正壓機(jī)械通氣對ARDS患者右心功能的影響

趙俊杰 許愛國

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 呼吸暨重癥醫(yī)學(xué)科 河南 鄭州 450052)

正壓機(jī)械通氣對ARDS患者右心功能的影響

趙俊杰 許愛國

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 呼吸暨重癥醫(yī)學(xué)科 河南 鄭州 450052)

正壓機(jī)械通氣；急性呼吸窘迫綜合征；右心功能；俯臥位通氣

急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)是肺內(nèi)或肺外因素導(dǎo)致的以進(jìn)行性呼吸困難和頑固性低氧血癥為特征的急性呼吸衰竭[1]，為臨床常見的急危重癥，病死率極高。肺循環(huán)障礙導(dǎo)致的急性肺心病為其主要臨床特征，與ARDS患者肺損傷的嚴(yán)重程度相關(guān)，是影響ARDS患者預(yù)后的獨立危險因素[2-3]。正壓機(jī)械通氣作為ARDS治療的重要措施，尤其以“小潮氣量和增加PEEP”為核心內(nèi)容的肺保護(hù)性通氣策略(1ung protective ventilation strategy，LPVS)，實現(xiàn)了ARDS治療目標(biāo)從維持血氣正常到降低病死率的轉(zhuǎn)變。然而正壓機(jī)械通氣使用不當(dāng)可加重右心室負(fù)荷，增加ARDS患者病死率。因此，了解正壓機(jī)械通氣對ARDS患者右心功能的影響對于防治ARDS急性肺心病、降低ARDS死亡率具有重要意義。

1 ARDS急性肺心病發(fā)病機(jī)制及流行病學(xué)

ARDS患者肺血管滲透性增加、炎性介質(zhì)釋放，引起肺泡水腫、肺泡塌陷，低氧性肺血管收縮效應(yīng)缺失使通氣/血流比例失調(diào)、出現(xiàn)嚴(yán)重的低氧血癥，從而導(dǎo)致肺血管痙攣、肺微血栓形成，肺動脈壓增高甚至發(fā)生急性肺心病[4]。正壓機(jī)械通氣通過氣道內(nèi)正壓維持肺泡通氣量、通過呼氣末正壓(PEEP)防止復(fù)張的肺泡塌陷，改變胸內(nèi)壓和肺容積，影響右心室的前后負(fù)荷。經(jīng)統(tǒng)計，ARDS患者ACP發(fā)病率在22%～50%[5-7]。Jardin等[5]發(fā)現(xiàn)ARDS患者在氣道平臺壓大于26 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)時急性肺心病和病死率會顯著增加，提示正壓機(jī)械通氣設(shè)置的不同對ARDS患者右心功能的影響有顯著差異性。

2 正壓機(jī)械通氣對ARDS右心室前負(fù)荷的影響

2.1 胸內(nèi)壓改變對ARDS患者右心室前負(fù)荷的影響 靜脈回心血量決定右心室前負(fù)荷，其驅(qū)動力為系統(tǒng)平均靜脈壓(Pms)和右心房壓力(RAP)的壓力梯度(Pms-RAP)[4]。一般情況下，胸內(nèi)壓(ITP)對Pms影響不大，卻明顯改變RAP。接受正壓機(jī)械通氣的ARDS患者常因肺泡復(fù)張、肺容積的增大使ITP呈正壓，從而增大RAP，減小系統(tǒng)平均靜脈壓和右心房壓力的壓力梯度，降低靜脈回心血流驅(qū)動力，減少靜脈回流量[2]；同時ITP增大使心包壓(Ppc)增大，導(dǎo)致右心室舒張受限，右室舒張末容積下降，減少靜脈回心血量[8]。Jellinek等[9]研究發(fā)現(xiàn)正壓機(jī)械通氣增加Pms與PAP同步，并不影響右心回心血量。因此推測通過限制ARDS患者機(jī)械通氣的氣道壓(Paw)將ITP控制在一定范圍可降低右室心力衰竭發(fā)生率。

2.2 肺容積改變對ARDS患者右心室前負(fù)荷的影響 ITP主要取決于胸腔內(nèi)容積與肺容積的關(guān)系，除胸廓畸形、重癥肌無力等使胸廓順應(yīng)性明顯下降的疾病，肺容積的改變決定ITP的改變[10]。正壓機(jī)械通氣通過氣道內(nèi)正壓維持肺泡通氣，增加肺容積，使 ITP增加。如前文所述，增大的ITP減小系統(tǒng)平均靜脈壓和右心房壓力的壓力梯度，降低靜脈回心血流驅(qū)動力，減少靜脈回流量而降低右心室前負(fù)荷。而在ARDS患者基礎(chǔ)病理變化為肺泡塌陷、肺容積降低，當(dāng)正壓機(jī)械通氣主要引起塌陷肺泡的復(fù)張時，ITP變化不大，右心室前負(fù)荷亦無明顯變化[11]。反之，若在正壓機(jī)械通氣過程中，隨著肺泡恢復(fù)通氣，繼續(xù)增大氣道壓力使肺泡過度膨脹，肺容積增加過度，則導(dǎo)致右心室前負(fù)荷低于最適前負(fù)荷，右心室代償性變化增加患肺心病風(fēng)險[12]。Raymondos等[13]的研究顯示給予ARDS患者相同程度的小潮氣量及低分鐘通氣量通氣策略，負(fù)壓機(jī)械通氣較正壓機(jī)械通氣可監(jiān)測到較低的ITP、TPP、中心靜脈壓(CVP)，右心室排血量及心功能指數(shù)達(dá)最適狀態(tài)。在正壓機(jī)械通氣治療ARDS患者過程中，應(yīng)限制平臺壓避免肺泡過度擴(kuò)張、ITP增大使回心血量減少，維持最適右心室前負(fù)荷。

3 正壓機(jī)械通氣對ARDS患者右心室后負(fù)荷的影響

3.1 胸內(nèi)壓改變對ARDS患者右心室后負(fù)荷的影響 ITP對ARDS患者右心室后負(fù)荷的影響主要體現(xiàn)在跨肺壓(TPP，即Paw-ITP)的改變[14]。在正常情況下，ITP及TPP隨肺容積的增大而同步增大，而ARDS患者肺順應(yīng)性降低，TPP隨肺容積增加較正常肺更明顯，ITP隨肺容積增加的趨勢與正常肺相似[15]。右心室后負(fù)荷取決于肺循環(huán)阻力，主要包括肺血管阻力及肺泡內(nèi)外壓力差，分別為肺靜脈壓、跨肺壓，當(dāng)TPP大于肺靜脈壓(PVP)時，右心室的后負(fù)荷取決于TPP而不是PVP，并導(dǎo)致急性肺心病的發(fā)生[16]。正壓機(jī)械通氣增加ARDS氣道內(nèi)壓使肺泡復(fù)張的同時增加跨肺壓，增加右心室后負(fù)荷，易導(dǎo)致右心功能衰竭，因此應(yīng)適當(dāng)限制Paw以避免右心室后負(fù)荷過大引起的右心衰竭，多數(shù)學(xué)者推薦平臺壓低于27～28 cm H2O，可降低ARDS患者右心衰竭發(fā)生率。

3.2 肺容積改變對ARDS患者右心室后負(fù)荷的影響 右心室后負(fù)荷即肺血管阻力隨肺容積變化。肺血管阻力為肺泡內(nèi)血管(肺毛細(xì)血管)和肺泡外血管(肺動脈、肺小動脈、肺小靜脈與肺泡不直接接觸的靜脈)阻力的總和。肺容積增大時，肺泡內(nèi)血管管壁受肺泡壁擠壓，管腔狹窄，阻力增大；肺泡外血管受肺泡壁牽拉，血管管腔增大，阻力下降。當(dāng)肺容積為功能殘氣量(FRC)時，肺泡內(nèi)血管與肺泡外血管總和最小，即肺血管阻力最小[10,17]。ARDS由于大量肺泡塌陷，肺順應(yīng)性下降，肺容積小于正常情況下FRC，接受正壓機(jī)械通氣后肺泡復(fù)張、肺容積增大，接近FRC時，肺血管阻力最低，右心室后負(fù)荷最低[17]。若機(jī)械通氣使ARDS患者肺泡過度擴(kuò)張，不僅會增大肺血管阻力導(dǎo)致右心室功能障礙甚至引起急性肺心病(ACP)，而且引起呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷(VILI)[18]。ARDS患者因肺泡水腫、炎性介質(zhì)釋放等原因使HPV效應(yīng)減弱，導(dǎo)致通氣/血流比例失調(diào)，其肺動脈壓高于正常人[19]，因此，機(jī)械通氣改善氧合、恢復(fù)HPV效應(yīng)，通氣/血流比例匹配區(qū)增加，進(jìn)一步改善氧合、降低肺動脈壓力，從而降低右室后負(fù)荷增加心輸出量。

4 呼氣末正壓(PEEP)對ARDS患者右心功能的影響

PEEP是正壓機(jī)械通氣中改善氧合最為有效的機(jī)械通氣參數(shù)，可以提高肺內(nèi)壓和胸腔內(nèi)壓，促進(jìn)功能殘氣量增加，有助于減少肺泡內(nèi)滲出，提高肺泡氣氧分壓，改善肺泡氣血彌散；另外，通過提高呼氣末肺內(nèi)容積，促進(jìn)萎陷的肺泡復(fù)張，增加氣血交換面積，改善通氣/血流比例失調(diào)和肺內(nèi)分流，以上因素共同促進(jìn)氧合改善。PEEP可增加胸內(nèi)正壓，減少回心血量，或非重力依賴區(qū)肺泡過度復(fù)張增加肺循環(huán)阻力，并有加重肺損傷的潛在危險[20]?！白钸mPEEP”即維持肺泡復(fù)張而不增加右心室負(fù)荷，具體水平尚無定論，床旁超聲監(jiān)測右心功能狀態(tài)為調(diào)整“最適PEEP”的重要手段。

5 俯臥位通氣對ARDS患者右心功能的影響

ARDS時肺總量明顯減少，病變分布不均一，重力依賴區(qū)更易發(fā)生肺泡萎陷和不張，而萎陷肺泡的復(fù)張較為困難。俯臥位通氣降低胸膜腔壓力梯度，減少心臟的壓迫效應(yīng)，促進(jìn)重力依賴區(qū)肺泡復(fù)張，有利于血流比值失調(diào)和氧合的改善。Guerin等[21]研究提示俯臥位通氣可減少死腔通氣、舒張血管、降低右心室后負(fù)荷，早期應(yīng)用可降低ARDS患者28 d和90 d的死亡率。

6 結(jié)語

ARDS患者急性肺心病的發(fā)病機(jī)制較復(fù)雜，肺保護(hù)性通氣策略通過多種途徑影響右心負(fù)荷，正壓機(jī)械通氣可降低ARDS患者急性肺心病發(fā)病率及總體死亡率，亦可增加右心室前后負(fù)荷加重急性肺心病，因此，合理使用正壓機(jī)械通氣預(yù)防及治療急性肺心病是提高ARDS患者生存率的重要措施。

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許愛國，E-mail：aiguoxu@hotmail.com。

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10.3969/j.issn.1004-437X.2016.12.027

2016-03-16)