呼吸机相关膈肌功能障碍的病因与发病机制研究进展论文_邓玉英

呼吸机相关膈肌功能障碍的病因与发病机制研究进展论文_邓玉英

广西省桂林医学院附属医院急诊科,广西 桂林541001

摘要:机械通气属于患者抢救的时候比较重要的措施,其本身能够诱导膈肌功能障碍,因此将这一现象称为呼吸机相关性膈肌功能障碍。研究呼吸机相关性膈肌功能障碍的发病原因以及其发病机制的时候能够对这一疾病的治疗产生重要的影响,促使其指导疾病治疗药物的开展,对疾病临床治疗方式的科学合理选取也具备重要影响。当前呼吸机相关性膈肌功能障碍的病理生理变化通常体现在单位面积膈肌收缩力下降和膈肌萎缩等方面。在具体研究的时候需要对这些方面有效分析,在呼吸机相关性膈肌功能障碍病理生理机制研究的基础上有效得出减少氧化应激损伤和增加膈肌活性的方式,明确机械通气引起膈肌功能障碍的治疗方式,对呼吸机相关膈肌功能障碍的病因与发病机制相关内容实施综述。

关键词:呼吸机相关膈肌功能障碍;病因;发病机制;研究

机械通气比较常见的适应症包含着呼吸衰竭和昏迷及心衰等现象,这一方式也是对患者抢救时候较常用的治疗措施。重症监护室中约三分之一的患者都需要进行6-7d的机械通气辅助治疗,机械通气属于双刃剑,对患者具有双重影响,其容易诱发患者膈肌功能障碍情况,膈肌是人体比较重要的呼吸泵肌肉,膈肌正常运行的时候能够提供人体呼吸的动力,尽管机械通气容易造成累及其他呼吸肌的情况,但是膈肌功能障碍也逐渐成为患者撤机失败的重要原因[1-2]。撤机失败的情况下也会对患者预后及生活质量产生不利影响,容易加重个人和国家医疗保健的负担,因此呼吸机相关膈肌功能障碍也就逐渐成为当前研究的重要内容。本文总结呼吸机相关膈肌功能障碍的病因与发病机制,为进一步预防该疾病提供相关依据和理论基础。

1.呼吸机相关膈肌功能障碍的病因

1.1机械通气模式的选择

控制通气属于引发呼吸机相关膈肌功能障碍疾病的主要原因,机械通气模式,在对患者的通气加以控制的时候,患者的呼吸通常情况下是由呼吸机所提供的,而膈肌多数情况下是处于完全去负荷状态的,其本身存在着容易萎缩和受损等现象,造成患者的收缩力下降趋势明显,在相关研究中能够得出,在对患者实施通气控制之后,患者的膈肌最大收缩力明显下降[3-4]。与控制通气相对比的基础上能够得出辅助通气时呼吸机相关膈肌功能障碍存在着明显减少的发展趋势。辅助通气处理的时候,能够得到膈肌的强直性张力及最大收缩功率并没有出现明显的改善。

1.2膈肌本身的特点

膈肌比较容易出现废用性萎缩的现象,这一现象是使得呼吸机相关膈肌功能障碍疾病出现的重要因素,骨骼肌长时间制动的情况所引发的肌纤维会出现减少的发展趋势,而其收缩力的下降也就称为肌废用性萎缩。在和其他骨骼肌相比的基础上,患者的膈肌比较容易发生废用性萎缩的现象。在相关研究中能够得出膈肌发生废用性萎缩的速度是其他骨骼肌的8倍[5-6]。而这一现象出现主要是由于膈肌无论是在人体睡眠还是觉醒状态下,都始终存在着持续性及节律性收缩的现象,这就使得膈肌一旦制动的时候会更容易发生萎缩。膈肌本身与其他骨骼肌对去负荷的遗传易感性存在着明显差异,处于去负荷状态下膈肌的生长抑制基因等方面的表达存在着明显增加的趋势。

1.3肺容积过高

可能会造成呼吸机相关膈肌功能障碍的重要因素是患者的肺容积过高,颤搐跨膈压是评价膈肌收缩力的主要指标,肺容积增加也容易造成患者膈肌初长度出现明显缩短的发展趋势,造成患者的膈肌收缩力下降,在这一基础上也就比较容易使得患者出现呼吸机相关膈肌功能障碍[7]。

1.4其他原因

严重的并发症对膈肌正常运行存在着比较大的影响,多数重症监护室的患者具有营养不良和电解质紊乱等现象,这些并发症疾病的发生对膈肌血供及营养的供给等方面存在着直接影响,从而使得呼吸机相关膈肌功能障碍发生。

2.呼吸机相关膈肌功能障碍的发病机制

2.1单位面积膈肌收缩力下降

单位面积膈肌收缩力下降属于引发呼吸机相关膈肌功能障碍的重要原因,而这一内容主要包含着线粒体功能障碍和钙离子利用障碍等因素。

2.1.1线粒体功能障碍

使用机械通气的过程中,患者自身的膈肌收缩力度容易出现随之减少的现象,膈肌运动不良的情况下容易减少患者的线粒体数量,而这一基础上也会出现酶活性减弱,肌肉收缩的时候无法对人体提供相对较多的ATP,容易使得患者的膈肌收缩力下降。线粒体膜逐渐升高的电势也容易产生过量活性氧,过量活性氧的出现对患者的线粒体DNA破坏存在着推动作用,容易使得线粒体减少的发展趋势更加显著。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在相关研究[8-10]中可以明确得出人体膈肌中促裂变动力相关蛋白-1被激活的情况下,人体的线粒体会发生裂变,而这一现象发生的时候,一些收缩相关的肌纤维内的线粒体会首先进行裂变,得出线粒体分裂和融合等方面的平衡状态会遭到破坏,使得代谢底物如脂肪酸过量剩余现象发生,而这些情况也属于加重线粒体功能障碍的重要原因。

2.1.2 钙离子利用障碍

钙离子是细胞内的第二信使,钙离子参与的机体生理活动相对较多且比较活跃,其中包含着人体的肌肉收缩和心脏跳动等方面。细胞中的钙离子利用障碍情况的产生容易对人体骨骼肌的收缩情况造成不良影响,也会造成人体钙蛋白酶的激活方面受到阻碍,使得膈肌收缩功能下降趋势更加明显,在实践研究的时候[11],能够得出肌质网摄取钙离子能力被损伤的时候膈肌收缩力也会降低。兰尼碱受体属于存在于哺乳动物肌肉细胞中较重要的钙离子释放途径。在动物实验对比分析研究的基础上能够得出,人体和动物的机械通气模型中,膈肌中包含着的兰尼碱受体存在着有不同程度重塑的趋势。在动物研究的时候,动物的肌浆网在静息状态容易产生异常泄露钙离子的现象,这就使得在对兰尼碱受体稳定剂进一步应用的基础上可以有效预防呼吸机相关膈肌功能障碍,表明兰尼碱受体的重塑可能是细胞内钙利用障碍的重要机制。兰尼碱受体阻滞剂不能预防机械通气基础上所诱导的膈肌功能障碍,这一方式会阻滞兰尼碱受体,但是对其功能稳定方面的改善作用并不显著,也无法促使机械通气时候膈肌细胞内的钙利用障碍情况有效转变,相反会增加膈肌损伤的程度。钙离子利用障碍的现象是机械通气早期阶段出现的膈肌单位面积收缩力下降的启动机制,这也是呼吸机相关膈肌功能障碍病理生理机制研究重要方向。

2.2膈肌萎缩

在对动物及人体实验的基础上能够得出在利用机械通气方式的时候,最初阶段六个小时膈肌就会出现萎缩的现象,这一萎缩包含着肌纤维数量和体积减少等内容,其中的重要机制主要有蛋白水解增加和合成减少等。

2.2.1收缩相关蛋白水解增加

在机械通气的过程中,缺氧和代谢底物大量堆积等现象比较常见,而这一基础上所出现的过量活性氧能够对钙蛋白酶和半胱天冬酶能够充分激活,这也就容易造成人体膈肌骨架蛋白存在着较大量降解及肌纤维内结构萎缩等情况[12]。半胱天冬酶和钙蛋白酶系统所具有的相互交叉和互相增强的特点较为显著,延长机械通气能够有效激活特异的连接酶,随后在腺苷三磷酸应用的基础上使得共轭蛋白被20s蛋白酶体结合并分解。

2.2.2收缩相关蛋白合成减少

尽管当前机械通气还没有对人体的膈肌蛋白影响情况深入研究,但是在动物实验研究的时候得出,机械通气六小时的时候会造成人体膈肌蛋白合成下降的比例约为30%,其中肌球蛋白重链合成下降的比例显示为65%。蛋白激酶B属于有效调控蛋白翻译的通路,这一内容研究比较少,需要进一步研究。

结束语

呼吸机相关膈肌功能障碍主要的病理生理变化是单位面积收缩力的降低及膈肌纤维萎缩等情况所造成的,线粒体功能障碍和钙离子利用障碍等情况的发生也会使得人体膈肌收缩例降低,在蛋白溶解增加及合成减少等方面会出现膈肌萎缩,但是其疾病生理机制存在着比较复杂的特点,各种影响因素之间也相互影响,这就需要增强对这些因素和发病机制的研究。

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论文作者:邓玉英

论文发表刊物:《中国医学人文》2019年第06期

论文发表时间:2019/7/23

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