急性呼吸窮迫症候群（ARDS）は.進行性の呼吸困難と難治性の低酸素血症を特徴とする急性呼吸不全症候群で.重度の肺内外の疾患により.肺毛細血管のびまん性障害と透過性の上昇に基づき.肺水腫.ヒアルロン酸膜形成.肺無気肺を主病変とするものである。 この病気は急速に始まり.急速に進行し.死亡率は50％以上と非常に予後不良の病気です。
ARDSの引き金となる原疾患や基礎疾患.イニシエーションファクターは多数存在し.それらは以下のようにまとめられる。
1.ショック 感染性.出血性.心原性.アレルギー性など様々なタイプのショックがあり.特にグラム陰性桿菌性敗血症による感染性ショックが特徴です。
2 の外傷.polytrauma.肺の挫傷.頭蓋の外傷の焼跡.感電.脂肪質の塞栓症.等。
3.感染症.肺の重症感染症または全身性の細菌.ウイルス.真菌性原虫など。
4.高濃度の酸素.オゾン.アンモニアフッ素.塩素.二酸化窒素ホスゲン.アルデヒド.煙などの有毒ガスの吸入。
5.誤吸入.胃液（特にpH<2.5溺水.羊水など）。
6.薬物過剰摂取.バルビツール酸.サリチル酸.ヒドロクロロチアジドコルヒチン.アセプロマジン.ヘロインメタドン.硫酸マグネシウム.テルブタリンストロプトキナーゼ.フルオレセイン.など。 中国では毒物・麻薬の中毒によるADRSが報告されており.注目に値する
7.代謝異常.肝不全尿毒症.糖尿病性ケトアシドーシス。 急性膵炎 2%～18%に急性呼吸窮迫症候群を合併。
8.血液疾患.ストック血液の大量輸血や血液型違いの輸血.DICなど。
9.その他.亜急性痛や子癇前症.肺リンパ節症など。 肺出血 腎炎症候群 全身性エリテマトーデス 心肺蘇生術後 放射線治療 臓器移植など
つまり.外傷.感染症.ショックがADRSの3大原因であり.70〜85%を占める。 様々な病因が肺に直接作用するか.肺から離れた組織で肺組織の急性障害を引き起こし.同じ臨床症状を呈する。 肺に直接作用するのは.胸部外傷.誤嚥.有毒ガスの吸入.各種病原微生物による重症肺感染症.放射線による肺障害などの原因因子であり.間接的な因子としては敗血症が挙げられる。 ショック.肺外外傷 薬物中毒.輸血.出血性壊死性膵炎 体外循環など。
病態の解明
ARDSの病因は様々であるが.病態生理と臨床経過は基本的に特定の病因に依存せず.共通の基盤は急性肺胞・毛細血管損傷である。 肺の傷害には.胃酸や有毒ガスの吸入などの直接的なものと.胸部の外傷による内皮や上皮細胞の物理化学的な傷害とがある。 より一般的には.間接的な肺損傷が見られる。 肺損傷のメカニズムはこれまで完全には解明されていませんが.全身性の炎症反応症候群の一部であることが確認されています。 肺胞毛細血管レベルでの細胞や液体を介した急性炎症反応には.炎症細胞の移動・凝集と炎症メディエーターの放出という2つの主要プロセスがあり.これらは互いに補完し合いながら肺胞毛細血管膜の特定の成分に作用して透過性を増大させる。
炎症性細胞の遊走と凝集
ARDSの発症には.程度の差こそあれ.ほとんどすべての肺内細胞が関与しており.ARDSにおける急性炎症の最も重要なエフェクター細胞のひとつが多形核白血球（PMN）である。 ヒトから分離されるPMNは約1.6％と少数であり.間質中に存在する。 外傷.敗血症.急性膵炎.物理的・化学的刺激.体外循環などの場合.PMNは内毒素であるリポポリサッカライド（LPS）.C5a.インターロイキン8（IL-8）などの要因で肺毛細管内に大量に集積し.まず壁流.内皮細胞への接着.そして間質性肺への内皮移行.さらに肺胞上皮剥離により肺胞空間への移行を行う。 PMNの呼吸器系の暴走とその産物の放出は.肺傷害の重要な側面である。 肺胞マクロファージ（AMS）は.免疫反応における食細胞や抗原提示細胞であるとともに.炎症反応における重要なエフェクター細胞であり.ARDSの発症に関与しています。 AMSが刺激されるとIL-1.腫瘍壊死因子-α（TNF-α）やIL-87が放出されて肺化学走性やPMNsの凝集に寄与し.ALIの開始因子となる可能性が高いとされています。 血小板凝集やマイクロエンボリズムはARDSに共通する病態変化と推定され.血小板やその産物がARDSの病態メカニズムとして重要な役割を果たすとも推定されている。 近年.肺毛細血管や肺胞上皮細胞などの構造細胞が標的細胞であるだけでなく.炎症性免疫反応に関与できることが分かってきており.ARDSでは二次炎症反応に特別な意義があるとされています。
IV. 炎症性メディエーターの放出
炎症細胞の活性化とメディエーターの放出は.炎症反応と表裏一体であるため.ここでは説明を容易にするため.別々に説明する。 例えば.細菌のLPS刺激はマクロファージ表面の受容体に結合し.細胞の脱落を引き起こし.細胞小器官から多数のメディエーターを放出する。
1. アラキドン酸代謝産物や血小板活性化因子（PAF）などの脂質メディエーター。
2.スーパーオキシドアニオン（O2-）.過酸化水素（H2O2）.ヒドロキシルラジカル（OH?）.一重項酸素（IO2）などの活性酸素代謝物.H2O2を除く対称酸素自体の蒸気qua.
PMNs/Amsプロテアーゼなどのペプチド.補体基質.凝固・線溶に関与する種々の成分.サイトカイン.さらには接着分子であるmukaグループに属するインテグリンなどが.そのメディエーターとして挙げられています。
最初の2つのメディエーター群はここ数年多く研究されてきたが.近年はペプチドメディエーター.特に炎症前サイトカインと接着分子に注目が集まっており.これらはARDSの「炎症の滝」.細胞の化学走性.移動と凝集.炎症反応と二次的メディエーター放出を開始し推進する上で重要なメディエーターと思われる。
V. 肺胞毛細血管の損傷と透過性亢進
毛細血管の構造的完全性と透過性を維持・制御する構成要素には.細胞外マトリックス.細胞間結合.細胞骨格.細胞質輸送と細胞基質の相互作用がある。ARDSによる直接的・間接的なダメージは.これらの構成要素のそれぞれに影響を与える可能性がある。 酸素自己基質.プロテアーゼ.サイトカイン.アラキドン酸代謝物および高電荷生成物（好中球主要カチオン性タンパク質など）は.以下の経路で膜バリアの透過性を変化させることができる。
1. 基底膜タンパク質および/または細胞接着因子の切断
2. 細胞外層の繊維状マトリックスネットワークの構造を変える
3. 細胞骨格のフィブリルシステムに影響を与え.細胞の変形や接続部の断裂を引き起こす。
VI.病態生理
1.基本的な病態生理
一般にARDSの傷害とその病理学的変化は拡散性であると考えられているが.最近の画像診断や不活性ガスを用いたガス交換の測定から.肺傷害は従来理解されていたほど拡散性でも均一性でもないことがわかり.「2区画モデル」が提案されていることは重要である：1区画は圧力と換気を加えても反応しないほぼ正常状態の肺である。 第二の部屋は病気の肺で.拡張して換気されているが.不釣り合いな量の血流が供給されている。 初期には.圧力の増加や位置の変化により.両室の肺開放ユニットの多くが入れ替わるため.見かけの圧力-細胞曲線は大きく遅れ.二相性になる。 初期の肺水腫は肺胞容積を減少させるが.それは肺の容積そのものの減少ではなく.充填空気量の減少にすぎないという意味である。 機能的残気位では全肺と胸郭容積は正常範囲にあり.比肺コンプライアンス.すなわち肺容量／コンプライアンスはまた正常である。
2.酸素消費量-酸素供給量の病的依存性と多臓器不全
最近の研究では.ARDSにおける酸素消費量-酸素供給量（Vo2Qo2）の関係の異常が確認され.これがARDSと多臓器不全の共通の病態生理的基盤であることが示唆されています。 健康な個体では.酸素供給量が減少しても.臓器の酸素摂取量と消費量は比較的安定している.つまり.臨界閾値を超えると臓器の酸素消費量は酸素供給量に依存しない。 局所的な代償作用と毛細血管遮断種の灌流増加.酸素摂取量の増加によるものである。 ARDSでは.この代償機構は疲弊し.酸素供給量に対する酸素消費量の絶対的あるいは病的な依存性が.あらゆるレベルの酸素供給量において生じるようになる。 この病態は.肺ではVA/Q比のアンバランス.肺外臓器では組織と毛細血管間の酸素交換障害として現れる。Vo2/Qo2関係の異常は.細胞の酸素化および代謝の障害につながり.傷害を引き起こす。 酸素需給の不均衡は.局所的な代償機構の枯渇に起因し.骨格筋などの低ドレイン器官への血流再配分により重要臓器への酸素供給不足を引き起こすか.重要臓器の毛細血管の内皮損傷.組織水腫.拡散距離の増加.有毛細胞の断面積減少により説明されます。 傷害の根本的な原因は.炎症性細胞の一般的な活性化とメディエーターの放出である。 後者の考え方が好まれ.ARDSと多臓器不全は共通の病因を持ち.肺毛細血管床は特に豊富で.しばしば炎症性損傷の最初の標的臓器となると考えられている。 感染は.ARDSの発症や多臓器不全への進展の最も重要な引き金やドライバーとなる可能性があります。
3.病態の変化
様々な病因によるARDSの病理学的変化は基本的に同じで.相互に関連し.部分的に重複する3つの段階.すなわち滲出性.増殖性.線維性に分けることができる。
(1)滲出液相
発症後1週間程度で見られる。 肺は暗赤色または暗紫色の肝腫大を示し.目に見える水腫と出血があります。 24時間以内の顕微鏡検査では.肺の微小血管の鬱血.出血.微小血栓.蛋白水腫液.間質・肺胞への炎症性細胞の浸潤が確認されます。 72時間後.血漿蛋白の凝固.細胞の断片化およびフィブリンによって形成されたヒアルロン酸膜と.局所的または大規模な肺胞萎縮および無気肺が見られる。 急性滲出期には.I型細胞が損傷し.壊死している。
(2) 増殖期
損傷後1〜3週間すると.剥離した基底膜を覆うように肺タイプII上皮細胞が増殖し.肺胞嚢と肺胞管に線維化が見られ.小筋動脈に線維芽細胞性内膜過形成が生じ.血管の内腔断面積が減少します。
(3) 繊維化ステージ
3-4週間以上生存しているARDS患者では.肺胞隔壁と気腔壁が広範囲に肥厚し.コラーゲン結合組織の散在する区画の増殖によるびまん性不規則線維化が認められる。 肺血管床の広範な壁線維性肥厚が生じ.動脈が歪み.肺血管が拡張する。 非感染性のARDSであっても.後期には必然的に肺感染症を発症し.しばしば組織の壊死や微小膿瘍を伴うことがある。
VII.臨床症状
対応する病的徴候に加え.肺が最初に損傷を受けてから数時間は呼吸器症状が出ないこともある。 その後.呼吸数が増加し
1.胸部X線フィルム
息切れが徐々に強くなり.肺に異常な徴候がない場合や.吸気時に細かい織物のような湿ったマットが聞こえる場合があります。 動脈血ガス分析では.PaO2.PaCO2が低い。 病状が進行すると.呼吸困難.胸部圧迫感.吸気努力.チアノーゼを呈し.しばしば過敏性や不安感を伴い.両肺に広範な間質性浸潤を生じ.これに奇静脈の拡張.胸膜反応や少量の胸水を伴うことがあります。 呼吸性アルカローシスは.著しい低酸素血症による過換気とPaCO2の低下により発生します。 呼吸困難は通常の酸素療法では改善されない。 これらの状態が続くと.呼吸困難やチアノーゼが悪化し続け.胸部X線写真では浸潤した肺が大きく融合し.「白肺」に発展することもあるのだそうです。 呼吸筋の疲労は過換気.二酸化炭素の貯留.混合性アシドーシスを引き起こす。 心停止。 一部の患者さんでは.多臓器不全を発症します。