【專文】從肺談到新冠肺炎

一、肺

肺，和身上所有的器官一樣，有神奇的結構和機能，使其可以有效的執行供應氧氣和排除廢氣的任務。肺，基本上由兩套管道構成，一套輸送血液，另一套輸送氣體。這兩套管道都像樹枝一様，由大到小一分再分，越分越多，最後兩套管道，變成相距很近的微血管和肺泡。氣體交換就在這裏進行——身體代謝後產生的廢氣，由微血管滲透入肺泡，再逆向由輸氣管道，呼出體外。充加氧氣後，微血管內的血，經由肺靜脈回到心臟，再打到全身，以供給氧氣。

這兩個管道出了問題，呼吸功能都會受影響。比如說氣喘或慢性支氣管炎和肺氣腫都是呼吸管道的毛病。肺炎時，氣管和肺泡都會被痰及分泌液所堵住，輸送氣體的管道減少而且不暢通，有些氣泡充滿了液體，有些根本因堵塞而萎縮不張開，氣體交換的功能當然大減。輸送血液管道，如果有血栓阻塞，或者因為血管外的壓力太高，壓迫血管，都可以妨礙到肺臟氣體交換的功能。

除了這兩個管道都要正常運作之外，兩者之間還要合作無間，呼吸功能才能完善。把血輸送到肺泡萎縮的部位，對氣體的交換沒有幫助；相反的，肺泡有通氣，而血液不流通到那裡，肺泡內的氣體也無法和血液進行交換。這些情況都叫V/Q mismatch（ventilation perfusion mismatch, 換氣和供血不配合），很多肺臟疾病都會有這種病態。

肺部的動脈和身體其他部位的動脈，有一個非常重要的差異。身體其他部位的動脈在缺氧情況下，會擴張，好帶給缺氧的組織更多氧氣。肺部的動脈在缺氧的情況下，會收縮，才不會浪費血流給沒有能力換氣的肺組織，避免V/Q mismatch惡化。

肺臟還有一個獨特的地方，壓在下面的肺部，和位於上面的部位，肺泡的換氣和血液的供應情況不一樣，所以站立和躺臥，甚至仰臥和俯臥，不同的姿勢下，換氣和供血的關係會不一様。

肺動脈起源於心臟右心室，肺靜脈回到左心房，心和肺連成一環，心功能不好會影響到肺功能，反之亦然。

二、新冠肺炎

新冠病毒侵入肺之後, 有幾個途徑可以傷害肺組織，以及妨礙肺功能的正常進行：

1、肺炎：首先是病毒性肺炎，後來由於抵抗力降低，有些住院病人會有二次性細菌性肺炎感染，這種在醫院染到的細菌，往往是抗藥性強，較難對付的病菌。各種肺炎都可引起炎症（inflammation）反應。肺組織會有充血、水腫和炎症細胞侵潤的現象。微血管會滲漏出液體，肺組織結構被破壞，死去的細胞和滲漏液體形成痰膿，堵塞小氣管或肺泡。氣體交換的功能大受影響。

2、急性呼吸窘迫症候群（ARDS, Acute Respiratory Distress Syndrome）：大部分肺炎的病人都可以恢復，但是有15%左右的新冠肺炎住院病人，在八、九天後，症狀忽然惡化。血氧急速下降，導致呼吸衰竭。死亡率在40%左右。其實很多病如敗血症、各種肺炎（包括SARS），肺外傷等都可引起這個症候群。造成ARDS的原因還不清楚。很多人以為，由於某些不詳的原因，身體產生過於強烈的免疫反應，分泌過多免疫功能有關的細胞素（cytokines）。使得免疫系統不只對抗入侵的病毒，也攻擊並破壞自身的健康組織。Cytokines storm在產生ARDS所扮的角色，還不是很清楚。

3、肺動脈栓塞：現在我們知道，感染新冠病毒的人，比較容易在各處的動/靜脈產生血栓。據估計有2.6-8.9%的住院武漢肺炎病人有肺動脈血栓，而病情較重，需要入住重症病房的人，有肺血栓的機率更可高達1/3。肺血栓，輕則妨礙肺的氣體交換功能，降低血氧飽和，重可破壊肺組織，甚至致命。

4、肺動脈收縮：最近更發現有些新冠肺炎病人，肺裏的動脈忽然不正常的收縮。這種病人血氧急速下降，但是臨床上並無呼吸急促的現象，有人稱這種現象是「happy hypoxia」（快樂的缺氧者）。

5、心臟衰竭影響到肺功能：新冠肺炎病人，有一些會因各種因素，如發生心肌梗塞或心肌炎等併發症，或原有心臟病加重，而導致心臟衰竭，心臟衰竭會增加肺血管的壓力，肺充血惡化，致使肺功能更加不好。

6、氣壓傷（Barotrauma）: 新冠肺炎的重症病人，有可能要插管子，接上呼吸器才能維持血氧濃度。使用呼吸器的病人，有時候，肺組織會受呼吸器產生之氣壓所傷，而有氣泡破裂、氣胸等氣壓傷。據最近的研究，新冠肺炎病人，要比一般流感肺炎病人，更容易有氣壓傷（3.5倍）

俯臥可以提高重症新冠肺炎病人的血氧

最後，想和大家分享，為什麼俯臥可以幫助提高重症新冠肺炎病人的血氧？（有報告說一天俯臥超過十二小時，病情可以改善不少）。把胸腔分為前後兩部，前部因為有心臟和胸中隔，肺組織較後部少。由於重力，壓在下面的肺，換氣比較不好。仰臥時，體積較大的後部壓在下面，所以換氣不良的肺組織較多。改成俯臥，體積較大的肺組織移到換氣較佳的位置，整個肺的換氣功能可改善。這才是俯臥有幫助的原因。有些人（包括醫師）以為俯臥可以增加痰引流的說法是不對的。小氣管的走向很多，一個姿勢沒有辦法引流多少。（以前流行的姿勢引流—postural drainage，做時要變化很多姿勢）。再說黏稠的痰靠重力引流非常有限。

肺部在不同姿勢的換氣圖示。顏色較深的是換氣不良的地方，三角形代表脊椎，白色橢圓形代表心臟。A和C是仰臥，B和D是俯臥。圖／謝安民提供

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