新型冠状病毒是如何危害身体致死的?

图片:Pixabay / CC0

急性呼吸窘迫综合症(ARDS),这就是新冠病毒的致死机制。

下面的视频(资料[1])可以帮助你很好的理解:

MedCram:新冠病毒的ARDS解释

事实上,不仅仅是新冠病毒,包括每年都不见不散的流感病毒在内的许多病毒都具有类似的致死机制。致病过程基于急性呼吸窘迫综合症(ARDS)。

要解释这是怎么发生的,首先你必须了解肺部的解剖结构。便于理解,我会以树作为类比:一棵树有一个树桩,通常它会分枝散叶直到枝繁叶茂为止。叶片捕获太阳的光线,进行光合作用,这就是树的生存方式。而增加叶片的表面积则是大势所趋。如果你摘下所有叶子并将它们彼此相邻放置在地面上,叶子们的总表面积将大于太阳在那棵树上产生的阴影。这与你的肺部情况完全相同,你有一个气管,该气管分为左、右主支气管,然后又分散为右上叶,右中叶,右下叶,左上叶和左下叶。现在我们讨论的是患者肺部,这些分支当然还会形成许多更小的分支。与树的叶子不同,支气管的终端分布着肺泡,它有着一个微小的葡萄状结构。含有氧气的空气会进入其中。

人体中有多少个肺泡?大约有6亿个,它们都很微小,外周血流经此处,吸收进入肺泡的氧气,氧气进入血液后变形成富氧状态。外周血就变成动脉血,回到心脏,再流经身体和所有肌肉,这就是你的获氧过程。不难想象,这层胞膜是非常稀薄的,因为从这里下来的氧气必须(无阻碍地)扩散到血液中。目前一切还算正常。接下来会发生什么?就像当你以手用力敲门后,手指的发炎会导致肿胀,炎症会导致体液渗入组织间隙。当你的肺部遭到病毒感染并出现ARDS后,你的整个肺部都会发炎。而不仅仅是某一特定区域(肺炎)。澄清一下:新型冠状病毒、SARS和流感确实也会在某些病人身上引发肺炎(而不是ARDS)。

一般的炎症会画地为牢,它们通常不会殃及池鱼,但ARDS就是一种炎症风暴,你的整个肺部就像长在炎症上。那层薄膜开始失效,因为无处不在的炎症,使得体液难以从胞膜处流进组织间隙。炎症处的毛细血管开始渗漏并且体液也开始渗入肺泡腔,腔内开始充满脓液;脓液这是一种阻止氧气进入血液的液体。所以富氧血少,而外周血多了。伴随着ARDS,你会出现缺氧并呼吸困难,这些都提示着你需要插上呼吸机了。

对于症状,这时候的你已经束手无策、无能为力了。你必须要依靠呼吸机维持氧的供应代替、你的呼吸直至病魔退散。就像是撞门的手指逐渐逐渐预后,肿胀消退、积水消失那样。关键是,在这段时日内,你需要生命支撑系统的辅助直到那些积液消失之后氧气才能王者归来,重新为你的身体组织带去生气。我们从另一个解剖角度来看吸入的氧气进入这些叫做肺泡的终端结构。通过肺泡,它们能够将外周血转化为动脉血,然后回流至心脏。

今天我将会为大家展示过去20年间业内通过经验与智慧结晶出的三套方法,它们能够极大地提升插管患者们的生存几率,并帮助他们战胜新冠病毒或者流感、呼吸道合胞病毒等其他类似的病毒(赢得时间)。

假设你现在出现ARDS,并插上了呼吸机,那么首先回溯至2000年甚至更早的时候,那时我们会为病人插管,呼吸机工作后我们会尽力确保病人们的呼吸顺畅,在一些情形下这么做是很重要的,因为缺氧的血液中同样含有二氧化碳它们来自于肌肉。这些二氧化碳需要在病人呼气时经由呼吸机排放干净。为了做到这一点,我们必须确保有足够的空气来回往返。但是,这样做的问题是,我们是先给这些肺泡充气,然后再释放压力并放出空气,一整套下来肺泡会塌陷。没有任何东西可以保持它们的打开状态。因此它们不断打开和关闭,而这种行为会引起很大的剪切应力。当然,最根本的问题是这里的炎症反应,正是它引发了胞膜变厚导致

氧气无法进入,因此我们给病人供应较高的潮气量,实际上反而使得炎症变得更加严重。

所以科学家们开始研究这个问题,冷静下来的他们想如果在这里施加高压以保持这些肺泡的开放而仅使用较低的潮气量为这些患者通气,会发生什么?当然,我们将无法排出足量的二氧化碳,但只要炎症不再恶化,这个代价我们可以暂且不顾。

其实第一套方法可以追溯到2000年初,即低潮气量几乎可以肯定会导致血液中二氧化碳的分压升高,因此被称为低潮气量策略,并且可以肯定的是在2000年的《新英格兰医学杂志》(医学类顶级期刊)上已经有不少研究为其背书了。

这些研究表明我们是可以妙手生花的。通过这个方法,当时的死亡率从40%降低到31%左右,这是一个死亡率的巨大下降,而这其中的差异只是给予病人低潮气量的供应。这种方法会造成病人的呼吸并不舒畅,他们的呼吸急促,因为受不了二氧化碳含量的增多,所以他们常常会过载呼吸机。这种呼吸方式显然与呼吸机的的策略背道而驰,在这种情况下,我们会使用镇静剂,但如果镇静过度,副作用也很明显,血液容易形成血栓,血压会下降。

所以第二种方法就是用药全麻病人,来保持他们与呼吸机的完全同步,这就是全身麻醉方法。它需要有重症监护室的深度看护,需要良好的辅助服务、需要良好的呼吸治疗师、需要良好的护理,问题是疫情爆发后的资源匮乏,所以你必须要有足够的准备来应对。下面这篇文章也发表在《新英格兰医学杂志》上。

顺便提一下,我会把论文的链接放在视频的备注说明部分。通过这种方法,死亡率从41%降低至32%,该论文发表于2010年。这个结果还算不错。

当然我们也开始意识到因病住院的病人,通常是背卧病榻,而我们的意见是将他们翻转过来,依据有很多这里不再赘述。这种腹部向下、背部向上的体位,我们称之为俯卧式治疗。如果每天进行大约17~18个小时的操作,研究者们发现死亡率可以从33%降低到16%,该论文发布于2013年。

所以这里我们有三种基于ARDS治疗的突破,而ARDS是我们所知的新冠病毒发病与致死的最终共同路径。但与此有关的另一件事是, 如果我们能够及早确诊、及时收治、及时送入重症监护室、及时插管,我们就留有余地通过优质的医疗护理正确地治疗病人,结合能够力挽狂澜的三种方法,我们有很大的胜算防止他们成为死亡率的又一个统计数字,让他们可以幸免于难。因此本期内容的真正目的是确保大家能够了解当下状况的医学背景。不得不说疾病爆发的疫情有时确实会相当令人恐惧,但是我们需要从医学上了解相关的背景。

因为知识就是力量。


参考资料:

[1]https://www.youtube.com/watch?v=okg7uq_HrhQ

[2]Ventilation with Lower Tidal Volumes as Compared with Traditional Tidal Volumes for Acute Lung Injury and the Acute Respiratory Distress Syndrome | NEJM

[3]Neuromuscular Blockers in Early Acute Respiratory Distress Syndrome | NEJM

[4]Prone Positioning in Severe Acute Respiratory Distress Syndrome | NEJM

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