Mutaz I. Othman | Majd M. AlBarakat | Ahmed S. Mohamed | Syed Muhammad Hassan | Rebecca R. George | Ahmed A. Omari | Emad M. Mustafa | Ali Ait Hssain | Hana J. Abukhadijah | Abdulqadir J. Nashwan
卡塔尔多哈哈马德医疗集团护理部
摘要
机械通气（MV）是一种救命干预措施，它为呼吸系统提供机械动力（MP），这是呼吸机诱导的肺损伤（VILI）的一个关键因素。MV的系统性影响远远超出了肺部系统。本综述强调了MV对肺外器官（包括心脏、肾脏、肝脏和大脑）的显著影响的现有证据。本研究概述了MV引起的血流动力学变化、全身炎症和氧化应激如何导致心肌 strain、急性肾损伤（AKI）、肝功能障碍和神经炎症，所有这些都与认知缺陷有关。这些病理生理途径显著促进了重症患者的多器官功能障碍。本综述强调了采用个性化、多学科方法进行MV治疗的必要性。通过调整呼吸机设置以减少MP及其全身影响，临床医生可以保护脆弱的器官系统并改善患者的整体预后。
引言
机械通气（MV）是一种常用于管理呼吸衰竭重症患者的救命干预措施。它利用机械支持来辅助或替代自主呼吸，主要通过气管插管和正压通气等侵入性方法实现[1]。尽管MV被广泛使用，但它不仅能够稳定低氧血症和高碳酸血症患者的呼吸状态，还能减少呼吸功，并将血液从呼吸肌重新分配到其他组织[1]。与MV相关的复杂性和潜在并发症要求我们全面了解其生理影响和管理策略，以优化患者预后[1,2]。
MV中的机械动力（MP）是指单位时间内传递给呼吸系统的能量[2,3]。这是一个关键参数，它体现了潮气量、呼吸频率、吸气流量和压力设置对患者呼吸机制的影响。高MP与呼吸机诱导的肺损伤（VILI）有关，这是由于对肺组织的机械应力和应变造成的[4]。MP为评估VILI的风险和指导通气策略提供了全面框架，以在确保充分气体交换的同时最小化肺损伤[5]。
尽管理论上MP比传统的肺保护通气方法更有效，但在临床实践中的实施面临重大障碍。目前尚无普遍安全的MP阈值，不同研究提出的数值差异很大，且仍缺乏标准的床边计算公式[6]。
虽然MV研究的主要焦点传统上是其肺部效应，但最近的研究强调了MV的显著肺外后果[5,7]。这些效应影响到心脏、肾脏、肝脏和大脑等重要器官，MV可引起一系列病理生理变化。与MV相关的血流动力学改变、炎症反应和氧化应激会对这些器官产生不利影响，从而导致重症患者的多器官功能障碍[5]。了解这些肺外效应对于制定综合管理策略以减轻MV对患者健康的整体影响至关重要[2]。
越来越多的证据表明，MP的增加与急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者的死亡率升高有关；然而，现有证据主要基于观察结果，尚未证明因果关系[8]。降低MP的策略对患者预后的影响，特别是在减少对心脏、肾脏、肝脏和大脑等肺外器官的损伤方面，是一个有前景但尚未验证的假设，需要通过未来的随机对照试验来验证[9]。
本综述探讨了MV期间MP对肺外器官的多方面影响。具体而言，我们旨在研究MV的心血管效应，因为它可以通过改变胸内压、前负荷、后负荷和心肌氧需求来影响心脏功能。这些变化可能导致心输出量改变、心律失常和心肌损伤[5,10]。此外，肾脏容易受到MV引起的血流动力学变化和炎症反应的影响，从而导致急性肾损伤（AKI），并影响液体平衡、电解质稳态和酸碱平衡[10]。肝脏也受到血流动力学变化和炎症途径的影响，可能导致肝淤血、灌注减少和氧化应激，从而损害肝功能并导致多器官衰竭[5]。最后，大脑会受到MV期间二氧化碳水平、脑灌注和炎症介质变化的影响，导致意识状态改变、谵妄和长期认知功能障碍[5]。本综述探讨了MV，特别是MP，对心脏、肾脏、肝脏和大脑等器官的肺外效应。
生理影响
心脏和肺部之间存在直接而复杂的生理相互作用，这在心肺研究中得到了广泛建模[11,12]。MV，特别是正压通气（PPV），通过改变胸内压和肺容量显著影响心血管功能。这些变化独立地影响心脏的前负荷、后负荷和心肌收缩力。
MV会引起显著的生理变化，直接影响肾功能。PPV通过改变胸内压降低心输出量并损害肾血流量。这种循环压力会触发神经激素激活，包括肾素-血管紧张素活性的升高和心房利钠肽（ANP）的减少，从而导致钠和水潴留、尿量减少以及肾小球滤过率（GFR）下降。此外，MV还会破坏全身液体平衡。
MV显著影响肝血流量和功能，尤其是血流动力学。特别是高MP设置下的PPV会减少静脉回流和心输出量，降低肝灌注[30]。研究表明，MV期间的胸内压升高会损害门静脉血流，减少肝血流量和氧气供应。这种灌注减少会损害肝功能，可能导致药物代谢改变和必需物质的合成减少。
通气引起的脑损伤（VIBI）是众所周知的，可能是由于高氧血症或间歇性PPV的使用所致；这种情况在新生儿中比成人更为常见[44]。MV可导致肺和脑损伤[45]。这种机制被称为肺-脑相互作用[46]。
二十二项研究调查了重症后神经认知障碍的发生率[58]。其中四项研究仅关注MV患者，八项研究同时包括了MV患者和非MV患者。大多数研究涉及术后并发症、急性肺损伤（ALI）、慢性阻塞性肺疾病（COPD）加重和创伤患者。研究结果表明，MP及其持续时间可以预测不良的神经认知结局。
MV，尤其是MP，会影响各种器官系统，并揭示了几种导致多器官功能障碍的共同机制。其中最重要的是胸内压引起的血流动力学变化[61]，这会影响心脏、肾脏和肝脏等重要器官的血流。血流动力学变化和VILI会触发全身炎症反应和氧化应激。这些炎症介质主要来源于肺部。
本研究回顾了MV，特别是PPV，对多个器官系统（包括心脏、肾脏、肝脏和大脑系统）的系统性影响。结果表明，虽然MV对于呼吸支持是必要的，但它也可能引起显著的血流动力学变化、全身炎症反应和氧化应激，所有这些都可能导致多器官功能障碍。心脏对前负荷和后负荷的变化特别敏感；肾脏也是如此。
伦理批准和参与同意：不适用。
无。
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由于本研究中未生成或分析任何数据集，因此不涉及数据共享。
Mutaz I. Othman： 撰写——审稿与编辑，撰写——初稿。
Majd M. AlBarakat： 撰写——审稿与编辑，撰写——初稿。
Ahmed S. Mohamed： 撰写——审稿与编辑，撰写——初稿。
Syed Muhammad Hassan： 撰写——审稿与编辑，撰写——初稿。
Rebecca R. George： 撰写——审稿与编辑，撰写——初稿。
Ahmad A. Omari： 撰写——审稿与编辑，撰写——初稿。
Emad M. Mustafa： 撰写——审稿与编辑，撰写——初稿。
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
无。
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