張茹,鄔媛,宏欣,時(shí)雨,張思彤

胃腸道作為外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境之間的調(diào)節(jié)屏障,具有維持機(jī)體營養(yǎng)和組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)、防止致病性病原菌入侵和免疫調(diào)節(jié)等作用,胃腸功能與全身多個(gè)器官功能密切相關(guān)。研究顯示,腸道菌群不僅調(diào)節(jié)腸道免疫反應(yīng),還影響遠(yuǎn)端器官——肺的免疫功能,與呼吸系統(tǒng)疾病密切相關(guān)[1]。炎性腸病、先天性食管閉鎖等胃腸道疾病患者哮喘、肺炎等呼吸道疾病發(fā)病率顯著增加[2-3],同時(shí)哮喘、慢性阻塞性肺疾病、呼吸道病毒感染等慢性呼吸道疾病患者常伴有胃腸道疾病或癥狀[4-6],呼吸道疾病與胃腸道疾病相互作用,促使病情進(jìn)展。急性呼吸衰竭(ARF)是重癥醫(yī)學(xué)科常見的疾病之一,嚴(yán)重者可表現(xiàn)為呼吸窘迫、呼吸困難和副呼吸肌收縮等,往往需要有創(chuàng)機(jī)械通氣治療,病死率極高[7],老年住院患者由于身體功能下降和免疫功能低下,ARF的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較大,老年ARF患者中胃腸功能障礙發(fā)生情況和相關(guān)因素尚不清楚,目前缺乏相關(guān)報(bào)道。現(xiàn)分析胃腸道功能障礙發(fā)生的危險(xiǎn)因素,并構(gòu)建預(yù)測模型,旨在為臨床治療和預(yù)防提供參考,報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧性選擇2018年8月—2022年8月西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院急診科收治老年ARF患者452例,根據(jù)是否發(fā)生胃腸道功能障礙將患者分為障礙組316例和無障礙組136例。本研究已經(jīng)獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(18Z627) ,患者或家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 病例選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn):①靜息狀態(tài)氧分壓(PaO2)<60 mmHg和/或二氧化碳分壓(PaCO2)>50 mmHg[8];②年齡>60歲;③既往無ARF病史。(2)排除標(biāo)準(zhǔn):①食管癌、胃癌、結(jié)直腸癌等消化道惡性腫瘤;②慢性胃炎、潰瘍性結(jié)腸炎、克羅恩病等胃腸道疾病;③既往消化道手術(shù)史;④自身免疫疾病、血液系統(tǒng)疾病;⑤住院不足48 h死亡或出院患者。

1.3 觀測指標(biāo)與方法

1.3.1 臨床資料收集:人口學(xué)資料(性別、年齡)、體質(zhì)量指數(shù)、吸煙史、飲酒史、合并癥(2型糖尿病、高血壓、高脂血癥、冠心病、腦卒中)、ARF病因[重癥肺炎、膿毒癥、慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作(AECOPD)、其他]、并發(fā)癥[急性腎損傷(AKI)、心肌損傷、腹腔感染]、機(jī)械通氣(MV)治療、持續(xù)腎臟替代治療(CRRT)、營養(yǎng)支持、入院24 h內(nèi)急性生理和慢性健康評估(APACHE)Ⅱ評分、序貫器官衰竭評估(SOFA)評分、ICU住院時(shí)間等。

1.3.2 胃腸道功能評估:所有患者采用急性胃腸功能障礙(acute gastrointestinal injury,AGI)評分[9],從食物不耐受、腸道運(yùn)動(dòng)功能減弱、消化道出血、腹內(nèi)壓增高程度(Ab Visr腹內(nèi)壓監(jiān)測系統(tǒng)測定)進(jìn)行評價(jià),共分為4級:1級,存在胃腸功能風(fēng)險(xiǎn),腹內(nèi)壓<12 mmHg,腸鳴音異常;2級,胃腸功能紊亂,腹內(nèi)壓12～14 mmHg,胃輕癱、腹瀉、便中帶血;3級,胃腸功能衰竭,腹內(nèi)壓15～20 mmHg,胃腸道麻痹,腸擴(kuò)張;4級,嚴(yán)重胃腸功能衰竭,腹內(nèi)壓>20 mmHg,腸缺血壞死,腹腔間隔綜合征。2級及以上定義為胃腸道功能障礙。

1.3.3 實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)檢測:入組后次日采集空腹血3 ml注入干燥試管,在室溫靜置30 min左右,待血液凝固后取上層液離心(3 500 r/min,離心半徑15 cm,時(shí)間5 min),-80℃保存待檢,另采集2 ml靜脈血注入EDTA抗凝試管混勻待檢,1.8 ml注入血凝管混勻待檢。采用FC Multiskan酶標(biāo)儀(美國賽默飛公司)檢測血清C-反應(yīng)蛋白(CRP)、降鈣素原(PCT)、腸脂肪酸結(jié)合蛋白(IFABP)、二胺氧化酶(DAO)、D-乳酸水平,試劑盒均購自上海酶聯(lián)生物科技有限公司。UniCel DxH 800全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀(美國貝克曼庫爾特公司)檢測白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù),Ca1500全自動(dòng)血凝儀(日本Sysmex公司)檢測D-二聚體。

2 結(jié) 果

2.1 2組臨床資料比較 2組患者性別、體質(zhì)量指數(shù)、吸煙史、飲酒史、合并癥、并發(fā)癥、MV治療、CRRT治療比例及D-二聚體、WBC、淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。2組ARF病因比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),障礙組年齡大于無障礙組(P<0.01),血清PCT、CRP、DAO、D-乳酸、IFABP水平及APACHE Ⅱ評分、SOFA評分高于無障礙組(P<0.05),腹腔感染比例高于無障礙組(P<0.05),ICU住院時(shí)間長于無障礙組(P<0.05),營養(yǎng)支持比例低于無障礙組(P<0.05),見表1。

表1 對照組與障礙組ARF患者臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between control group and disorder group patients

2.2 胃腸功能障礙分析 AGI分級1級136例,2級152例,3級101例,4級63例,共316例發(fā)生胃腸道功能障礙,胃腸道功能障礙發(fā)生率為69.91%。

2.3 老年ARF患者發(fā)生胃腸功能障礙的Logistic回歸分析 以老年ARF患者發(fā)生胃腸功能障礙為因變量,以上述結(jié)果中P<0.05項(xiàng)目為自變量,進(jìn)行多因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,年齡大、膿毒癥、SOFA評分高、D-乳酸高、IFABP高是老年ARF患者發(fā)生胃腸功能障礙的危險(xiǎn)因素(P<0.05),見表2。

表2 老年ARF患者發(fā)生胃腸功能障礙的多因素Logistic回歸分析Tab.2 Multivariate logistic regression analysis of gastrointestinal dysfunction in elderly ARF patients

2.4 預(yù)測模型建立和驗(yàn)證 根據(jù)上述Logistic回歸方程建立預(yù)測模型為Logit(P)=6.023+0.821×(年齡)+0.777×(膿毒癥)+0.642×(SOFA評分)+0.432×(D-乳酸)+0.398×(IFABP),擬合優(yōu)度ROC曲線,結(jié)果示模型預(yù)測老年ARF患者發(fā)生胃腸功能障礙的曲線下面積為0.840(95%CI0.803～0.873,P<0.05),敏感度、特異度分別為0.820(259/316)、0.846(115/136),H-L檢驗(yàn)P=0.109,見圖1。

圖1 預(yù)測模型的ROC曲線Fig.1 Receiver operating characteristic of prediction model

2.5 預(yù)測模型轉(zhuǎn)換 根據(jù)回歸系數(shù)計(jì)算老年ARF患者發(fā)生胃腸功能障礙危險(xiǎn)因素年齡、ARF病因、SOFA評分、D-乳酸及IFABP的預(yù)測得分依次為2、2、2、1、1分(計(jì)算方法為該危險(xiǎn)因素的回歸系數(shù)除以最小回歸系數(shù)),預(yù)測評分模型的臨界值為2分,繪制預(yù)測評分模型ROC曲線,曲線下面積為0.848(95%CI0.811～0.880,P<0.05),敏感度為0.826(261/316),特異度為0.875(119/136),見圖2。

圖2 預(yù)測評分模型的ROC曲線Fig.2 Receiver operating characteristic of prediction scoring model

3 討 論

腸道和呼吸道菌群相互關(guān)聯(lián)和影響,呼吸系統(tǒng)疾病和抗生素的使用影響腸道菌群的多樣性和結(jié)構(gòu),同時(shí)腸道屏障破壞和菌群紊亂可引起呼吸道菌群改變,引起呼吸道疾病[10]?，F(xiàn)有研究顯示,慢性阻塞性肺疾病患者腸道微生物菌群發(fā)生改變,腸通透性增加[11],表明肺部炎性反應(yīng)可能通過影響腸道菌群引起胃腸道功能障礙。研究證實(shí),重癥監(jiān)護(hù)病房患者胃腸功能障礙的發(fā)生率高達(dá)62%[12],冠狀病毒感染危重患者住院期間胃腸道功能障礙的發(fā)生率為86.7%(72/83)[13],本研究老年ARF患者中胃腸功能障礙的發(fā)生率為69.91%,略高于既往報(bào)道[12],可能與入選患者均為老年人有關(guān),但低于Sun等[13]報(bào)道,可能因樣本數(shù)量和范圍差異導(dǎo)致。

本研究回歸分析結(jié)果顯示,年齡大、膿毒癥、SOFA評分高、D-乳酸高、IFABP高是老年ARF患者發(fā)生胃腸道功能障礙的危險(xiǎn)因素。衰老影響胃腸道蠕動(dòng)、消化酶和激素分泌、消化和吸收,并引起腸黏膜變薄,腸血管硬化、腸道血供減少,增加腸黏膜受損風(fēng)險(xiǎn)[14]。因此年齡越大,腸黏膜屏障功能越差,在內(nèi)外因素影響下發(fā)生胃腸道功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)越大。膿毒癥是宿主對感染反應(yīng)失衡引起的危及生命的器官功能障礙,腸道是膿毒癥主要的靶器官之一,這與膿毒癥全身炎性反應(yīng)介導(dǎo)腸道黏膜缺血、腸屏障完整性受損有關(guān),也與膿毒癥誘發(fā)細(xì)菌及其毒素移位,抗生素使用導(dǎo)致腸道菌群紊亂等有關(guān)[15]。SOFA評分反映呼吸、循環(huán)、肝臟、凝血、腎臟和神經(jīng)系統(tǒng)器官功能障礙程度,評分越高表明器官衰竭數(shù)量越多、程度越重,對胃腸功能的影響越大,本研究障礙組SOFA評分高于無障礙組,回歸分析顯示SOFA評分每增加 1分,老年ARF患者發(fā)生胃腸道功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)增加1.9倍,Li等[16]報(bào)道指出SOFA評分是胃腸道損傷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。分析原因?yàn)槟c道黏膜對缺血極為敏感,在ARF低氧血癥刺激下,腸黏膜損傷、腸道黏膜屏障功能減退,腸腔中細(xì)菌、內(nèi)毒素移位,刺激各種炎性介質(zhì)釋放觸發(fā)全身炎性反應(yīng),最終導(dǎo)致多臟器功能障礙。

D-乳酸是克雷伯氏菌、大腸桿菌、乳桿菌和擬桿菌等腸道固有菌群代謝的終產(chǎn)物,正常情況下血清中D-乳酸水平非常低,在缺血/再灌注損傷時(shí),腸黏膜受損,腸道通透性增加,導(dǎo)致細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物(其中包括D-乳酸)通過肝臟進(jìn)入外周血循環(huán),因此外周血D-乳酸水平升高被認(rèn)為是胃腸道疾病的標(biāo)志物[17-18]。Li等[19]報(bào)道指出膿毒癥胃腸道功能障礙患者血清D-乳酸水平顯著增高,D-乳酸診斷膿毒癥患者發(fā)生胃腸道功能障礙的AUC為0.881。IFABP是一種低分子量脂質(zhì)伴侶,主要在腸上皮細(xì)胞中表達(dá),參與脂質(zhì)攝取、轉(zhuǎn)運(yùn)長鏈脂肪酸等過程,在腸道缺血性損傷或感染時(shí),IFABP通過毛細(xì)血管及乳糜管進(jìn)入血液循環(huán),導(dǎo)致血清IFABP 升高,與腸道通透性呈正相關(guān),被認(rèn)為是腸道損傷的生物標(biāo)志物[20]。研究顯示,血漿IFABP水平升高與心臟手術(shù)后早期胃腸功能障礙及胃腸道并發(fā)癥有關(guān)[21]。

基于回歸模型構(gòu)建的老年ARF患者胃腸道功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型,結(jié)果顯示曲線下面積為0.840,說明該模型具有良好的預(yù)測能力,H-L檢驗(yàn)P>0.05表明預(yù)測模型具有一定的校準(zhǔn)度和區(qū)分度。根據(jù)回歸系數(shù)計(jì)算危險(xiǎn)因素的預(yù)測得分,最佳臨界值為2分,提示當(dāng)預(yù)測得分≥2分時(shí),老年ARF患者胃腸道功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)明顯增加,臨床應(yīng)給予針對性的干預(yù),以降低胃腸道功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)。

綜上,年齡大、膿毒癥、SOFA評分高、D-乳酸高、IFABP高是老年ARF患者胃腸道功能障礙的危險(xiǎn)因素,根據(jù)上述高危因素?cái)M合預(yù)測模型具有良好的預(yù)測效能,可為臨床胃腸道功能評估提供可靠的信息。

利益沖突：所有作者均聲明無利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

張茹:設(shè)計(jì)研究方案,實(shí)施研究過程,論文撰寫;鄔媛:提出研究思路,分析試驗(yàn)數(shù)據(jù);宏欣:資料搜集整理;時(shí)雨:進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,論文修改;張思彤:論文審核