症反应为:1)局部炎症反应(localresponse):炎症反应和抗炎症反应程度对等,仅形成局部反应。2)有限的全身反应(initialsystemicresponse):炎症反应和抗炎症反应程度加重形成全身反应,但仍能保持平衡。3)失控的全身反应(massivesystemicinflammation):炎症反应和抗炎症反应不能保持平衡,形成过度炎症反应即SIRS。4)过度免疫抑制:形成代偿性抗炎症反应综合征(compensatoryanti-inflammatoryresponsesyndrome,CARS)导致免疫功能降低对感染易感性增加引起全身感染。5)免疫失衡(immunologicdissonance):即失代偿性炎症反应综合征(mixedantagonistresponsesyndrome,MARS)造成免疫失衡,导致MODS。全身炎症反应综合征一1991年ACCP/SCCM(美国胸科医师学会与危重病医学会)公布的SIRS临床诊断标准如下:凡是符合两个或两个以上标准的可诊断为SIRS。2、诊断标准全身炎症反应综合征一表1SIRS临床诊断标准年龄体温ºC心率次/分呼吸次/分白细胞计数109和分类5天38或35.51906035或4或杆状核30%1月38或35.51906020或4或杆状核25%1~12月38.5或361604515或4或杆状核20%1~2岁39或361404015或4或杆状核15%2~5岁39或361303515或4或杆状核15%5~12岁38.7或361203012或4或杆状核10%12~15岁38.5或361002512或4或杆状核10%15岁38或36902012或4或杆状核10%1996,第二届世界儿科危重病大会2、诊断标准全身炎症反应综合征一表2儿童SIRS临床诊断标准持续高代谢:耗氧量、通气量增加、高血糖症、蛋白质分解增多、负氮平衡以及高乳酸血症等。高动力循环状态:高心输出量、低外周血管阻力。过度的炎症反应:除全身炎症的典型症状外,还包括多种炎症介质和细胞因子的失控性释放。脏器低灌注:出现低氧血症、急性神志改变如兴奋、烦躁不安或嗜睡、少尿、高乳酸血症;SIRS分期:分三期(1)第一次打击后,机体出现病理生理变化,可引发早期ARDS和早期阶段的MODS。(2)第二次打击后,则引发明显的SIRS和MODS,致死率升高。(3)第三次打击后,导致组织灌注不足,高代谢反应,胃肠屏障功能障碍和重症感染等,表现为严重的SIRS和MODS,死亡率明显升高。3、主要临床特征及分期全身炎症反应综合征一1)感染性因素70%左右的SIRS由感染引起,临床多见继发于急性腹膜炎、大面积烧伤等的大肠杆菌和绿脓杆菌所致的败血症。肺部感染也是常见的原因,主要发生在老年人。2)非感染性因素严重的组织创伤,如多发性骨折、大面积烧伤、大手术或低血容量性休克等情况下,患者有全身性感染的典型症状,但血中检测不到细菌或内毒素,主要是由创伤的直接损害作用和坏死组织介导的炎症级联反应导致的。重症胰腺炎也是引起SIRS的一个重要原因。4、病因全身炎症反应综合征一5、始动环节全身炎症反应综合征一1、内毒素的全面启动作用2、器官血流量减少和再灌注损伤3、肠屏障功能受损及肠细菌移位1)内毒素的全面启动作用内毒素,即脂多糖(LPS)。LPS进入血液循环后,与脂多糖结合蛋白(lipopolysaccharidebindingprotein,LBP)结合形成复合物。这种复合物通过与单核细胞或巨噬细胞表面高亲和力的受体CD14结合再作用于TLR4受体,引起靶细胞激活并释放一系列的炎症介质。全身炎症反应综合征一图2内毒素启动全身炎症反应综合征全身炎症反应综合征一图3LPS导致炎症介质泛滥的机制1)内毒素的全面启动作用2)器官血流量减少和再灌注损伤严重创伤、休克、重症胰腺炎、烧伤时重要器官微循环血液灌注减少,引起缺血缺氧,造成器官组织损伤。在复苏治疗后的患者,体内发生缺血-再灌注损伤。缺血再灌注导致大量氧自由基和炎症介质产生、细胞内钙超载、微血管内中性粒细胞与内皮细胞黏附增加,发生广泛的炎症级联反应,造成组织损伤。全身炎症反应综合征一3)肠屏障功能受损及肠细菌移位有些SIRS患者没有明显的感染灶,但其血培养中可见到肠道细菌,为什么呢?可能原因是多种病因造成肠黏膜的机械屏障结构或功能受损,使大量细菌和内毒素吸收入血,通过门静脉系统进入肝,而且危重病人常有单核巨噬细胞系统功能明显降低,即肝枯否细胞对内毒素的滤过灭活能力下降,造成细菌和内毒素进入体循环,继而激活各处的效应细胞释放炎症介质,导致SIRS的发生和发展。全身炎症反应综合征一图4肠屏障功能受损及肠细菌移位1.炎症细胞活化2.炎症介质泛滥(1)细胞因子泛滥(2)脂类炎症介质泛滥(3)粘附分子类表达增多(4)氧自由基与NO(5)血浆源性炎症介质大量活化6、发病机制全身炎症反应综合征一(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血(二)促炎介质/抗炎介质平衡失调1.炎症细胞活化炎症细胞包括:中性白细胞、单核-巨噬细胞、血小板和内皮细胞。它们一旦受到刺激,会发生细胞变形,分泌炎症介质、溶酶体酶或凝血因子,形态上伴有脱颗粒的变化以及细胞表面表达黏附分子,这个过程称为炎症细胞激活(activationofinflammatorycells)(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征一2.炎症介质泛滥炎症细胞激活后会释放炎症介质。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称为炎症介质(inflammatorymediators)。炎症介质的特点:①来源于细胞和血浆;②通过受体介导发挥作用;③可使靶细胞产生第二级炎症介质;④一种介质可作用于一种或多种靶细胞;⑤有潜在的致损伤能力。(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征一2.炎症介质泛滥炎症介质的分类:炎症介质按其来源分为细胞源性和血浆源性,细胞源性又分为细胞因子、脂类炎症介质、黏附分子和自由基。(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征一表2炎症介质的分类2.炎症介质泛滥(1)细胞因子泛滥:细胞因子(cytokine)是多种细胞所分泌的能调节细胞生长分化、调节免疫功能、参与炎症发生和创伤愈合等小分子多肽的统称。细胞因子的特点:①细胞因子都是蛋白质;②主要由免疫细胞分泌;③通过靶细胞上的高亲合性受体作用。细胞因子的分类:细胞因子按其功能分为:肿瘤坏死因子、血小板激活因子(PAF)、白细胞介素、干扰素、集落刺激因子、转化生长因子-β家族、趋化因子等。目前研究最多和最清楚的是肿瘤坏死因子(TNF-α)。(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征一a.肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor,TNF-α)TNF-α的发现:①P.Bruns发现细菌感染后肿瘤坏死(1900);②W.Coley用细菌提取物进行肿瘤治疗;③Shear从细菌提取物分离到与肿瘤坏死有关的LPS(1944);④G.Algire发现LPS通过诱发低血压、肿瘤细胞缺氧而导致肿瘤出血性坏死;⑤O´Malley发现LPS的作用是由一种血清因子(tumor-negrotizingfactor)介导;⑥1985被命名为肿瘤坏死因子(TNF)。(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征一TNF-α是参与SIRS和MODS最重要的炎症介质,是最重要具有广泛生物活性的多肽细胞因素,它可以活化各种炎性细胞释放白细胞介素,对脏器损伤起关键性作用。其细胞来源极为广泛,包括各种免疫细胞、内皮细胞、成纤维细胞、表皮细胞、成骨细胞等。(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征一图5TNF-α参与组织细胞损伤•TNF-α的功能:•①启动瀑布式炎症级联反应;•②参与组织细胞损伤;•③参与创伤后的高代谢;④激活凝血系统和补体系统。作用机理•a.刺激或诱发多种细胞因子释放;•b.促使全身炎症反应;•c.激活白细胞和血小板产生PAF、LTB4、TXA2等•d.激活内皮细胞,使白细胞粘附因子升高;•e.促使下丘脑合成前列腺素E2(PGE2)•f.诱导血管舒张因子增加,使血管扩张,通透性增高引起组织水肿。(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征b.血小板激活因子(PAF)是高强活性的炎症介质,其作用有:1.增强组织通透性能力比组织胺10000倍2.可使血小板聚集;3.可引起炎症细胞聚集和炎症介质释放;4.是引起休克的关键物质;5.可使胃肠粘膜损害,是促溃疡作用强的介质;6.可引起血压下降和循环衰竭。(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征一b.其他的细胞因子(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征一表3其他的细胞因子组织细胞损伤时,膜磷脂降解,花生四烯酸的代谢产物增多,其中PGE2和PGI2可以扩张血管,使血管壁通透性增加,但又能抑制巨噬细胞的功能,因此是重要的抗炎介质;TXA2能促进血小板聚集及血管收缩;2.炎症介质泛滥(2)脂类炎症介质泛滥:(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征一图6脂类炎症介质的产生和作用炎症、烧伤、创伤、休克等病理过程中,中性粒细胞是血液循环中最多、最先到达损伤部位的炎症细胞。中性粒细胞和血管内皮细胞释放大量黏附分子,包括整合素、选择素和免疫球蛋白三个家族等。黏附分子主要介导中性粒细胞和内皮细胞的黏附反应,从而造成白细胞聚集、血栓相成、血管阻塞、内皮损伤,加重缺血。2.炎症介质泛滥(3)粘附分子类表达增多:(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征一图7中性粒细胞粘附引起器官损伤的机制氧自由基可以攻击细胞的所有成份,从而损伤细胞质膜、使许多酶失活等。自由基除细胞毒性外,它还可作为信使分子参与多种细胞的信号转导过程。2.炎症介质泛滥(4)氧自由基与NO:(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征一图8活性氧的产生组织损伤可以激活补体,从而释放C3a、C5aC3a、C5a可作为趋化因子吸引中性粒细胞到达炎症部位,促进其呼吸爆发,从而释放氧自由基和溶酶体酶等;还刺激嗜碱性粒细胞和肥大细胞释放组胺。2.炎症介质泛滥(5)血浆源性炎症介质大量活化:组胺是一种很强的舒血管物质,它与C3a、C5a、激肽一起扩张血管,增加血管通透性,造成血管损害。组织损伤时,内、外源凝血途径均被激活,产生大量的凝血酶,使凝血级联反应不断扩大,形成血栓,造成器官微循环障碍。(一)炎症细胞过度活化及炎症介质泛滥入血全身炎症反应综合征一图9补体的激活和作用在SIRS和MODS的发生发展中,以上各种炎症介质的泛滥起着关键作用。而在炎症介质释放增多的同时,机体的抗炎反应也在增强。炎症细胞既能产生炎症介质,也能生成具有抗炎作用的因子,两者在不同的环节上相