吸入性损伤的病理生理

吸入性损伤时，由于热力及化学毒物的刺激、损伤，造成呼吸道黏膜充血、水肿，分泌物增多。吸入性损伤除气道的局部损伤外，还会迅速影响呼吸功能，甚至并发呼吸功能衰竭。

一、呼吸道阻塞

热力或化学物质可直接造成上呼吸道的烧伤。吸入气体的温度超过150℃便可立即引起口咽部和喉部黏膜的损伤，使之水肿、发红和破溃。轻度喉烧伤，黏液腺增多，分泌亢进，部分上皮转变为黏液细胞；较严重者，则常见急性喉炎，甚至发生坏死性溃疡性喉炎。下咽部、会厌和杓会厌皱褶处的黏膜段较疏松，水肿后不易造成气道阻塞；但声门部围以软骨环，水肿时向气道内突出，极易阻塞气道。且喉头水肿在俯卧位时更易加重，甚至引起窒息。根据损伤的程度不同，上呼吸道水肿可立即发生或伤后24h才出现临床症状，伤后4～5d水肿可消失。

蒸汽和烟雾的吸入，可致下呼吸道和肺实质的损伤，引起化学性气管、支气管炎，进而引起假膜性坏死性气管炎；此类炎症均可使呼吸道黏膜充血、水肿，使气道明显缩窄。气管烧伤可分轻、中、重度。轻度损伤者，黏膜上皮变性、纤毛消失、杯状细胞增多，黏液腺分泌亢进，腺管扩张，固有膜充血、水肿；中度损伤者，黏膜呈多发性局限性坏死，溃疡形成；重度损伤者，黏膜呈广泛凝固性坏死，形成坏死剥脱性气管炎，有的有白喉样假膜形成。支气管烧伤的病理变化与气管病变基本相同，但支气管管径越分越细，管腔易阻塞，全阻塞导致肺膨胀不全，不完全阻塞则引起局限性肺气肿；最明显的病变常发生于深部小支气管，发生假膜性炎症，假膜脱落，于管腔内形成膜状管型；深部小支气管损伤修复后，可因瘢痕收缩引起支气管狭窄或支气管扩张症。

各级支气管、支气管伴行肺动脉支以及肺小叶间隔静脉周围常见“袖套”状病变，如水肿套、出血套、水肿出血套、水肿炎性细胞套以及炎性细胞套。气道内黏膜剥脱、溃疡和假膜形成及分泌物淤滞，都将增加气流的湍流成分，更有甚者可不完全或完全阻塞气道。加以有些毒性物质和碳粒吸入后，会引起支气管痉挛，更加重气道阻力。

此外，吸入性损伤伴大面积烧伤患者的头面、颈和胸都是损伤常被累及的部位，颈部环形烧伤，组织水肿易压迫气管或移位，使管腔变细，阻力增加；胸部盔甲样焦痂，增加非弹性阻力，造成通气障碍。

二、肺不张

吸入性损伤后早期并发呼吸功能障碍的另一重要病理基础是肺不张，而肺表面活性物质（pulmonary surfactant，PS）减少或其活性下降是重要原因。PS由肺泡Ⅱ型细胞合成并分泌入肺泡腔内，覆盖于肺泡内壁使肺泡表面张力下降，具有保持肺泡表面张力、使肺泡处于一定程度的扩张状态从而防止肺泡萎缩塌陷的功能。吸入性损伤后肺内PS的合成减少、降解增加、磷脂组分变化、有活性的组分卵磷脂减少、转化异常、活性降低，同时其相关蛋白SP-AmRNA、SP-BmRNA表达减弱，从而使肺泡萎陷。Niman发现狗吸入烟雾后肺最小表面张力显著增加，从平均6.8dyn/cm增加到22dyn/cm。在吸入性损伤早期，可见无气道阻塞的、非梗阻性的、散在局灶性的肺不张，其原因主要是表面活性物质的失活。

三、肺水肿

肺水肿是吸入性损伤的主要病理改变，是吸入性损伤继发呼吸功能障碍的主要病理基础，而血管内皮细胞在其中起关键核心作用。严重吸入性损伤时一些介质如组胺、花生四烯酸代谢产物、溶酶体酶、纤维蛋白裂解产物、弹力蛋白酶、TNF及血小板活性因子（PAF）可以直接损伤内皮细胞，细胞间隙增宽，甚至形成裂隙，使半透膜屏障破坏，血管通透性增高，肺微血管受损使大量液体进入肺间质，同时支气管静脉受损也很严重，从上述两途径来的液体聚集在间质中，形成肺间质水肿。当间质液进一步增多，液压增高或其他因素的参与，可导致肺泡壁屏障作用破坏，间质液体进入肺泡形成肺泡内水肿。

此外，导致肺水肿的原因还包括：①吸入性损伤后血浆蛋白分解并经血管壁外漏造成血浆胶体渗透压降低和间质渗透压升高，促进肺水肿的形成；②肺表面活性物质失活，肺泡萎缩，肺泡内压消失，亦可致液体向肺间质及肺泡内转移造成肺水肿及肺间质水肿；③在复苏抗休克治疗时体液可聚积于间质内而加重间质水肿。

肺水肿在伤后4～5h和24h呈现两个高峰期，其程度有轻、中、重之分。轻度肺水肿时，肺重无明显改变，仅切面呈湿润状，部分肺泡腔内有嗜伊红蛋白颗粒；中度肺水肿时，肺重微增，切面有少量液体外溢，镜下见多数肺泡内充有嗜伊红蛋白颗粒；重度肺水肿时，肺重增加明显，切面有大量泡沫状液外溢，镜下见绝大部分肺泡腔内充满嗜伊红蛋白颗粒，部分肺泡内有透明膜形成。肺水肿常伴充血，常见局灶性和弥漫性肺泡内出血。

四、肺部感染

在吸入性损伤继发损害的发病中，肺部感染是非常重要的因素。气管黏膜细胞变性坏死，纤毛消失，天然防御屏障作用丧失，气道排痰和清除细菌、异物的能力减弱，易引起肺部感染。吸入热气和烟雾直接引起的呼吸道损害是其发病基础，但以后的发展则需继发的炎症反应的参与。研究表明炎性细胞巨噬细胞、粒细胞、内皮细胞和血小板等都参与发病，有数十种细胞因子、炎性介质在其间起作用。肺内巨噬细胞有位于肺泡腔的肺泡巨噬细胞和位于肺实质的肺间质巨噬细胞，近年来发现肺泡壁中毛细血管腔内也有巨噬细胞。三种巨噬细胞作用相似，共同参与调节肺微循环、介导炎症反应等。吸入烟雾后肺泡支气管灌洗液中巨噬细胞增多，电镜下见到巨噬细胞体积明显增大，表面伪足增多、增粗，内质网及次级溶酶体增多，以及溶酶体排空等细胞功能活跃状态。单核巨噬细胞释放的TNF-α、IL-8、血小板活化因子、白三烯B4、氧自由基、NO等均增多。粒细胞在吸入性损伤的继发性损伤中起重要作用。动物实验表明，烟雾吸入伤后血中粒细胞迅速减少，而肺泡支气管灌洗液中粒细胞增多，病理检查发现肺组织中有大量白细胞聚集，有脱颗粒现象；伤后粒细胞分泌的白三烯B4、血小板活化因子、超氧阴离子、还原辅酶Ⅱ氧化酶活性、髓过氧化物酶、弹性蛋白酶、胶原酶、组织蛋白酶、β-葡萄糖醛酸酶、肿瘤坏死因子、白介素等都增多，这些介质都可损伤肺血管内皮细胞和肺泡上皮细胞。肺内巨噬细胞/单核细胞系统的免疫功能降低，也是引起肺部感染发生的重要原因。

由于呼吸道阻塞、肺不张、肺水肿及肺部感染等，造成呼吸困难、呼吸阻力增加，气体交换量明显下降，动脉血氧分压下降、二氧化碳分压增高，最后可导致急性呼吸功能不全。