2025 呼吸机相关膈肌功能障碍的主要发病机制(全文)机械通气是重症患者呼吸支持的重要手段,但机械通气同时可引起膈肌肌 纤维结构改变和收缩力的降低[ 1],称为呼吸机相关膈肌功能障碍(VIDD)。 VIDD 是导致重症患者难以撤离呼吸机的重要原因之一,可引起患者机械 通气时间延长,增加呼吸机相关性肺炎等并发症。最终导致患者住院时间 延长、住院费用增加及病死率增加°VIDD 的发病机制众多,现对目前 VIDD 发生主要机制的讨论进展综述如下。一、机械通气导致膈肌线粒体损伤及过氧化物产生增加机械通气时膈肌受到被动牵拉或活动减少,可引起线粒体促裂变蛋白增加 及活化,导致膈肌线粒体破裂[2]。Picard 等[2]在机械通气引起膈肌功能 损伤的动物实验中,利用电子显微镜观察到膈肌线粒体断裂破裂。另外, 膈肌活动减少时,膈肌细胞能量需求减少,能量代谢底物供应相对过多, 可促进线粒体过氧化物产生增加[3]。线粒体破裂及过氧化物产生增加,可 导致线粒体出现损伤伴随功能障碍,具体表现为:(1)线粒体呼吸链细胞 色素 C 氧化酶的特异性缺陷,引起线粒体呼吸链功能障碍;(2)线粒体的 生物合成和抗氧化因子表达的减少;(3)线粒体基因组的损伤[4]。同时, 线粒体损伤可诱导自身发生代偿性形态重塑,出现线粒体融合、分裂并与 邻近细胞器相互作用,以补偿线粒体形状变化导致的线粒体功能丧失[2]。 但这种代偿是部分代偿,难以纠正已经出现的线粒体的损伤及功能障碍。 最终,线粒体损伤情况下出现有害物质如过氧化物[3]、乳酸[5]等的蓄积,影响膈肌正常的收缩功能[6,7,从而导致 VIDD 发生。二、机械通气下膈肌氧化应激增加机械通气可能通过多个信号通路,导致膈肌氧化应激的增加。对控制性机 械通气的大鼠[8]及机械通气的患者[9]进行膈肌组织病理检查,均可发现 碳基化蛋白质、蛋白质合成后修饰及细胞内脂质蓄积的明显增加,提示膈 肌中氧化应激的增加。机械通气下膈肌的氧化应激增加,可能由转录因子 Smad3 介导通路和酪氨酸激酶/信号传导与转录激活子(JAK/STAT)通路 激活介导。在机械通气的小鼠膈肌内可观察到 Smad3 磷酸化水平增加及 膈肌内氧化应激、线粒体活性氧的增加;抑制 Smad3 磷酸化,可抑制膈 肌蛋白氧化及蛋白水解过程[10]。提示 Smad3 介导通路可能是机械通气 下膈肌氧化应激增加的上游通路。另外,在机械通气大鼠和人的膈肌中, 可观察到JAK/STAT 信号通路...