2 是否保留自主呼吸：應依據ARDS的嚴重程度
自主呼吸是生理的呼吸狀態，有助于改善肺通氣血流比例及保持膈肌功能。對于ARDS患者而言，適當的保留自主呼吸可通過增加膈肌活動度改善重力依賴區肺泡通氣，有助于改善ARDS患者的通氣血流比例。然而在重癥ARDS早期，過強的自主呼吸可能導致跨肺壓過大，應力增加并導致肺損傷。因此，臨床上應依據ARDS的嚴重程度，針對不同患者采取相應的自主呼吸策略，在發揮自主呼吸有利效應的同時避免加重肺損傷。
一、保留自主呼吸對機械通氣患者的利與弊
1.自主呼吸與通氣血流比例
自主呼吸以膈肌運動為主，肺下部活動幅度大，肺下部通氣較多，同時由于重力的影響肺下部血流豐富，保持通氣血流比例匹配。機械通氣過程中胸腔內始終是正壓，氣體會選擇阻力較小的氣道進入，血流分布較少的上肺區域通氣增加，導致通氣血流比例失調。因此，機械通氣時保留自主呼吸有助于改善肺重力依賴區的通氣，進而改善血流比例。
2.保留自主呼吸有助于減緩呼吸機相關膈肌功能障礙
控制通氣在很短的時間內就可能導致呼吸機相關膈肌功能障礙（VIDD）。Levine等人研究顯示，腦死亡的器官捐贈者在控制通氣18～69小時后膈肌明顯萎縮，與對照組（接受2～3小時控制通氣的外科手術患者）相比，快肌纖維及慢肌纖維的橫截面積分別減少了57%和53% ［1］，提示控制通氣在短時間內就可導致膈肌萎縮，而膈肌纖維萎縮是VIDD重要的病理生理基礎。同時該研究證實膈肌萎縮可能與膈肌失用導致肌肉蛋白水解有關。對機械通氣兔進行研究顯示，與控制通氣相比，輔助通氣可在一定程度上減輕膈肌的氧化應激，減緩膈肌萎縮及肌力的下降 ［2，3］。提示保留自主呼吸有助于減緩VIDD。
3.保留自主呼吸可能存在的風險
呼吸窘迫的患者因過強的自主呼吸可能使胸腔內負壓過大，導致跨肺壓增加進而加重肺損傷。正常情況下成人仰臥位平靜自主呼吸時胸腔內負壓約為-5cmH 2O，而呼吸窘迫時胸腔內負壓明顯增加，甚至可超過-30cmH 2O，跨肺壓相應增加。研究顯示，當吸氣末跨肺壓超過25cmH 2O的生理上限時，即可能加重肺損傷 ［4］。因此，過強的自主呼吸導致跨肺壓過大可直接導致肺損傷。臨床上極度呼吸窘迫患者出現氣胸、皮下及縱隔氣腫等氣壓傷的表現也屢見不鮮。
二、ARDS嚴重程度與是否保留自主呼吸的選擇
重力依賴區肺泡塌陷并導致通氣血流比例失調是ARDS患者重要的病理生理特征。因此，在一定程度上保留自主呼吸可能改善重力依賴區通氣從而改善通氣血流比例，有助于ARDS患者肺復張及氧合改善。但同時呼吸窘迫是ARDS患者突出的臨床特征，特別是存在大量肺泡塌陷的重癥ARDS患者，過強的自主呼吸可導致跨肺壓增加，加重肺損傷。因此，對于嚴重程度不同的ARDS患者，機械通氣過程中是否保留自主呼吸應權衡自主呼吸利弊，在避免自主呼吸過強導致肺損傷的前提下發揮其促進肺復張的作用 ［5］。
1.輕/中度ARDS患者可保留自主呼吸
對于輕/中度ARDS患者，自主呼吸可通過增加膈肌活動度改善重力依賴區肺泡通氣，進而改善氧合。Wrigge等通過油酸靜脈注射復制輕/中度ARDS豬模型，隨機分成自主呼吸［肺損傷后PaO 2/FiO 2為（208±82）mmHg］及非自主呼吸組［肺損傷后PaO2/FiO 2為（230±64）mmHg］采用APRV模式進行機械通氣。機械通氣2小時及4小時后，自主呼吸組的氧分壓及呼氣末肺容積明顯高于非自主呼吸組，同時CT提示自主呼吸組重力依賴區塌陷肺泡復張更明顯。提示在APRV模式下，輕/中度ARDS保留自主呼吸可通過促進重力依賴區塌陷肺泡復張，進而改善重力依賴區肺泡通氣并改善氧合 ［6］。
自主呼吸有助于改善輕/中度ARDS患者的通氣血流比例、減緩肺損傷，且自主呼吸比例越高肺損傷的減緩程度越明顯。Güldner等對采用生理鹽水肺泡灌洗復制輕/中度ARDS豬模型［肺損傷基礎狀態PaO 2/FiO 2為（176±54）mmHg及（166±28）mmHg］，采用BIPAP/ APRV模式機械通氣，依據自主呼吸的比例分為4組（0%，>0%～30%，>30%～60%及>60%），自主呼吸越多全肺通氣血流比例越合理，同時應變越小 ［7］。Carvalho等的研究同樣對中度ARDS豬模型進行采用BIPAP/APRV模式機械通氣，同樣依據自主呼吸的比例分為4組（0%，>0%～30%，>30%～60%及>60%）。結果顯示，與0%及>0%～30%組相比，>30%～60% 及>60%組重力依賴區通氣明顯增加，氣道阻力降低、肺順應性改善，且肺部炎癥反應指標明顯降低 ［8］。Xia等對鹽酸灌肺ARDS兔模型進行研究顯示，自主呼吸明顯降低無效腔率、減輕肺部炎癥反應及病理損傷 ［9］。上述動物實驗均提示對輕/中度ARDS，保留自主呼吸有諸多益處，為臨床上輕/中度ARDS患者保留自主呼吸提供了充分的理論依據，但臨床上保留自主呼吸的時機及程度仍需要臨床研究證實。
2.重度ARDS患者早期應抑制過強的自主呼吸
重度ARDS早期，過強的自主呼吸可能導致跨肺壓過大，應力增加并導致肺損傷。Yoshida等對生理鹽水肺泡灌洗復制重度ARDS兔模型（PaO 2/FiO 2<100mmHg）研究顯示，即使在限制平臺壓<30cmH 2O的情況下，較強的自主呼吸仍可導致跨肺壓超過30cmH 2O，并加重肺損傷 ［10］。隨后Yoshida等復制輕度及重度ARDS兔模型，并根據是否保留自主呼吸將動物分為4組（輕度ARDS自主呼吸、輕度ARDS無自主呼吸、重度ARDS自主呼吸及重度ARDS無自主呼吸），研究結果顯示，輕度ARDS自主呼吸改善氧合及重力依賴區肺通氣。只有重度ARDS自主呼吸組吸氣末跨肺壓超過25cmH 2O，且重度ARDS合并自主呼吸導致肺不張及潮汐性塌陷開放的區域明顯增加，同時肺病理損傷最重 ［11］。該研究進一步證實了對于輕度ARDS保留自主呼吸的益處，而重度ARDS過強的自主呼吸可使跨肺壓過高而加重肺損傷。
重度ARDS患者早期充分鎮靜甚至肌松抑制自主呼吸可能有肺保護作用。多中心雙盲隨機對照研究顯示，重度ARDS早期（48小時）應用肌松劑可降低患者90天病死率，縮短機械通氣時間，同時肌無力的發生并無明顯增加 ［12］。過強的自主呼吸可通過多種機制加重呼吸機相關肺損傷 ［13］，跨肺壓的增加可能是導致肺損傷加重的重要因素之一。仍需要進一步臨床研究證實重度ARDS患者應用肌松劑對跨肺壓的影響 ［14］。
3.體外膜氧合使重度ARDS患者保留自主呼吸成為可能
體外膜氧合（ECMO）支持可實現重度ARDS患者早期自主呼吸，避免長期控制通氣導致的膈肌功能不全。ECMO可通過CO 2的排出，明顯降低通氣需求，降低重度ARDS患者的自主呼吸驅動。ECMO聯合神經調節輔助通氣（NAVA）可自動根據二氧化碳分壓反饋調節潮氣量，保留重度ARDS患者早期自主呼吸 ［15］。近期動物實驗顯示，無論健康動物還是ARDS動物模型，均可以通過增加ECMO的CO 2清除（調節氣流量），減少機械通氣分鐘通氣量，降低重度ARDS的呼吸中樞驅動，實現清醒狀態的自主呼吸，減少控制通氣的危害 ［16］。
總之，應針對ARDS的嚴重程度權衡保留自主呼吸的利弊，對于輕/中度ARDS，自主呼吸可能改善通氣血流比例，并延緩呼吸機相關膈肌功能不全的發生。因此，對輕/中度ARDS患者可考慮保留自主呼吸。而重度ARDS早期過強的自主呼吸可能加重肺損傷，應充分鎮靜甚至肌松抑制自主呼吸。
（劉玲）
參考文獻
1.Levine S，Nguyen T，Taylor N，et al. Rapid Disuse Atrophy of Diaphragm Fibers in Mechanically Ventilated Humans. N Engl J Med，2008，358（13）：1327-1335.
2.Sassoon CS，Zhu E，Caiozzo VJ，et al. Assist-control mechanical ventilation attenuates ventilator-induced diaphragmatic dysfunction. Am J Respir Crit Care Med，2004，170（6）：626-632.
3.黃東亞，劉軍，吳曉燕，等. 神經調節輔助通氣對急性呼吸窘迫綜合征兔呼吸機相關性膈肌功能障礙的影響. 中華結核和呼吸雜志，2011，34（4）：288- 293.
4.Colebatch HJ，Greaves IA，Ng CK. Exponential analysis of elastic recoil and aging in healthy males and females. J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol，1979，47（4）：683-691.
5.Güldner A，Pelosi P，Gama de Abreu M. Spontaneous breathing in mild and moderate versus severe acute respiratory distress syndrome. Curr Opin Crit Care，2014，20（1）：69-76.
6.Wrigge H，Zinserling J，Neumann P，et al. Spontaneous breathing improves lung aeration in oleic acid-induced lung injury. Anesthesiology，2003，99（2）：376-384.
7.Güldner A，Braune A，Carvalho N，et al. Higher levels of spontaneous breathing induce lung recruitment and reduce global stress/strain in experimental lung injury. Anesthesiology，2014，120（3）：673-682.
8.Carvalho NC，Güldner A，Beda A，et al. Higher Levels of Spontaneous Breathing Reduce Lung Injury in Experimental Moderate Acute Respiratory Distress Syndrome. Crit Care Med，2014，42（11）：e702-e715.
9.Xia J，Zhang H，Sun B，et al. Spontaneous breathing with biphasic positive airway pressure attenuates lung injury in hydrochloric acid-induced acute respiratory distress syndrome. Anesthesiology，2014，120（6）：1441-1449.
10.Yoshida T，Uchiyama A，Matsuura N，et al. Spontaneous breathing during lung-protective ventilation in an experimental acute lung injury model：high transpulmonary pressure associated with strong spontaneous breathing effort may worsen lung injury. Crit Care Med，2012，40（5）：1578-1585.
11.Yoshida T，Uchiyama A，Matsuura N，et al. The comparison of spontaneous breathing and muscle paralysis in two different severities of experimental lung injury. Crit Care Med，2013，41（2）：536-545.
12.Papazian L，Forel JM，Gacouin A，et al. Neuromuscular blockers in early acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med，2010，363（12）：1107-1116.
13.Slutsky AS. Neuromuscular Blocking Agents in ARDS. N Engl J Med，2010，363（12）：1176-1180.
14.Papazian L，Hraiech S. Spontaneous breathing in acute respiratory distress syndrome：friend and foe? Crit Care Med，2013，41（2）：685.
15.Karagiannidis C，Lubnow M，Philipp A，et al. Autoregulation of ventilation with neurally adjusted ventilatory assist on extracorporeal lung support. Intensive Care Med，2010，36（2）：2038-2044.
16.Langer T，Vecchi V，Belenkiy SM，et al. Extracorporeal gas exchange and spontaneous breathing for the treatment of acute respiratory distress syndrome：an alternative to mechanical ventilation? Crit Care Med，2014，42（3）：e211-e220.