摘要
抵抗性呼吸对身体来说是一种“免疫挑战”,引发炎症反应,包括血浆细胞因子的升高,以及淋巴细胞亚群的招募和激活。这些细胞因子不是来源于单核细胞,而是在膈肌内产生的,继发于肌肉激活的增加。
氧化应激是细胞因子诱导的主要刺激因素,仅次于呼吸阻力。膈肌内细胞因子的产生可能介导剧烈收缩时膈肌纤维损伤,或有助于预期的修复过程。这些细胞因子也可能损害横膈膜收缩力或促进肌肉恶病质的发展。它们还可能有全身作用,从肝脏调动葡萄糖和从脂肪组织调动游离脂肪酸到努力工作的呼吸肌。同时,它们刺激下丘脑-垂体-肾上腺轴,导致促肾上腺皮质激素和β-内啡肽的产生。
促肾上腺皮质激素反应可能是机体试图减少发生在呼吸肌中的损伤通过糖皮质激素的产生和急性相反应蛋白的诱导。β-内啡肽反应会减少呼吸肌的激活,改变呼吸模式,使其变得更快速和更浅,可能是为了减少和/或防止呼吸肌的进一步损伤。
阻力性呼吸在许多疾病中都会遇到,如哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)。哮喘和慢性阻塞性肺病与气道炎症相关,气道内各种细胞因子的产生。当用力足够时,吸气阻力呼吸产生横膈膜疲劳1以及横膈膜结构损伤2,3.。在本报告中,目前的作者回顾了最近的证据,阻力呼吸本身是一种“免疫挑战”,在体内引发炎症反应。本文还讨论了这种免疫反应可能对呼吸衰竭产生的潜在影响。
吸气阻力呼吸的免疫反应
剧烈的全身体育锻炼,如长跑、跑步机和自行车测功法,已被证明可以增加循环细胞因子的水平。因此,剧烈运动后发现血浆肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-1受体拮抗剂、TNF受体、IL-10、IL-8和巨噬细胞炎症蛋白-1水平升高4。
吸气阻力呼吸是对呼吸肌的一种“锻炼”。因此,当健康的正常志愿者接受阻力呼吸(45分钟,在其最大吸气压力的75%通过线性吸气阻力,空气呼气)时,血浆中IL-1β、IL-6和TNF-α水平显著升高(图1)⇓和2⇓)5,6。
不仅血浆细胞因子升高,而且初步数据表明,特定的淋巴细胞亚群也被招募和激活。因此,流式细胞术分析了这些受试者的血液,并将淋巴细胞与表征其亚群和激活状态的细胞表面抗原单克隆抗体孵卵,结果显示,在抵抗性呼吸后,CD3−/CD16/56+、CD3/CD8和CD8/CD45RA阳性细胞的免疫荧光增加,这意味着剧烈的抵抗性呼吸增加了t细胞毒性淋巴细胞的百分比。t细胞毒性naïve淋巴细胞和自然杀伤细胞7。
因此,剧烈的阻力呼吸诱导免疫反应,包括血浆细胞因子的升高,以及淋巴细胞亚群的招募和激活。
抵抗性呼吸诱导血浆细胞因子的起源
抗性呼吸诱导细胞因子的来源尚不清楚。血液单核细胞是免疫炎症介质的主要来源,尽管不是唯一的来源8。当被各种刺激激活时,它们会释放一系列细胞因子,包括TNF-α、IL-1β和IL-68。因此,假设在剧烈的阻力呼吸中,激活的血液单核细胞可能是细胞因子产生的来源,因为高强度的运动会诱导内毒素血症(除了细胞因子外)9,以及白细胞的动员和活化10。6名健康受试者在75%的最大吸气压力下进行阻力呼吸。从血液中分离单核细胞,使其具有渗透性(用皂素处理),并与抗TNF-α、IL-1β和IL-6的荧光单克隆抗体孵育6。使用细胞内流式细胞仪检测细胞因子,可以敏感地测定特定细胞类型的细胞因子产生,因为它测量特定细胞群在特定时间点的高尔基复合体中被捕的蛋白质数量11。细胞因子阳性单核细胞的百分比和绝对数量均未因呼吸阻力而增加6。平均荧光强度,细胞因子阳性细胞产生细胞因子量的粗略估计11,也不受阻力呼吸的影响。此外,细胞因子在单核细胞中的表达水平与血浆细胞因子水平之间没有相关性。因此,虽然不能排除单核细胞在细胞因子基线血浆水平中的作用,但单核细胞不促进呼吸阻力性诱导的血浆细胞因子升高。
使用各种技术的研究已经确定,骨骼肌显示出低水平的各种细胞因子的组成性表达,如TNF-α12, il - 1β13,以及IL-614。因为剧烈的肌肉收缩会增加骨骼肌内IL-6的产生14,假设细胞因子在膈肌中被诱导以响应急性阻力负荷15。麻醉、气管切开、自主呼吸的成年sd大鼠分别承受吸气阻力负荷1、3或6小时,吸气压力为最大吸气压力的45-50%。对照组的大鼠接受同样的程序,并允许在无负荷的情况下自主呼吸相同的时间。在加载期结束时切除膈肌和腓肠肌,并使用多探针核糖核酸酶保护检测系统(RiboQuant;Pharmingen, San Diego, CA, USA)。吸气阻力负荷动物膈肌中IL-6、IL-1β、TNF-α、IL-4、IL-10和干扰素(IFN -γ)均呈时间依赖性显著升高。对照组横膈膜和腓肠肌细胞因子表达均未见变化15。
因此,细胞因子在呼吸肌内是组成性表达的,在吸气阻力负荷引起的剧烈呼吸肌收缩时,细胞因子显著上调。事实上,先前的研究提供了间接证据,证明细胞因子在横膈膜中上调,其次是运动16。当大鼠进行一次急性运动(90分钟跑步机运动),并在运动结束时切除膈肌并匀浆,膈肌匀浆可增加在体外胸腺细胞的增殖,这表明细胞因子的生物活性增加存在于横膈膜匀浆中,因为细胞因子是胸腺细胞的强烈增殖刺激16。
由于细胞因子是使用多探针核糖核酸保护试验检测到的,因此在隔膜内细胞因子表达的上调,继发于阻性负荷,观察到相对丰富的mRNA组织水平15这种方法不会放大RNA信号,而且灵敏度低于常用的检测RNA的RT-PCR技术(需要104-10年5大量的RNA存在于组织中进行阳性信号检测17)。mRNA的上调伴随着细胞因子蛋白水平的相应增加,至少IL-6和IL-1β是如此。此外,免疫组化显示膈肌细胞是产生il -6的细胞。
必须承认,抗药内细胞因子的产生并不能证明这些细胞因子在循环中被释放,并可以解释继发于阻力呼吸的血浆细胞因子升高。然而,腿部伸展运动研究的结果表明,这是很有可能的,因为股四头肌产生的IL-6可能是全身IL-6升高的原因18。
也可以推测,阻力呼吸期间跨肺压力梯度的增加导致居住在肺中的细胞(如上皮细胞和成纤维细胞)诱导细胞因子,继发于施加的腔外应激的增强,这可能有助于血浆细胞因子的升高。这种可能性得到了对分离灌注小鼠肺制剂的研究的支持,其中跨肺压力的增加导致IL-6和TNF-α的释放19。然而,应该强调的是,这些结果是通过肺的严重过度扩张获得的,这在阻力呼吸中是不可能的,至少在正常的人和动物中是如此。
因此,膈膜是唯一被证实的在阻力性呼吸中诱导细胞因子的来源。当然,需要更多的研究来阐明其他潜在的细胞因子来源的组织/细胞,继发于抵抗性负荷。
必须承认,在健康的人类和动物中观察到抵抗性呼吸所描述的次要免疫反应,因此,将这些结果外推到疾病状态或其他形式的负荷呼吸(如。弹性荷载)应非常小心。负荷水平相对较高(最大吸气压的45-75%),这通常是在哮喘或COPD急性加重导致急性呼吸衰竭时观察到的20.。然而,目前作者使用的外周骨骼肌运动和大鼠阻力呼吸模型的数据表明,如果延长较低水平的阻力负荷,也会导致时间依赖性的免疫反应。此外,当骨骼肌被一场运动“启动”时,随后的几场运动(持续时间和负荷相等)表现出增强的细胞因子反应21。这种模式是典型的哮喘患者,气道狭窄忽上忽下。肌肉的基本状况和所观察到的继发于疾病状态的适应性(如。COPD)也可能影响对运动的免疫反应。尽管缺乏现有的数据,但COPD患者对运动的免疫反应相当增强22:仅11分钟的循环(40%的峰值工作速率)会增加COPD患者血浆TNF-α水平,但在健康对照组中没有。显然,需要更多的研究来阐明在各种疾病状态下抵抗性和其他形式的负荷呼吸的免疫反应。
抵抗性呼吸诱导的血浆细胞因子刺激
在抵抗性呼吸时,细胞因子诱导上调的刺激因素尚不清楚。阻力呼吸增加活性氧(ROS)的生产,在工作呼吸肌和细胞外和血管室23。ROS能够诱导多种细胞类型产生细胞因子。为了验证氧化应激是继发于阻力呼吸的细胞因子诱导的刺激因素这一假设,6名健康受试者在接受抗氧化剂组合(维生素E 200毫克·天)之前和之后进行了两次阻力呼吸−1, 5万IU·天−1C 1000毫克·天−1别嘌呤醇600毫克·天,持续60天−1为期15天N-乙酰半胱氨酸2克·天−1第二次会议前3天)6。在抗氧化剂之前,血浆细胞因子水平(由ELISA测定)因呼吸阻力而增加(TNF-α和IL-6增加两倍,IL-1β增加三倍)。抗氧化剂后,血浆IL-1β变得无法检测到,TNF-α对阻力呼吸的反应被取消,IL-6反应显著减弱(图1⇑)6。
由于横膈膜肌细胞是抵抗性呼吸诱导细胞因子的来源,因此我们测试了ROS刺激骨骼肌细胞产生IL-6的能力在体外24。暴露于ros产生剂(邻苯三酚、黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶或H2O2) 24 h后IL-6产生呈浓度依赖性增加。此外,用ROS清除剂预处理细胞N-乙酰半胱氨酸阻断TNF-α诱导的IL-6释放,提示内源性产生的ROS在IL-6产生中起关键作用,因为TNF-α处理导致细胞内氧化应激。用ros生成剂处理肌细胞可增加核因子(NF)-κ b依赖启动子活性。最后,肌管与NF-κB药理学抑制剂二乙基二硫代氨基甲酸酯预孵育或短暂转染显性负NF-κB结构抑制ros刺激的IL-6释放。这些在体外结果表明,ROS刺激骨骼肌细胞产生IL-6,其方式涉及IL-6基因的转录激活通过NF-κ b依赖通路24。
抗氧化剂的补充减弱了,但并没有完全消除IL-6对阻力呼吸的反应。这表明在阻力呼吸过程中IL-6产生的刺激可能是多重的。尽管在阻力呼吸期间的这些刺激还没有被研究,但全身运动研究的结果表明,碳水化合物削弱了IL-6对运动的反应,而糖原的消耗极大地增强了它25。有趣的是,显著的糖原消耗已记录在膈继发于阻力呼吸26。此外,肾上腺素能刺激也可能有贡献作用25。
除了IL-6外,对运动中细胞因子诱导的刺激因素研究较少。抗氧化剂预处理消除了呼吸引起的TNF-α的抵抗性升高,而IL-1β变得无法检测到(图1⇑)6这表明氧化应激是呼吸阻力诱导的IL-1β和TNF-α反应的强烈刺激。
因此,在抵抗性呼吸过程中血浆细胞因子的诱导可能受到不同刺激的不同调节,其中一些刺激是常见的(如。ROS),其相对重要性因每个细胞因子而异。需要进一步的研究来阐明其他潜在的刺激,以抵抗呼吸诱导的细胞因子上调。
对呼吸衰竭的影响
呼吸阻力引起的细胞因子上调可能具有多种局部和全身功能,可能是适应性的,也可能是不适应性的。
当地的影响
肌肉拉伤
剧烈的阻力性呼吸在动物和人类中都会导致膈肌损伤2,3.,27。虽然蛋白水解酶的活性增加了,但其中的机制尚不明确2和活性氧27有关。这是很有吸引力的推测,体内的细胞因子诱导可能参与介导损伤过程15。事实上,IL-1β等细胞因子可以上调内皮细胞表面粘附分子的表达,增强血源性炎症细胞的跨内皮迁移28。起初,这将招募中性粒细胞,后来,肌肉内的单核细胞,这可能介导损伤。这种反应类似于与人类肢体肌肉损伤相关的偏心性运动诱导的肌内IL-1表达和中性粒细胞浸润29。此外,细胞因子,如TNF-α,可以旁分泌方式增强氧化应激30.这可能会导致肌肉损伤27。事实上,即使在电阻性负荷后3天,膈肌中氧化应激也有所增加27,这不能归因于该时间点(活动后3天)肌肉激活增加。在各种形式的肌肉损伤中,细胞因子和细胞因子受体在肌肉中上调31,以及肌肉疾病,如危重症多发性神经病和肌病32。然而,细胞因子反应不仅仅是适应不良。事实上,不仅有促炎细胞因子如IL-1β、TNF-α和IFN-γ被诱导,还有抗炎细胞因子,如IL-4、IL-10和IL-6(具有一些促炎但主要是抗炎特性)33),亦上调15这表明其中一些细胞因子可能有助于控制局部炎症33。
肌肉再生
细胞因子在损伤后肌肉恢复中也是必不可少的。细胞因子,如TNF-α, IL-6,白血病抑制因子和IL-1β31,34–36,以及它们的同源受体37在骨骼肌损伤后上调。这些细胞因子增强了受损蛋白质的蛋白水解去除38,39而细胞(通过吞噬细胞的募集和激活)。TNF-α还激活卫星细胞,使其从正常静止状态进入细胞周期,并在启动后增强其增殖40。卫星细胞是胚胎起源的静止细胞,存在于肌肉中,在正常肌肉重塑或肌肉受伤时转化为肌细胞以取代受损的肌细胞41。
肌肉收缩性
细胞因子可能影响膈肌的收缩力。TNF-α损害在体外仓鼠横膈膜条的收缩性42,小鼠(图3a⇓)43,或小鼠完整的膈肌纤维(图3b⇓)43。来自小鼠的横膈膜条显示心脏TNF-α过表达,导致高循环TNF-α水平显示横膈膜收缩功能障碍44,注射。TNF-α的使用降低了在活的有机体内犬膈肌的收缩力45。TNF-α抑制膈肌收缩力的机制尚不明确。然而,影响是在肌原纤维水平(肌动蛋白和肌凝蛋白)(图3c⇓d),因为钙的释放和再摄取不受影响(图3e⇓和f)43。细胞因子,特别是TNF-α的抗炎性表达及其伴随的抑制收缩作用可能有助于周围肌肉疲劳的发展(即。对肌肉进行持续的电刺激后,产生的力量减少)1。细胞因子,特别是TNF-α的抗炎内表达也可能解释了阻力负荷后力下降比例大于观察到的肌肉损伤的现象46。而力下降高达30%,损伤的程度只有9%,这表明,除了损伤之外,其他因素也在抑制隔膜的收缩力46。
系统的影响
在隔膜内产生的细胞因子继发于抵抗性呼吸,可能会溢出到循环中,因此解释了正常人类在抵抗性负荷后观察到的细胞分裂5,6。有趣的是,在横膈膜负荷增加的疾病中,如COPD,血浆细胞因子水平升高已被证实47–50。尽管最初,这些细胞因子被归因于COPD伴随的支气管炎症,但最近的数据显示,诱导痰和血浆中细胞因子反应的调节不同47这表明慢性阻塞性肺病的血浆细胞分裂症不是由于局部肺间室的炎症介质溢出。这是诱人的推测,细胞因子产生在隔膜内,继发于增加负荷,进入循环,可以解释肺部和全身炎症之间的差异。有趣的是,血浆IL-6在COPD加重期间升高51这种情况进一步增加了呼吸肌面临的负荷。此外,COPD患者对运动的血浆TNF-α反应增强,这不能归因于运动腿部肌肉产生TNF-α,因为在这些患者的股外侧肌活检样本中没有观察到TNF-α mRNA水平的增加22。一个有趣的,但推测性的解释可能是TNF-α可能来源于COPD患者在运动时剧烈收缩的呼吸肌。
睡眠呼吸暂停患者血浆IL-6和TNF-α水平也有升高的记录52–55,这不能用伴随的肥胖来解释,因为体重指数相似的肥胖个体细胞因子值明显较低。一个潜在的解释可能是,细胞因子是由隔膜产生的,次要于呼吸暂停和低通气时上呼吸道阻塞引起的剧烈收缩。沿着这些线索,在第一次阻塞性呼吸暂停后的睡眠中观察到TNF-α的显著升高和IL-6的较小(无统计学意义)升高55。睡眠期间发生的低氧血症,继发于呼吸暂停-低通气,也可能促进血浆细胞因子升高55。事实上,运动和低氧血症在提高血浆IL-6方面是协同作用的56。为了支持剧烈呼吸肌收缩和低氧血症是睡眠呼吸暂停中细胞因子升高的原因,鼻持续气道正压治疗可以防止呼吸暂停-低呼吸伴剧烈膈肌收缩和低氧血症发作,导致血浆IL-6水平显著降低54。此外,一个精神错乱体外在睡眠呼吸暂停患者中观察到TNF-α的产生57,在那里夜间的海拔体外刺激血液单个核细胞产生TNF-α在体外被脂多糖(内毒素)钝化。这种模式与正常人在运动中发生的情况非常相似;当来自同一受试者的血液单个核细胞受到刺激时,血浆细胞因子在运动后继发增加在体外,体外这些细胞产生的细胞因子在运动后被下调58。在睡眠呼吸暂停患者中,血浆细胞因子在夜间增加,而血液单个核细胞产生细胞因子受到刺激在体外减少57这表明,从本质上讲,对睡眠呼吸暂停的免疫反应可能是对呼吸暂停-低呼吸反复发作对呼吸肌施加的“运动”的免疫反应。需要进一步的研究来阐明这些有趣的可能性。
循环阻力呼吸诱导细胞因子可能有以下几种功能。
对新陈代谢和耐力的影响
介素-6在横膈膜内的明显更大的诱导,继发于抵抗性呼吸,表明它可能参与了生理肌肉信号传递,而不仅仅是损伤-炎症修复过程25。横膈膜收缩导致糖原耗竭26这大大增加了骨骼肌产生IL-6的能力14,59。IL-6具有激素样的血糖调节作用,表明收缩肌肉中的糖原储备达到极低水平,并刺激肝脏葡萄糖输出以维持葡萄糖稳态和肌肉葡萄糖供应25。IL-6还能促进脂肪分解和脂肪氧化60这增加了“正在运动”的呼吸肌的可用能量。在呼吸负荷增加的情况下,IL-6的过量产生可能是保护呼吸肌耐力所必需的。因此,双IL-6基因敲除小鼠(IL-6−/−)61与对照组小鼠相比,小鼠的运动耐力下降,这表明内源性产生的IL-6对维持运动能力很重要。IL-6可减弱TNF-α诱导,继发于运动62,这会降低膈肌收缩力。因此,继抵抗性呼吸之后,横膈膜内更大的IL-6诱导可能代表了面对增加负荷时增强横膈膜耐力和收缩力的适应性反应。
恶病质
在一些COPD患者中观察到细胞因子可能有助于恶病质63–65。事实上,肌酐高度指数(骨骼肌质量的间接测量)的降低与IL-6、TNF-α及其可溶性受体循环水平的升高有关48。有兴趣的读者可以查阅最近的优秀评论63,64。
睡眠
横膈膜细胞因子也可能对中枢神经系统有影响。TNF-α和IL-1β都影响健康和疾病状态下的睡眠。有兴趣的读者可以参考最近的一篇评论66。
下丘脑-垂体-肾上腺轴刺激
细胞因子,特别是IL-1β和IL-6,是下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的强烈刺激67–69(图4⇓),表现出显著的协同效应70。两者都刺激位于室旁核的细胞旁神经元分泌下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素,这是垂体促肾上腺皮质激素的主要促阿皮黑素促分泌物67,70。然后经过翻译后修饰产生促肾上腺皮质激素(ACTH)和β-内啡肽,由脑垂体同时分泌。事实上,细胞因子,如TNF-α, IL-1或IL-6,在刺激ACTH释放方面表现出显著的协同作用71。IL-6在刺激HPA轴中起基础作用,但IL-1和TNF-α的参与和相互作用也必不可少70。有趣的是,剧烈吸气阻力呼吸诱导血浆细胞因子刺激HPA轴,导致循环β-内啡肽和ACTH水平升高5(图2⇑)。
对于HPA激活的机制,有两种不同的,并非相互排斥的解释,其次是阻力呼吸。首先,它可能是由剧烈的阻力呼吸引起的循环促炎细胞因子水平升高所致。细胞因子和激素升高的不同时间过程支持了这一观点(细胞因子先升高,β-内啡肽和ACTH水平升高;图2⇑)。此外,IL-6的增加与β-内啡肽和ACTH的增加密切相关,这意味着IL-6对hpa轴刺激的原因作用,继发于阻力呼吸(图4)⇑)。β-内啡肽和ACTH水平升高的第二种替代/补充机制是,它们可能是由于小传入神经纤维(III型和IV型)的刺激。事实上,有人认为,小直径膈传入纤维是由剧烈收缩诱导的膈内代谢变化刺激的,这些纤维向中枢神经系统的不同水平延伸72。因此,很容易推测剧烈吸气阻力呼吸引起β-内啡肽和ACTH分泌,其次是刺激呼吸肌内的小传入神经纤维68。事实上,这也可能是由于曲张内产生的细胞因子的作用,因为细胞因子可以刺激小传入神经纤维,导致ACTH升高68,70。
ACTH反应可能代表有机体试图减少发生在呼吸肌中的损伤通过肾上腺产生糖皮质激素,抑制炎症基因,肝脏诱导急性相反应蛋白,作为抗蛋白酶67。
呼吸控制
横膈膜细胞因子也可能影响呼吸控制。事实上,大剂量的外源性IL-1β73内毒素会导致促炎细胞因子的释放74,刺激呼吸控制器。然而,内源性细胞因子的作用可能有所不同。这可能是对呼吸控制器的直接影响,也可能是通过β-内啡肽的产生介导的间接影响,尽管这两种机制可能共存。因此,患有肌肉萎缩症的小鼠对高碳酸血症(7% CO2)与正常小鼠相比75。同时消除TNF-α(通过删除TNF-α基因)显著改善高碳酸血症通气反应,这表明内源性产生的TNF-α抑制呼吸控制器75。
间接的影响可能是通过β-内啡肽的产生来调节的,β-内啡肽可以减少呼吸肌的激活,改变呼吸模式,使呼吸变得急促和浅。这可能是呼吸控制者试图减少剧烈的呼吸肌收缩,从而减少伴随的肌肉损伤,通过潮汐量的下降,以增加呼吸频率为代价76。Ιn动物,充分的证据支持这一概念77–80。研究表明,电阻性负荷导致潮气量的逐渐减少,这是由阿片类拮抗剂纳洛酮的管理部分逆转76,79(图5⇓)。脑池脑脊液中β-内啡肽也被检测到增加79。
在人类中,为了支持β-内啡肽的作用,测量了β-内啡肽血浆水平的增加,继发于阻力呼吸5,81。研究还表明,纳洛酮可以恢复COPD患者最初缺乏的负荷代偿反射82。在14名COPD患者(但没有呼吸衰竭)和8名正常对照组中,在纳洛酮给药前后测量了通气、机械肺功能、对二氧化碳的呼吸敏感性以及呼吸阻力增加引起的呼吸努力的增加。在纳洛酮治疗前,呼吸阻力的增加增强了所有对照组的呼吸努力,但14例COPD患者中有7例没有反应。服用纳洛酮后,这7例患者出现负荷反应。此外,在给有反应的患者服用药物后,由耐药性引起的呼吸努力也增加了82。此外,与生理盐水预处理相比,在甲胆碱刺激后的哮喘患者一秒钟内用力呼气量严重减少,预处理纳洛酮导致阻塞压和平均吸气流速(呼吸驱动的两项测量)增加83,这表明在甲胆碱诱导的阻力负荷期间,内啡肽抑制了呼吸控制器对呼吸肌的驱动,而在纳洛酮预处理后,这种驱动得到了增强。
这种策略代表了一种适应性反应,在应对慢性疼痛时产生β-内啡肽,当然可以最大限度地减少呼吸困难,并可能避免或延迟呼吸肌周围疲劳的发生,保护呼吸泵免受衰竭。然而,它可能导致低通气和高碳酸血症的发展。
总结
图6⇓说明了起源和功能后果的阻力呼吸诱导细胞因子的综合观点。阻力性呼吸导致氧化应激的产生和细胞因子的诱导,其次是增加的肌肉激活。氧化应激是这种细胞因子诱导的主要刺激因素。TNF-α损害膈肌收缩力,促进肌肉恶病质的发展。IL-6减弱TNF-α的表达,继发于剧烈膈收缩。IL-6从肝脏中动员葡萄糖,从脂肪组织中动员游离脂肪酸,从而为努力工作的呼吸肌增加能量。
同时,细胞因子刺激下丘脑-垂体-肾上腺轴或血源性或通过刺激小传入神经纤维,导致产生促肾上腺皮质激素和β-内啡肽。促肾上腺皮质激素反应可能代表生物体试图通过肾上腺产生糖皮质激素和诱导急性期反应蛋白来减少呼吸肌损伤。β-内啡肽反应会减少呼吸肌的激活,改变呼吸模式,使其变得更快速和更浅,可能是为了减少和/或防止呼吸肌的进一步损伤。
- 收到了2004年6月8日。
- 接受2004年8月17日。
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