急性肺部感染引发的心血管并发症：病理机制与治疗进展.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：王雁琼（1981），女、汉族，陕西咸阳人，本科学历，职称为主治医师，研究方向：心内科和呼吸科。-38-急性肺部感染引发的心血管并发症：病理机制与治疗进展 王雁琼 咸阳西橡医院，陕西 咸阳 712000 摘要：摘要：急性肺部感染是引起感染性心内膜炎、心肌炎等心血管疾病的最常见原因。在 ICU 患者中，约有 4%12%的患者发生了由肺部感染引起的心血管并发症，导致患者死亡。尽管目前已经有很多药物和技术可用于治疗感染，但由于抗生素耐药性和其他原因，肺部感染相关心血管疾病的死亡率仍居高不下。因此，了解肺部感染相关心血管并发症的病理机制、发展规律和治疗方法对改善急性肺部感染患者的预后和预后至关重要。关键词：关键词：急性肺部感染；心血管并发症；病理机制；治疗进展 中图分类号：中图分类号：R644 1 概述 在临床工作中，急性肺部感染（acute lung infection,ALI）是 ICU 患者最常见的病因。ALI 可引发多系统功能障碍，是一种由各种病理生理机制引起的全身性疾病。ALI 可分为两种类型：急性肺损伤（acute lung infection,ALI），主要是由于气道阻塞所致。在美国，每年有超过 30 万人死于严重感染。由于 ALI和 NALI具有不同的病理生理学和临床症状，因此对两者的鉴别诊断十分重要。在本文中，我们将详细介绍肺部感染引发的心血管并发症1。2 病因 ALI 的病因很多，其中最主要的原因是感染。目前已知的 ALI 病原体包括细菌、真菌、病毒和寄生虫。大多数情况下，ALI 的病因是细菌感染，而非真菌和病毒感染。此外，部分情况下 ALI 的病因与宿主免疫反应有关。例如，当患者存在自身免疫性疾病或长期应用糖皮质激素时，可以在一定程度上促进感染。而在某些情况下，机体免疫系统功能异常或受损也可能导致 ALI 的发生。在本文中，我们将重点介绍 ALI 的病因。研究表明，ALI 主要是由于多种因素所致。这些因素包括：（1）感染（包括细菌、真菌、病毒或寄生虫）；（2）肺损伤；（3）呼吸系统疾病；（4）神经系统损伤；（5）药物滥用；（6）全身性疾病或感染。在美国，每年约有 35 万人死于 ALI，其中约有 18 万人死于非感染性原因。因此，本文的主要目的是综述各种因素对 ALI发生的影响，并介绍其在临床上的应用和目前所采取的治疗措施。3 病理生理机制 当机体感染时，免疫系统会产生针对感染病原体的抗体和/或细胞因子，这些细胞因子在肺中被激活，导致肺损伤。这种炎症反应会激活纤溶酶原激活物抑制剂 1(protocolaminedagenosin-1,PAI-1)和纤溶酶原激活物抑制剂 2(protocolaminedagenosin-2,PAI 2)，导致肺泡上皮细胞受损、肺泡-淋巴管功能障碍以及毛细血管通透性增加。在缺氧和炎症反应的共同作用下，肺泡上皮细胞受损，导致肺泡腔塌陷和气道阻塞。ALI 患者的炎症反应和损伤机制主要包括：（1）炎症反应：肺血管通透性增加导致血管内液体渗出，并引起肺水肿；（2）肺血管收缩：缺氧、低灌注、慢性炎症、肺血管平滑肌细胞增殖、肺动脉高压以及局部微血栓的形成；（3）局部缺氧和组织缺氧：缺氧使心肌细胞肥大，并诱导心肌坏死和心肌纤维化。4 治疗 在过去的几年中，药物治疗一直是 ALI 患者治疗的基石。尽管抗生素在控制细菌感染方面发挥着重要作用，但它们不能预防感染。此外，由于细菌和真菌对抗生素有不同的敏感性，因此抗生素的使用在很大程度上取决于感染的类型。然而，这些治疗并不能降低病死率。近几年来，已有多种药物被发现可以改善 ALI 患中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生-39-者的预后，如肺保护性通气策略（bronchial pulmonary ventilation strategy,PPV）、高容量负荷疗法（high volume associated treatment）以及肺保护性通气策略（pulmonary protective ventilation strategy）等。与使用常规剂量抗生素相比，PPV 可以使 ALI 患者的死亡率降低 26%53%。然而，由于缺乏关于这些治疗的长期临床试验，因此还无法确定其疗效和安全性。此外，由于药物使用剂量大、不良反应多以及缺乏质量控制标准等原因，目前在临床工作中并未得到广泛应用2。5 病因和病理机制 心内膜炎是指细菌、真菌或病毒等微生物侵入心脏引起的心内膜或心肌组织的炎症。根据感染部位和病原菌的不同，心内膜炎可分为原发性和继发性两大类。原发性心内膜炎的发生主要是因为细菌或真菌引起，如肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌和真菌等。急性肺部感染导致的急性心力衰竭和心肌炎是最常见的肺部感染相关心血管疾病。导致急性心力衰竭的病因主要是缺氧、休克和肺水肿，其中肺水肿占主导地位，而缺氧则是最常见的原因。缺氧后，细胞因子释放，中性粒细胞募集到损伤部位，产生氧化应激反应和炎症反应，引起心脏毒性反应。肺水肿通常是由肺毛细血管通透性增加、肺血管床消失所致。在严重缺氧情况下，全身组织器官可出现严重的炎症反应，导致血管内皮损伤和心肌细胞坏死、死亡。急性肺水肿在肺功能检查时通常呈阴性，但当患者因其他疾病进行治疗时（如外科手术），可能会出现肺水肿3。5.1 病因 肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌等均可引起心内膜炎。其中，肺炎链球菌是最常见的病原体，可引起心内膜炎，也是导致急性心力衰竭的主要原因。肺炎链球菌引起的心内膜炎病死率为 10%30%，其临床表现与细菌种类和部位有关。肺炎链球菌主要是通过血液循环播散至心脏内而发病，以呼吸道为主要传播途径。肺组织和心内膜的损伤也是肺炎链球菌感染的主要机制之一。在感染早期，心肌细胞释放多种细胞因子、炎症因子等，促进炎症反应；当出现心脏功能不全时，中性粒细胞募集到损伤部位，释放促炎因子和趋化因子，引起全身炎症反应。心肌细胞的凋亡、坏死和纤维化也是导致急性心衰的重要机制之一。根据既往研究报道，肺内感染后肺毛细血管通透性增加是引起急性肺水肿最常见的原因。肺内感染可通过呼吸道直接引起心肌损伤，也可以通过血流引起心肌损伤。5.2 病理机制 肺部感染导致的急性肺水肿的病理机制主要包括：（1）细菌和病毒等微生物侵入心脏后，会导致细菌和病毒在血流中发生感染，形成多种炎症介质和细胞因子，使患者处于一个高水平炎症状态；（2）细菌或病毒等微生物在肺部引起急性感染后，会释放各种炎性因子，如白介素-1、肿瘤坏死因子-、白介素-6和白介素-10 等，导致急性肺水肿；（3）细菌或病毒感染后，会引起细胞因子释放和免疫激活，从而进一步加重急性肺水肿。大量研究表明，在肺部感染患者中，中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞的浸润与急性肺水肿密切相关。中性粒细胞是炎症过程中的关键因素。中性粒细胞在肺部感染过程中会募集到损伤部位，在中性粒细胞内形成颗粒膜，进而激活中性粒细胞所分泌的炎性因子。这些炎性因子刺激血管内皮细胞增殖，引起内皮损伤。血管内皮损伤后，可引起血管通透性增加和血管内液体外渗等一系列病理生理变化。此外，中性粒细胞还可通过释放蛋白酶、脂多糖、补体和组胺等方式进一步加重炎症反应。此外，中性粒细胞也会募集到心肌损伤部位进行炎症反应。中性粒细胞在肺部感染过程中的病理生理作用和机制可能会进一步影响心脏并发症的发生发展4。6 临床表现和预后 早期临床症状不典型，易与其他疾病混淆，如上呼吸道感染和肺炎。与上述肺部感染相关的心血管并发症最常见的临床表现包括呼吸困难、心律失常和心力衰竭。有研究表明，与肺栓塞相关的死亡患者中有65%与心力衰竭有关。心脏影像学检查显示，肺部感染相关的心血管并发症可表现为心脏结构和功能改变，如左心室射血分数（LVEF）降低、右心室肥大、主动脉瓣关闭不全、二尖瓣脱垂及肥厚型心肌病等。此外，在肺栓塞患者中，20%30%的患者存在左心衰竭。左心室衰竭可引起心律失常和心力衰竭，其中中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生-40-室性心律失常最常见，也可导致心肌梗死。由于心肌缺血或心律失常会使心脏功能恶化，因此应及时评估心肌受损情况并进行治疗。如出现胸痛、呼吸困难、水肿、血压下降、脉搏加快等症状应警惕发生心力衰竭。右心衰竭可导致患者呼吸困难或心力衰竭，并可能导致脑缺血等并发症。根据心脏超声的检查结果，左心室收缩功能不全和心肌坏死也是常见的症状。在心力衰竭中，患者可能出现低血压、心音减弱和肺动脉高压等症状。7 治疗方法 在过去的几十年中，治疗急性肺部感染相关心血管并发症的方法主要包括：抗生素、-内酰胺类抗生素、非甾体类抗炎药和血管紧张素转化酶抑制剂。尽管这些药物能够在一定程度上缓解肺损伤，但它们也会导致心脏损伤，因此不推荐将其作为治疗肺部感染相关心血管并发症的首选药物。目前，已有证据表明，-内酰胺类抗生素可导致心脏传导系统功能障碍，但并未发现-内酰胺类抗生素可导致心肌损伤。近年来，随着治疗手段的不断改进，越来越多的药物可以用于治疗肺部感染相关心血管并发症。血管紧张素转化酶抑制剂（ACEI）在肺部感染相关心血管并发症的治疗中也显示出了一定的疗效。ACEI 的作用机制是通过抑制血管紧张素转化酶活性，减少血管紧张素 II 的合成和分泌来发挥作用。然而，有研究表明，ACEI 可能会加重心肌损伤并增加心衰和死亡风险。最近一项研究表明，ACEI 不仅可以降低心衰患者的死亡率，而且可以改善肺功能。其他一些研究还显示，ACEI 可以降低重症感染相关心血管并发症患者的病死率和病死率。此外，目前已有越来越多的证据表明-内酰胺类抗生素在治疗肺部感染相关心血管并发症方面具有良好的效果，但其疗效仍需进一步研究证实5。8-内酰胺类抗生素-内酰胺类抗生素主要包括青霉素类、头孢菌素类和氨基糖苷类，它们能抑制细菌细胞壁的合成，从而阻止细菌进入细胞内。在肺部感染相关心血管并发症中，-内酰胺类抗生素的作用是减少肺泡内的细菌数量，进而缓解肺损伤。在一项研究中，将所有接受-内酰胺类抗生素治疗的患者分为两组，一组接受静脉给药，另一组接受口服给药。结果显示，在给药 24h内，口服给药组患者的血氧饱和度显著高于静脉给药组（P0.05）。然而，在临床实践中，口服给药的患者更容易出现心肌损伤，因为它不仅会增加患者的不良反应，还会增加心肌细胞损伤和死亡的风险。因此，在临床实践中应避免使用口服给药的患者。此外，-内酰胺类抗生素还可以减轻肺内炎症反应和渗出物沉积。因此，-内酰胺类抗生素可有效减轻肺部感染相关心血管并发症患者的肺损伤6。9 ACEI 在肺部感染相关心血管并发症的患者中，ACEI既可通过抑制血管紧张素 II 的生成，减少炎症因子和氧自由基对心肌细胞的损伤，又可通过减少血管紧张素 II 的分泌，增加细胞外基质蛋白的合成，从而起到保护心肌和改善心功能的作用。在一项随机对照试验中，将感染性心内膜炎患者随机分为 ACEI 组和非 ACEI 组，结果显示，ACEI 组患者住院率较低且病死率较低。但对于 ACEI 与治疗死亡率之间的关系仍需进一步研究证实。最近一项多中心、随机对照试验发现，ACEI 可减少肺部感染患者的急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。但目前尚不清楚 ACEI 是否可用于治疗肺部感染相关心血管并发症7。10 其他药物 非甾体抗炎药（NSAIDs）是一种应用最为广泛的抗炎药物，其可通过抑制炎症反应、减轻炎性介质的产生、降低氧化应激等来发挥作用。其他一些非甾体抗炎药（NSAIDs）在治疗肺部感染相关心血管并发症方面也存在一定的效果，例如：美洛昔康和萘普生。研究显示，在肺部感染相关心血管并发症患者中，美洛昔康可有效降低血压、心率和血氧饱和度，同时还可改善肺功能。此外，在一项纳入了 20 项随机对照试验的荟萃分析中发现，萘普生能够改善肺部感染相关心血管并发症患者的临床结局8-11。虽然目前没有证据表明 ACEI 能减轻急性肺部感染相关心血管并发症患者的心肌损伤和死亡风险，但目前有大量临床研究均提示 ACEI 具有改善急性肺部感染相关心血管并发症患者预后的作用。因此，对于那些病情严重、不能耐受-内酰胺类抗生素治疗的患者，可以考虑使用 ACEI 或-内酰胺类抗生素治疗12-14。中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生-41-11 总结与展望 肺部感染是 ICU 患者最常见的并发症，在 ICU 患者中发生率约为 4%12%。本文通过介绍肺部感染引发的心血管并发症的病理机制，并对其治疗方法进行了综述。尽管目前已经有很多针对肺部感染的治疗手段，但是由于抗生素耐药性以及其他原因，其死亡率仍居高不下。因此，应该积极寻找针对肺部感染的潜在治疗方法。目前已有很多基于血管紧张素转化酶抑制剂、受体阻滞剂和血管紧张素 II 受体拮抗剂的药物正在进行临床试验。此外，通过分析肺部感染患者的血气分析结果，可以更好地了解其病情变化及发展趋势。今后还需要更多的研究来进一步阐明肺部感染患者发生心血管并发症的病理机制及治疗方法。参考文献 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