Gattinoni和Quintel在2016年初的一篇精彩综述中指出，呼吸机诱发的肺损伤（VILI）更适合被认为是通气诱发的肺损伤，因为VILI可在自主呼吸时发生。为了支持这一说法，他们引用了Mascheroni及其同事1980年代后期的一项经典实验研究。在这项30多年前经常被引用的研究中，16只绵羊的大脑池内注射水杨酸钠以触发中枢通气过度。这些绵羊患上了临床呼吸窘迫综合征，其典型特征是动脉氧合和呼吸系统顺应性降低，伴有胸部 X 线检查异常和肺部严重受伤。另有10只绵羊将水杨酸注射到他们的大脑池内，然而，它们被镇静，肌松并置于潮气量正常的机械通气中。后面的羊都没有在同一时间段内发生肺损伤。作者恰当地得出结论，在他们的实验范式中，过度通气导致急性肺损伤。

大约10年后，Kallet等人发布的一份引人入胜的病例报告描述了一名急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者在转用低肺容量通气后出现显著的呼吸努力时出现静水压性肺水肿。该力学模型支持之前关于负压肺水肿的文献以及显示血流和肺泡“角血管”如何导致VILI的后续数据。

最近，Brochard及其同事的一项综述创造了“患者自我造成的肺损伤”或P-SILI一词，以涵盖上述病理生理学。同样，他们认为建立机械通气不仅是支持性的，而且是预防性的 - 就像Mascheroni及其同事调查中的绵羊一样。但也有人强调了低氧血症性呼吸衰竭中自主呼吸的有益方面。因此，通过自发努力开始肺损伤一直是一个备受争议的话题，特别是在无创支持方面。在急性呼吸窘迫综合征中，如何调和患者努力的有益和有害方面？是否有潜在的机制？这些发现应该改变管理吗？

关于ARDS自主呼吸的大部分数据是通过比较气道压力释放通气[APRV]与压力支持[PSV]或自主努力的APRV与无努力的APRV获得的。例如，在实验性肺损伤中，与PSV相比，APRV改善了全身血流和通气-灌注匹配。在轻至中度ARDS猪模型中，自主通气的APRV显示出更好的血流动力学和气体交换，呼气末肺容积得到改善。使用相似的模式，APRV在ARDS创伤患者和ARDS“风险”创伤患者中产生了有益的血流动力学效应。在这些研究中，作者得出结论，APRV中自主呼吸的有益效果可能是通过复张非通气肺单位提供的。其他比较压力控制通气与压力辅助控制通气的动物数据显示，自发努力（即压力辅助控制）显示出与上述APRV数据相似的益处。在机制上，观察到的一些肺复张可能是由于呼气时肺萎陷的主动隔膜“破裂”所致; 这在背侧依赖性肺区中可能特别重要。

重要的是，本条目仅关注自主呼吸对肺功能的影响。较轻的镇静而不使麻痹的好处还延伸到改善膈肌功能，使用呼吸机的时间和预防肌病以及其他潜在的改善。这些主题超出了本简要综述的范围。

除了开头讨论的数据外，还有其他直接的实验数据揭示了自主呼吸努力的潜在危险，即使平台压力限制在30 cmH₂O。在猪中，接受超保护性机械通气联合体外二氧化碳去除的严重肺损伤、自主呼吸辅以压力支持会增加肺部炎症。

1980年代中期的一份病例报告显示，一名患有ARDS的年轻女性在神经肌肉阻滞后动脉氧合得到改善。然而，该患者在呼吸机呼气时腹部肌肉强烈收缩，提示依赖性肺丧失是低氧血症的潜在机制。

提示自主呼吸危害的最有说服力但最间接的证据可能是显示神经肌肉阻滞获益的临床试验[NMBA]。换句话说，如果呼吸努力对ARDS有害，则麻痹的阻断呼吸努力应改善结局-这一点已得到证实。例如，Lagneau及其同事发现，对0/4或2/4的4个成串刺激的神经肌肉阻滞增加了中度ARDS患者的P/F比，尽管这些效应发生在2小时内，提示了与上述病例报告相似的机制。

Gainnier及其同事报道了56例中至重度ARDS患者，P/F＜150 mmHg，随机分配到48小时神经肌肉阻滞治疗或常规治疗组。所有患者均接受容量辅助控制，适当降低潮气量和“降低”PEEP策略。值得注意的是，在随机分组后1小时内，两组之间的氧合没有显着差异。然而，NMBA组在随机化后48、96和120小时的P/F比较高，呼气末正压需求降低。因此，气体交换的时间趋势引发了一种机制，而不仅仅是改善即时呼吸机同步。

该组纳入了36例随机接受NMBA或安慰剂组且P/F比值小于200的患者，发现药理学麻痹患者的炎症标志物减少。在最初的ARMA试验中也回顾性观察到NMBA对重度ARDS的抗炎作用;也就是说，与未接受NMBA的患者相比，在随机分组后的前120小时内接受NMBA的P/F＜72 mmHg的患者具有较低的内皮，上皮和一般炎症标志物。

最后，在2010年，Papazian及其同事报告了一项大型随机对照试验，纳入了340例重度ARDS患者[定义为P/F比＜150 mmHg]，发现获益与上述两篇出版物相似。重要的是，如上所述，在该试验中随机分配的患者接受了较低的PEEP策略。

鉴于上述相互矛盾的数据和最近的ROS试验的结果，如何协调？P-SILI真的存在吗？是否有机制可以考虑？

该领域的先驱们撰写了一些关于 ARDS 和 P-SILI 中自主呼吸的重要评论 。简单地说，P-SILI 的基础被提炼为三个非相互排斥的机制：肺应力和血流量增加以及患者-呼吸机不同步。在“应力增加者”假设的环境中，这篇粗略的文章着重于前两者。

如前所述，肺应力是气道和胸膜腔之间的压力。临床上，肺应力近似于跨肺压 [Ptp]，即气道压力 [Paw] 减去食道压力——作为胸腔压力的替代物。重要的是，肺应力[即压力或气压伤]通过比弹性k与肺应变[即容量或容量伤]相关。在人体中，k约为12 cmH₂O，因此肺应变增加1.0可将跨肺应力升高至12 cmH₂O。即使在重度ARDS中，比弹性也保持不变，但是，“应力集中源”会放大局部应力。

应力集中源 是两个具有不同弹性的相邻材料的任何区域。在经典的理论分析中，米德等人发现应力集中源将局部应力放大了 4.5 倍以上；临床上，放大倍数接近2.0。

上述内容与 P-SILI 中升高的肺应力和血流量有何关系？在以应力为目标的机械通气模式中，气道压力为呼吸机提供“休息”。如果有叠加的病人努力[即 胸腔压力降低]，那么肺部应力和应变会变得相当大，因为容量是这种模式下的因变量。在大量应力源的环境中，病人的努力可能是有害的。

在以容量为目标的机械通气模式中，患者的努力仍然会增加应力和应变。如果呼吸机限制容积，应变如何升高？在优雅的作品中，Yoshida 及其同事对严重肺损伤建立了两个关键见解：1. 肺的行为更像是“固体”而不是“液体”，以及 2. Pendelluft，或“摆动空气”现象。

在我看来，肺部在严重肺损伤中表现得更“像实变”，这是应力增加假说的粗略延伸。通常情况下，肺是“液体”的，因为下降的胸腔压力均匀分布在整个肺表面 。相比之下，严重肺损伤中的固体实变局部放大了依赖性尾侧肺的胸膜压力。当横膈膜收缩时，实体样损伤肺周围的胸膜压力显著下降，而非依赖性区域的胸膜压力则较低。因此，横膈膜附近的应力被放大，这将空气从腹侧非依赖区域抽离；pendelluft增加依赖性应变。

左图显示隔膜收缩时胸腔压力的正常、均匀、类似流体的行为。右图显示隔膜收缩时固体状行为和不均匀的胸腔压力分布。红色箭头表示摆动和局部应变增加。Ppl 是胸膜压。虽然压力和应变会在受伤的肺部周围放大，但危险并不仅限于气道。不同的径向牵引力也会损伤血管。如前所述，“角血管”在靠近压力源和用力大时可能特别容易受伤。基于 Mead 模型，跨壁血管压力可达到近 100 mmHg！这种血液向高应力区域的虹吸可能被称为“pendelblut”。

虽然肺部应力和应变增加、灌注和呼吸机不同步是 P-SILI 的潜在介质，但这些在床边是有些抽象的概念。因此，提出的 P-SILI 的“痛苦的联合三角形”有助于预测风险、计划治疗并解释第 1 部分中概述的不同证据。

三角形的 3 个顶点是应力集中源、高强度努力和低呼气末正压 [PEEP]。这些特征中的每一个在生理上都是相关的。例如，具有显着应力升高的肺通常以较小的“婴儿肺”为代表。缩小的婴儿肺的特征是高“叠加压力” 和低 PEEP 放大的头端隔膜位移。这种环境通过激活相邻的毛细血管受体来刺激强烈的努力，这会导致一个自我延续的循环 。

患者自我造成的肺损伤 [P-SILI] 的痛苦连接三角形。PEEP 是呼气末正压。这个三角形是如何在床边唤起的？无肺部成像时，ARDS严重程度[例如P/F比]和死腔分数[例如PaCO₂]与应力集中源负担直接相关。因此，严重的 ARDS [例如 P/F ＜100～150 mmHg] 表明依赖不均匀性比例高。气体交换数据由 CT 成像和肺部超声补充，以帮助检测增加 P-SILI 风险的依赖性混浊。患者的努力主要是床边检查：辅助肌肉的使用、鼻翼煽动、呼吸机不同步，以及如果患者通气时 P0.1 升高 。虽然食管压力监测也有帮助，但很少使用这种方式 。肺部超声是一种评估患者努力程度的新方法。

同样，这个三角形有助于解释有关患者努力的相互矛盾的数据。许多证明自发努力有益的研究是在较轻的疾病中进行的[即。较少的肺不均匀性] 具有较高的 PEEP [例如 APRV]。事实上，与轻度疾病相比，严重疾病会增加自主呼吸的危险 。此外，由于 PEEP 使应力集中源均质化 ，因此 PEEP 可防止 P-SILI。Yoshida 及其同事也证明了这一点。PEEP 消融了肺的“固体状”行为，并改变了隔膜的几何形状，使其不太能够产生胸腔压力的大幅波动。此外，即使在较轻的 ARDS 中，自主呼吸也会增加低 PEEP 通气时的肺部炎症。

最后，三角形解释了第一部分中描述的神经肌肉阻滞看似不同的结果。Papazian 及其同事使用较低的 PEEP 策略，而 ROSE 试验使用较高的 PEEP 方法。因此，在 PEEP 较低的患者中，减弱自发努力的益处可能已被放大，理论上，肺不均匀性更大，依赖肺区域的胸膜负压波动更大。

简而言之，管理关注三角形的顶点。较高的 PEEP 和俯卧位都可以减轻应力集中源。使用无创通气和高流量鼻导管可能难以实现更高的 PEEP；因此，在更严重的疾病中，如果使用无创通气，则考虑头盔通气以确保更高的 PEEP。必须密切注意高呼吸努力的迹象；中度至重度疾病[例如P/F<150 mmHg]，如果没有有创机械通气和潜在的药物控制努力，P-SILI 可能难以减轻。

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