(二)無氧代謝 隨著休克進(jìn)展,細(xì)胞氧供下降,不能滿足對氧的需求時,將產(chǎn)生無氧糖酵解,乳酸生成增加和丙酮酸濃度降低。病人出現(xiàn)高乳酸血癥和乳酸/丙酮酸(L/P)比率增高。高乳酸血癥與休克的預(yù)后相關(guān),超過正常范圍(0~2mmol/L)的病人存活率明顯減少。當(dāng)然肝功能障礙,乳酸清除延遲;發(fā)生膿毒癥時高能磷酸鍵平衡障礙,也可發(fā)生糖酵解加速及高乳酸血癥。L/P比率被認(rèn)為是細(xì)胞缺氧的有用指標(biāo),超過15~20(正常<10 )表明細(xì)胞缺氧繼續(xù)發(fā)展。
無氧代謝必然產(chǎn)生代謝性酸中毒,其對心血管的反應(yīng)取決于酸中毒的直接作用和兒茶酚胺刺激的相互影響。輕度酸血癥(pH>7.2),兒茶酚胺的刺激使心跳加快,心輸出量增加和血管收縮。嚴(yán)重酸血癥(pH<7.2),對血液中兒茶酚胺的反應(yīng)性降低,心跳慢、血管擴(kuò)張、心輸出量下降,休克進(jìn)展。
(三)炎性介質(zhì) 它們在各種休克的發(fā)生、發(fā)展和持續(xù)過程中起著重要作用,但并非所有的炎性介質(zhì)均參與每一種休克。全身性炎癥反應(yīng)可為自限性,也可以逐步發(fā)展至MODS。炎性介質(zhì)之多迄今仍在不斷增加,其作用也尚未完全闡明。
1.內(nèi)毒素 脂質(zhì)A是其最主要的毒性部分。機(jī)體對內(nèi)毒素的反應(yīng)包括:巨噬細(xì)胞、補體系統(tǒng)和凝血系統(tǒng)的激活及多種介質(zhì)(TNF-α、IL-1、IL-6、PAF、一氧化氮和各種氧化劑)的釋放。巨噬細(xì)胞的激活及隨之釋放的促炎性細(xì)胞因子可能是感染性休克發(fā)展的主要因素。
2.二十烷酸 是一組來自花生四烯酸代謝的化合物。細(xì)胞膜磷酯在磷脂酶A2作用下生成花生四烯酸,通過脂氧化酶及環(huán)氧化酶兩條途徑,分別產(chǎn)生具有生物活性的白三烯和前列腺素類化合物(圖5-3)。所有前列腺素和血栓素都是環(huán)氧化酶的代謝產(chǎn)物,同屬于脂肪環(huán)酸的衍生物。
前列腺素如PGI2、PGE2和PGF2α在體內(nèi)代謝迅速,主要發(fā)揮局部生理效應(yīng),引起血管和支氣管擴(kuò)張并抑制血小板凝集。血栓素(TXA2)是引起血管和支氣管收縮并血小板凝集的強(qiáng)有力因子。白三烯B4 和D4可致支氣管和血管收縮,增加血管通透性。除與過敏性和感染性休克的血動力學(xué)改變有關(guān)外,還可能與成人呼吸窘迫綜合征的早期肺部改變有關(guān)。
細(xì)胞膜磷脂
磷脂酶A2
花生四烯酸
環(huán)氧合酶 脂氧合酶
內(nèi)過氧化物
PGG2 白三烯
LTB4 LTD4
PGH2 LTC4 LTE4
前列腺素 血栓素A2
PGD2
PGE2 血栓素B2
PGF2α
PGI2
圖5-3 花生四烯酸代謝示意圖
3.激肽 其主要作用為擴(kuò)張血管、增加毛細(xì)血管通透性和形成局部水腫。在炎癥、變態(tài)和感染性休克的發(fā)展中起一定作用。
4.一氧化氮 由L-精氨酸代謝產(chǎn)生,是強(qiáng)有力的血管擴(kuò)張劑和血小板凝集抑制劑,從而保持血管通暢。一氧化氮可調(diào)節(jié)基礎(chǔ)狀態(tài)下的血管張力,與感染性休克或其它頑固性低血壓休克時的病理生理性血壓下降和全身血管阻力下降有關(guān)。
5.細(xì)胞因子 包含白介素(IL-1、IL-2、IL-6)、腫瘤壞死因子(TNF-α)、集落刺激因子(GCSF、GM-CSF)和干擾素(IFN-γ)。它是SIRS、休克、膿毒癥和MODS的主要介質(zhì),除對靶細(xì)胞的直接作用外,細(xì)胞因子還通過相互間的增強(qiáng)作用而加重宿主反應(yīng),導(dǎo)致休克持續(xù)、細(xì)胞和生理功能障礙進(jìn)展、不可逆性等狀態(tài)。
6.血小板激活因子(PAF) 為脂類介質(zhì),使TNF-α和IL-1的作用放大,并通過其多種生理效應(yīng)使休克和缺血惡化。PAF釋放造成血小板凝集、白細(xì)胞活化、支氣管收縮、血管通透性增加、心肌抑制和低血壓。PAF還可刺激合成白三烯并在內(nèi)毒素血癥中介導(dǎo)腸壞死。
7.氧化劑 是活性氧代謝的產(chǎn)物,其另一來源為激活的中性粒細(xì)胞。氧化劑有其正常生理作用,但更注重的是它在炎癥、損傷和感染中的病理生理作用。包括脂質(zhì)過氧化和細(xì)胞膜破裂致細(xì)胞死亡;經(jīng)糖酵解及線粒體途徑抑制ATP合成;對脫氧核糖核酸的氧化性損害;降低細(xì)胞的煙酰胺-腺嘌呤二核苷酸水平;干擾細(xì)胞內(nèi)的鈣調(diào)節(jié);對氨基酸和蛋白質(zhì)的氧化性損害。
8.神經(jīng)內(nèi)分泌介質(zhì) 交感神經(jīng)系統(tǒng)受損傷、應(yīng)激、感染的剌激后,腎上腺素和去甲腎上腺素釋放,致心跳加快、心肌收縮力加強(qiáng)、外周血管收縮。腎素-血管緊張素系統(tǒng)激活,釋放血管緊張素II,使血管進(jìn)一步收縮導(dǎo)致缺血和休克惡化。并且醛固酮和血管加壓素釋放,發(fā)生鹽和水潴留。與此同時,腦垂體前葉釋放ACTH剌激腎上腺皮質(zhì)產(chǎn)生皮質(zhì)醇,造成蛋白和脂肪分解、糖異生。胰高血糖素釋放及胰島素分泌受抑均與糖異生和糖耐量下降有關(guān)。
(四)胃腸道損害 休克時微循環(huán)從新分布的結(jié)果,使正常占心輸出量15%~20%的內(nèi)臟血流量減少,不僅對肺、腎、心、腦和肝的損害,并引起胃腸道粘膜缺血和細(xì)胞缺氧。其損害機(jī)制與氧供不足和缺血再灌注有關(guān),繼之產(chǎn)生促炎因子進(jìn)一步加重粘膜損害。腸粘膜損害的結(jié)果是腸道的通透性增加,腸內(nèi)菌叢和細(xì)菌毒素經(jīng)腸壁“移位”,再通過淋巴及門靜脈侵犯全身。這種正常腸上皮屏障的損害和繼發(fā)性細(xì)菌及其毒素移位,將加重全身炎性反應(yīng)并最終發(fā)展為MODS。因此,胃腸道被認(rèn)為是不可逆性休克和MODS的“啟動器官”。
四、休克的監(jiān)測 診斷休克并不困難,重要的是對休克狀態(tài)的監(jiān)測。理想的方法應(yīng)能準(zhǔn)確顯示組織和細(xì)胞的灌注情況,而且是非侵入性和高度安全的。
(一)常規(guī)監(jiān)測方法 物理檢查和實驗室資料是評估病人復(fù)蘇的基礎(chǔ)。心率、血壓、中心靜脈壓、血細(xì)胞比容、動脈血氣分析和尿量,要比毛細(xì)血管充盈、皮膚溫度和充盈度的估計更可靠。然而所有這些方法對診斷和治療效果的監(jiān)測,均有一定的欠敏感性,即使尿量、平均動脈壓(>80mmHg)也不是對組織潛在缺氧的敏感指標(biāo),并不能評估氧債和總的組織灌注情況。不正常數(shù)值反應(yīng)的是休克和組織缺氧的繼發(fā)結(jié)果,“正常”數(shù)值也并不能確切反應(yīng)休克狀態(tài)的好轉(zhuǎn)。Shippy曾指出心率、平均動脈壓、血細(xì)胞比容、中心靜脈壓甚至肺毛細(xì)血管楔壓,雖是指導(dǎo)休克初期復(fù)蘇的有用指標(biāo),但都不是估計血容量的可靠數(shù)據(jù)。
在休克狀態(tài)監(jiān)測中,正常血液動力學(xué)和氧供指標(biāo)見表5-1。
表5-1 正常血液動力學(xué)和氧供指標(biāo)
指 標(biāo) 正 常 值 計 算 公 式
平均動脈壓(MAP) 75~100mmHg
中心靜脈壓(CVP) 1~8mmHg
平均肺動脈壓(MPAP) 10~16mmHg
肺毛細(xì)血管楔壓(PCWP) 5~12mmHg
心輸出量(CO) 4~6 L/min
心臟指數(shù)(CI) 2.5~3.5 L/(min?m2) CO/BSA
周圍血管阻力(SVR) 800~1400 dyn?s/cm5 (MAP-CVP)×80/CO
周圍血管阻力指數(shù)(SVRI) 1500~2400 dyn?s/(cm5?m2) SVR×BSA
肺血管阻力(PVR) 100~200 dyn?s/cm5 (MAP-PCWP)×80/CO
肺血管阻力指數(shù)(PVRI) 150~300 dyn?s/(cm5?m2) PVR×BSA
動脈氧含量(CaO2) 16~22 ml/100(vol%)
(SaO2×Hgb.×1.39)+ (PaO2×0.0031)
靜脈氧含量(CvO2) 12~17 ml/100(vol%)
(SVO2×Hgb.×1.39)+ (PvO2×0.0031)
氧釋放(DO2) 700~1400 ml/min CaO2×CO×10
供氧指數(shù)(DO2I) 400~600 ml/(min?m2) CaO2×CI×10
氧耗(VO2) 150~300 ml/min C(a-v)O2×CO×10
耗氧指數(shù)(VO2I) 100~150 ml/(min?m2) C(a-v)O2×CI×10
氧攝取比率(O2ER) 0.23~0.32 VO2/DO2