感染病毒，死于窒息 肺里究竟發(fā)生了什么？

原標(biāo)題：感染病毒，死于窒息 肺里究竟發(fā)生了什么？

首例患者遺體解剖顯示，新冠病毒主要攻擊的仍是肺部。重癥病例中，患者多死于窒息。這一切是怎么發(fā)生的？

肺炎顯微圖像，圖文無(wú)關(guān)

新冠疫情還在持續(xù)，截至目前（3月5日）已致全國(guó)超3000人死亡，重癥患者死亡率超50%，報(bào)告顯示，患者多死于呼吸衰竭。

各項(xiàng)研究均表明，新冠病毒主要損傷肺部。最新的患者遺體解剖報(bào)告（2月28日，首例）顯示，雖然病毒導(dǎo)致的肺部纖維化（肺組織損傷后自我修復(fù)留下的“疤痕”）沒(méi)有SARS導(dǎo)致的嚴(yán)重，但滲出性反應(yīng)卻更明顯。重癥患者的肺組織被大量黏液包裹導(dǎo)致缺氧，是死亡主因。

可是肺里怎么會(huì)出現(xiàn)黏液，到底發(fā)生了什么？它如何影響呼吸？醫(yī)生們沒(méi)有辦法解決嗎？

枝繁葉茂的“生命之樹”

這個(gè)問(wèn)題要從肺的解剖結(jié)構(gòu)說(shuō)起。

你可能從未見過(guò)自己的肺長(zhǎng)什么樣子，但一定見過(guò)樹，那些枝叉頂端的葉子就是樹的呼吸部位。人的肺也像一棵樹一樣，它的“葉子”就是各個(gè)氣管末端的“肺泡”。看上去像一串串葡萄。

人的肺泡，看上去像一串串葡萄

肺泡被毛細(xì)血管環(huán)繞，每次呼吸，流經(jīng)周圍的血液一邊從肺泡取走新鮮氧氣，一邊把二氧化碳交換出去。

肺泡和毛細(xì)血管之間透過(guò)肺泡壁和血管壁交換氣體（實(shí)際上，肺泡壁和血管壁大部分都融合在了一起，總厚度才0.4 微米，如此親密無(wú)間就是為了讓氣體交換更高效）

肺泡非常小，每個(gè)直徑才0.2~0.5毫米，但數(shù)量眾多，加在一起，與空氣接觸的表面積就非常可觀。人體內(nèi)約有6億個(gè)肺泡，如果全部鋪開，面積可達(dá)100平方米，成年人每天需約500升氧氣，完全不在話下。

當(dāng)病毒經(jīng)由呼吸道感染肺部，炎癥反應(yīng)使得肺部的血管擴(kuò)張，血管壁的通透性（物質(zhì)透過(guò)性）增強(qiáng)，血液中富含蛋白質(zhì)的液體便會(huì)滲出血管外，擋在血管與肺泡之間，甚至漫進(jìn)肺泡腔，阻礙肺泡中的氧氣往血液擴(kuò)散。

被感染的組織會(huì)呈局部水腫狀態(tài)。局部水腫在炎癥早期是有積極意義的：滲出液能稀釋毒素，為前來(lái)消滅病原體（病毒）的免疫細(xì)胞帶來(lái)營(yíng)養(yǎng)，并帶走代謝產(chǎn)物。此時(shí)，血液仍可以從其他健康肺泡獲得氧氣，患者的缺氧癥狀不會(huì)太明顯。

但是，如果炎癥加重，波及的范圍太廣，大面積液體滲出就會(huì)迅速加重身體缺氧。

患者遺體解剖報(bào)告顯示，新冠病毒主要引起以深部氣道和肺泡損傷為特征的炎性反應(yīng)，病變以滲出性為主。死者的肺組織被大量黏液包裹，阻礙了通氣。原本像氣球一樣收放自如的肺泡，好似里里外外被糊滿了漿糊、又灌進(jìn)了水，氧氣自然無(wú)法順利進(jìn)入血液。

老年或自身帶有慢性疾病的重癥患者，因免疫力較弱，病毒大量復(fù)制，治療效果較差，炎癥更容易波及整個(gè)肺部，令能有效吸收氧氣的區(qū)域所剩無(wú)幾。這樣，無(wú)論血液如何勤快地往肺里跑，都注定無(wú)功而返。全身的缺氧逐漸加重，患者的預(yù)后也就堪憂了。

重癥患者體內(nèi)被滲出液包圍的肺泡，就像這些氣球

不過(guò)以上都是身體內(nèi)部發(fā)生的事，我們又如何得知身體缺氧呢？

一個(gè)是呼吸頻率加快。當(dāng)呼吸所獲取的氧氣較正常減少，身體就會(huì)補(bǔ)償性地加快呼吸。正常人每分鐘呼吸16~20次，而重癥患者呼吸次數(shù)往往超過(guò)每分鐘30次。這種高頻呼吸對(duì)人的體能消耗很大。

另外，由于缺氧，心臟不得不派血液更勤快地去全身送氧，心率加快也很常見，進(jìn)一步增加患者的能量消耗。

另一個(gè)是血中氧飽和度降低。“血氧飽和度”是判斷患者缺氧程度的常用指標(biāo)，通俗講，就是裝滿氧氣的紅細(xì)胞占全部紅細(xì)胞的百分比。

從物理性質(zhì)看，含氧量較高的動(dòng)脈血呈鮮紅色（不容易吸收紅色光），而缺氧的靜脈血?jiǎng)t比較暗（容易吸收紅光）。因此，臨床常用一種夾在手指上的血氧飽和儀來(lái)測(cè)試“血氧飽和度”。它發(fā)射紅光照射在指尖，通過(guò)觀察皮下動(dòng)脈血的紅色程度，估算出血中的氧飽和度。

指尖脈搏血氧飽和儀，十分小巧，能在不抽血的前提下，十分便捷地獲得結(jié)果

安靜狀態(tài)下，正常人的指尖血氧飽和度不低于95%，若低于93%，說(shuō)明缺氧已經(jīng)很嚴(yán)重了。

不過(guò)，這種方法也有局限性，遇到末梢循環(huán)不好、或者貧血的人（測(cè)出的氧飽和度正常，但血細(xì)胞總數(shù)少，身體其實(shí)依然缺氧），就可能測(cè)不準(zhǔn)。所以，最精確的還是直接抽動(dòng)脈血（如手腕脈搏處）化驗(yàn)，這樣還可兼得其他有用指標(biāo)，比如電解質(zhì)、酸堿平衡等。對(duì)病情不明或危重的患者，驗(yàn)血才是最靠譜。

逐級(jí)加碼的氧氣保衛(wèi)戰(zhàn)

如果身體已經(jīng)因?yàn)檠装Y滲出液等問(wèn)題導(dǎo)致缺氧了，又該怎么辦呢？炎癥的消退需要時(shí)間，即便進(jìn)行抗感染、消炎處理，也不可能像絞毛巾一樣將滲出液一下子去掉。所以只能從氧氣上下功夫了。

所謂“輕者治病，重者救命”，醫(yī)生通常根據(jù)缺氧程度采取不同級(jí)別的給氧策略，以保護(hù)患者的重要臟器，助其撐到炎癥消退、肺功能恢復(fù)的一天。具體而言，從輕到重依次為：

1）吸氧

最常見到的是吸氧，也叫“氧療”，即對(duì)癥狀輕微者給予鼻導(dǎo)管或者面罩吸氧。這種方法沒(méi)啥風(fēng)險(xiǎn)，只是給氧濃度不好控制，容易漏氣，當(dāng)氣流較大的時(shí)候還會(huì)感覺干燥寒冷。所以現(xiàn)在常用可控制流量，并帶加溫、濕化功能的高流量吸氧設(shè)備，讓患者更舒適。

鼻導(dǎo)管（左）和面罩吸氧（右），患者仍然靠自己呼吸，只是人工增加了吸入氣體的含氧量

2）無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)

當(dāng)缺氧癥狀較嚴(yán)重，無(wú)法靠吸氧糾正時(shí)，就需要使用呼吸機(jī)輔助呼吸。這時(shí)候就沒(méi)有那么舒適了。

輕一點(diǎn)的可以使用無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)。這種呼吸機(jī)也是通過(guò)面罩和患者相連，通過(guò)施加一定的壓力（氣壓）打開氣道，幫助肺部膨脹，減少患者呼吸疲勞。

由于面罩和患者面部需要緊密貼合，“臉皮比較薄”的人很容易發(fā)生面部壓傷。而且喝水、吃飯、嘔吐、咳痰的時(shí)候都得拿下，以防將異物吹進(jìn)氣管。因此這種方法只適用于意識(shí)清醒，能平靜配合的患者。

無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)的各種面罩需要良好固定

3）有創(chuàng)呼吸機(jī)

對(duì)于嚴(yán)重缺氧，或意識(shí)不清無(wú)法配合無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)的患者，就不得不使用機(jī)器接管患者的呼吸了。也就是有創(chuàng)呼吸機(jī)。

醫(yī)生會(huì)從患者喉部聲門處插入導(dǎo)管，或切開氣管讓呼吸機(jī)的管子直通患者的氣道。這些都屬于創(chuàng)傷性操作，但對(duì)危重病人意義重大。由于不再通過(guò)口鼻部給氣，也就避開了消化道，降低了嘔吐物等被不小心吸入氣道的風(fēng)險(xiǎn)，還有利于及時(shí)吸出氣管內(nèi)的分泌物，保持呼吸道通暢。

有創(chuàng)呼吸機(jī)將導(dǎo)管直接接入氣道，避開了消化道（含食道）

就目前技術(shù)來(lái)說(shuō)，呼吸機(jī)已可以做到自行設(shè)定氣壓和氧氣流量，撐開肺泡的同時(shí)給足氧氣，可以說(shuō)功能很強(qiáng)大了。但是，實(shí)際上，面對(duì)重癥患者被炎癥摧殘得無(wú)比脆弱的肺泡，它終歸會(huì)受到制約。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，通氣量不能無(wú)限加大。

有一個(gè)術(shù)語(yǔ)叫“潮氣量”，表示人體每一次呼或吸的氣體量。理論上，呼吸機(jī)的出氣壓和潮氣量呈正比，氣壓越高病人吸入的氣體越多。但如果潮氣量過(guò)大，硬逼著肺泡一次次地大幅度膨脹收縮，就會(huì)對(duì)肺泡造成物理?yè)p傷，進(jìn)而加重炎癥。嚴(yán)重時(shí)還可能把肺泡吹爆。

在過(guò)去的二十多年里，專家們就如何保護(hù)肺泡、提高呼吸機(jī)下患者的存活率，總結(jié)了不少經(jīng)驗(yàn)。其核心結(jié)論就是，使用小潮氣量通氣，即，僅用較低壓力將肺泡保持在開放卻不過(guò)度膨脹的狀態(tài)，即可有效避免物理?yè)p傷。

在本次新冠肺炎治療中，“小潮氣量通氣”也是基本治療策略之一。

但通氣量偏小，會(huì)導(dǎo)致患者體內(nèi)的二氧化碳不能充分排出而感到憋悶。很多清醒的患者便會(huì)忍不住和呼吸機(jī)對(duì)抗，按自己的節(jié)奏來(lái)，使得呼吸節(jié)奏變得更亂。為了解決這個(gè)問(wèn)題，醫(yī)生會(huì)在必要時(shí)給患者使用鎮(zhèn)靜劑或肌肉松弛藥物，幫助其放松，或者干脆將患者麻醉，讓其徹底睡著。

而這也帶來(lái)一些新的問(wèn)題，比如，鎮(zhèn)靜類藥物可能導(dǎo)致血壓過(guò)低或呼吸驟停，對(duì)用量得十分小心。而麻醉病人需要在ICU（重癥監(jiān)護(hù)室）接受十分嚴(yán)格的監(jiān)護(hù)，對(duì)人員、場(chǎng)地、設(shè)備要求很高，這在爆發(fā)性疫情中通常是難以保證的。

由于新冠病毒導(dǎo)致大量黏性滲出物產(chǎn)生，不僅直接影響肺部通氣，還給呼吸輔助帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。專家建議在給予通氣治療的同時(shí)，還要重視分泌物的稀釋、溶解。否則不恰當(dāng)?shù)募訅和�氣，可能將氣道里粘稠的分泌物進(jìn)一步壓到肺泡里，難以排出，使通氣功能進(jìn)一步惡化。

生命加時(shí)賽：“人工肺”ECMO

以上說(shuō)的還都是針對(duì)肺的氧氣援助措施（默認(rèn)肺還能用），但在超級(jí)極端的情況下，肺部已經(jīng)完全不能支持氣體交換了。這下，就只能跳過(guò)肺這個(gè)器官，直接從血液入手了。這就是“人工肺”，也就是我們說(shuō)的ECMO（體外膜氧合技術(shù)）。

在這次疫情中，ECMO也算是成功出圈了。它其實(shí)最早是在心臟手術(shù)中代替心臟維持身體血液循環(huán)的。因?yàn)樾姆慰偸且黄鸸ぷ鳎�一個(gè)給身體輸送血液，一個(gè)給血液加氧氣，后來(lái)ECMO就被引入危重病人的救治中。通過(guò)直接在體外給血液加氧和排除二氧化碳，它可以短期代替患者的心肺功能，讓精疲力竭的心肺得到休息。

人工肺工作原理圖（VV-ECMO）

雖然ECMO能為危重患者爭(zhēng)取一些生存時(shí)間，但它并不是針對(duì)病因的治療。如果患者心肺功能恢復(fù)無(wú)望，離不開ECMO，治療也就沒(méi)有意義。目前ECMO的費(fèi)用也非常昂貴，由于核心部件及一次性耗材均主要靠國(guó)外進(jìn)口，開機(jī)成本高達(dá)6到7萬(wàn)元。開機(jī)后雖可持續(xù)使用，每日的維護(hù)和藥品花費(fèi)也至少數(shù)千元。

更重要的是，ECMO也可能導(dǎo)致致命的并發(fā)癥。

我們知道，血液在體外會(huì)凝結(jié)。為了防止其在ECMO管路中凝結(jié)，需要一直往血里添加抗凝藥物。這樣的血輸回體內(nèi)，勢(shì)必會(huì)增加體內(nèi)出血的風(fēng)險(xiǎn)，比如致命的顱內(nèi)出血。同時(shí)抗凝藥物還會(huì)擾亂體內(nèi)凝血因子的平衡，使血液出現(xiàn)反常高凝狀態(tài)，產(chǎn)生血栓。如果血栓堵塞了重要臟器的血管，就會(huì)導(dǎo)致器官壞死。

在心臟手術(shù)中，ECMO只用幾個(gè)小時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)尚可控制；而肺功能嚴(yán)重受損的患者使用時(shí)間一般很長(zhǎng)，并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)越來(lái)越高。所以，如果基礎(chǔ)病因不能及時(shí)糾正，導(dǎo)致雙肺功能不可逆受損，ECMO也絕非長(zhǎng)久之計(jì)。

2月29日，我國(guó)成功完成了全球首例新冠肺炎病例雙肺移植手術(shù)，拯救了一名經(jīng)呼吸機(jī)和ECMO搶救保住了其他器官功能，但肺已經(jīng)嚴(yán)重萎縮、纖維化的患者，也為更多危重病人帶去了希望之光。

從以上我們可以看到，新冠肺炎一旦發(fā)展成重癥，救治就十分困難。除了本文說(shuō)的呼吸衰竭，大面積炎癥還有引發(fā)“炎癥風(fēng)暴”、誘發(fā)其他臟器損傷的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)醫(yī)療資源、費(fèi)用等都是重大考驗(yàn)。因此最好的方法還是早干預(yù)，早治療，尤其是對(duì)于病情容易加速的老年人、或有基礎(chǔ)疾病的患者，在病情轉(zhuǎn)危重之前，就應(yīng)盡早干預(yù)，改善治療效果。

新冠疫情影響了很多人的生活，面對(duì)未知感到恐慌是人之常情。通過(guò)了解一些醫(yī)學(xué)知識(shí)，希望能幫我們更坦然地面對(duì)恐懼，也更好地理解人類醫(yī)學(xué)的發(fā)展進(jìn)程。