目前认为，全身炎症反应失控是其最主要的发病机制，其他机制包括肠道细菌移位或肠源性内毒素血症，以及缺血和缺血-再灌注损伤。

这些机制并不孤立存在，而是相互联系、相互影响，甚至互相重叠。

• 一、全身炎症反应失控

（一）全身炎症反应综合征（SIRS）

SIRS是指严重的感染或非感染因素作用于机体，刺激炎症细胞的活化，导致各种炎症介质的大量产生而引起一种难以控制的全身性瀑布式炎症反应。

1. 炎症细胞活化

炎症细胞活化是指炎症细胞包括中性粒细胞和单核-巨噬细胞等，一旦受到感染或非感染因素的刺激，会发生细胞变形、黏附、趋化、迁移、脱颗粒及释放等反应。

影响：

炎症细胞活化，对于增强机体防御能力、清除病原体等具有积极意义；

但炎症细胞过度活化后，可大量浸润至组织，释放氧自由基、溶酶体酶和炎症介质，引起原发组织甚至远隔组织细胞的损伤，促进MODS的发生和发展。

炎症细胞过度活化产生的细胞因子可直接损伤血管内皮细胞，并引起血管内皮细胞和血小板的活化，在MODS的发生中亦发挥关键作用。

2. 炎症介质表达增多

炎症介质（inflammatory mediator）是指在炎症过程中由炎症细胞释放或从体液中产生，参与或引起炎症反应的化学物质的总称。

SIRS时，炎症细胞活化，释放炎症介质，后者又进一步激活炎症细胞，两者互为因果，引起炎症介质的释放不断增加，形成炎症的“瀑布效应”。

SIRS时表达增加的炎症介质主要有:

（1）细胞因子

细胞因子是指由多种细胞分泌的能调节细胞生长分化，调节免疫功能,参与炎症发生和创伤愈合等生物学作用的小分子多肽的统称。

与炎症有关的细胞因子主要包括TNF-α、IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IFN、IL-5、IL-12、IL-17、集落刺激因子、趋化因子及高迁移率族蛋白( HMGB1）等。

（2）脂类炎症介质

细胞膜结构破坏后，膜上磷脂可降解生成脂类炎症介质，主要包括二十烷类炎症介质和血小板活化因子(PAF)。

（3）黏附分子

主要包括整合素、选择素和免疫球蛋白等三个家族。

在炎症介质刺激作用下，黏附分子介导中性粒细胞和血管内皮细胞的黏附反应。

（4）血浆源性炎症介质

是指在致炎因素作用下，血浆中没有活性的某些蛋白质(如补体、激肽、凝血和纤溶因子等)发生裂解而生成的一类具有活性的肽类物质。

它们可作用于全身各个组织、器官，引起功能紊乱。

（5）氧自由与一氧化氮

氧自由基可以攻击细胞的所有成分，导致细胞膜的损伤、酶失活、染色体基因突变等。

NO产生过量，会导致血管麻痹性扩张，引起难治性低血压的发生。

（6）蛋白酶

SIRS时，蛋白酶活性增高。

（二）促炎与抗炎反应的平衡失调

SIRS时，活化的炎症细胞既能产生促炎介质，也能产生抗炎介质。

抗炎介质是一类具有抑制炎症介质释放、对抗促炎介质功能以及控制炎症反应的免疫调节因子。

代偿性抗炎反应综合征（CARS）与免疫麻痹

适度产生的抗炎介质可避免炎症反应的过度发展，但抗炎介质的过度表达、释放入血，则可引起代偿性抗炎反应综合征( CARS)，进而导致免疫系统功能的广泛抑制，促进感染的扩散或增加对感染的易感性，患者往往由于严重、持续的感染而死亡。

然而，在一些严重烧伤、创伤和出血的患者中，免疫功能低下也可出现在炎症反应的早期，甚至主导整个炎症反应过程，而缺乏明确或强烈的促炎反应，这种因抗炎介质产生过多或促炎与抗炎失衡，引起的免疫抑制现象称为免疫麻痹。

促炎反应与抗炎反应的对立平衡

当促炎效应大于抗炎反应，则表现为SIRS或免疫亢进；

如若抗炎反应大于促炎效应，则表现为CARS或免疫抑制；

此时，不论是以SIRS还是CARS效应为主导，后果都是炎症反应失控，其促炎或抗炎的保护性作用将转变为自身破坏性作用，不但损伤局部组织，同时破坏远隔器官的功能，是导致MODS的根本原因。

在体内，当SIRS和CARS同时存在，并且两者的反应同时增强时，则导致炎症反应与免疫功能更为严重的紊乱，对机体产生更为严重的损伤，这种现象称为混合性拮抗反应综合征（MARS）。

SIRS、CARS、MARS均是引起MODS的基础。

• 二、肠道细菌移位及肠源性内毒素血症

正常情况下，肠黏膜上皮是防止细菌或毒素从胃肠道进入体循环的重要机械防御屏障。在肠黏膜持续缺血或继发浅表溃疡时，可引起肠黏膜上皮的损伤，其天然防御屏障功能减弱，细菌和内毒素进入肠壁组织，通过肠淋巴管和肠系膜淋巴结进入门静脉和体循环，引起全身感染和内毒素血症。

这种肠内细菌侵入肠外组织的过程称为细菌移位。

引起肠源性内毒素血症最常见的原因和条件：

肠黏膜长时间缺血缺氧；

肝功能以及单核-巨噬细胞系统的功能障碍；

危重病患者长期禁食；

机体免疫功能低下；

大剂量应用抗生素。

内毒素可引起大量炎症介质的释放、微血栓的形成及微循环功能障碍，加重组织细胞的结构损伤与破坏，促进各个器官功能障碍甚至衰竭，最终导致MODS的发生。

• 三、缺血与缺血-再灌注损伤

微循环血液灌流不足是MODS发生的重要机制。

血管内皮细胞（ VEC ）损伤；

毛细血管壁通透性增加；

VEC与白细胞相互作用增强；

促凝活性增强（微血栓）；

组织血管收缩；

TXA2与PGI2失衡。

上述因素均可引起微循环血液灌流量显著减少、组织器官处于持续的缺血缺氧状态，进而导致多个组织器官功能代谢发生严重紊乱和损伤，促进MODS发生。

再灌注后出现MODS的机制可能与自由基产生、钙超载、白细胞与内皮细胞的相互作用及组织间质水肿等有关。