多器官功能衰竭常继发于严重感染，因此有人称为脓毒综合征，Meakins等主张胃肠是其始动部位，通过细菌和内毒素起作用。Frg等指出感染过程中内毒素是强有力的补体激活触发物，它所激活的补体启动了“瀑布效应”（cascade），释放氧自由基、前列腺素类、内啡肽等介质，产生细胞毒性效应、微循环障碍、代谢紊乱，最终导致多器官功能衰竭的发生。
大量研究表明，内毒素血症不仅发生于创伤休克的初期，而且自始至终可能起着重要作用，贯穿于多器官功能衰竭的整个病程。因此有学者认为，感染的致命作用可能在于内毒素侵入体内导致机体多器官功能障碍。多年来，一直认为内毒素损伤是直接作用所致。近年大量的研究表明，内毒素为一种极强的刺激物质，与机体单核巨噬细胞系统相互作用后能诱导产生许多细胞毒素，特别是肿瘤坏死因子、白细胞介素-1，它们可能是发挥毒性作用的关键体液因子。肿瘤坏死因子等随血液循环进人不同组织，与特异性受体结合发挥其远达效应，主要靶组织为肝肾肺、胃肠道、心血管等。
早期诊断是多器官功能衰竭预防与教治的关键。一些实验表明，血浆内毒素水平的阳性预测值颇高，有些学者提出内毒素水平对多器官功能衰竭的监测有预警意义，动态观察其变化，有助于早期诊断与预防。
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