第七节 休 克
休克(shock)是机体在各种强烈有害因子作用下,发生以组织微循环灌流量急剧减少为主要特征的急性血液循环障碍,由此导致细胞和各重要器官功能代谢紊乱和结构损害的一种全身性病理过程。休克涉及临床各科,是严重威胁病人生命的危重病症。其主要表现为面色苍白、皮肤湿冷、血压下降、心率加快、脉搏细速、尿量减少、神志烦躁不安或表情淡漠甚至昏迷等。人类对休克的研究已有约300年历史,经历了从现象到本质的认识过程。现已发现,多种病因、多发病环节、多种体液因子参与了休克的发生和发展。
休克的病因与分类
一、休克的病因
1.失血与失液
大量失血可引起失血性休克(hemorrhagic shock),常见于外伤出血、消化道出血(胃溃疡出血、食管静脉曲张出血等)、产后大出血、动脉瘤破裂等。快速失血超过总血量的20%左右,即可引起休克;失血量超过总血量的50%常迅速导致死亡。剧烈呕吐或腹泻但未能及时补充体液、大汗淋漓等可导致大量体液丢失,引起血容量与有效循环血量锐减而发生休克。
2.烧伤
大面积烧伤可引起烧伤性休克(burn shock),早期多由疼痛及大量血浆渗出导致有效循环血量减少而引起休克。晚期因继发感染而发展为感染性休克。
3.创伤
各种严重的创伤可导致创伤性休克(traumatic shock),尤其是在战争时期和自然灾害、突发事故中多见,如骨折、大手术等。休克的发生与疼痛和失血有关。
4.感染
细菌、病毒、立克次体等引起的严重感染,特别是革兰阴性细菌感染常可引起感染性休克(infectious shock)。其中细菌内毒素中的有效成份LPS和其他毒素起重要作用。感染性休克常伴有败血症,故又称败血症休克(septic shock)。
5.过敏
注射某些药物(如青霉素)、血清制剂或疫苗时可致过敏体质的人发生过敏性休克(anaphylactic shock)。组胺、缓激肽大量释放入血,造成外周血管舒张、血管床容量增加及毛细血管通透性增加,导致有效循环血量减少。
6.急性心力衰竭
常见于大面积心肌梗死、心包填塞、急性心肌炎及严重的心律紊乱(房颤与室颤)。急性心力衰竭可引起心输出量显著减少,有效循环血量和灌流量下降,发生心源性休克(cardiogenic shock)。
7.神经源性因素
中枢神经系统损伤或抑制可导致血管运动中枢功能障碍,引起神经源性休克(neurogenic shock),常见于剧烈疼痛、高位脊髓麻醉或损伤等。
二、休克的分类
(一)按病因分类
分为失血性休克、失液性休克、烧伤性休克、创伤性休克、感染性休克、过敏性休克、心源性休克和神经源性休克等。
(二)按休克发生的起始环节分类
虽然休克病因不同,但通过血容量减少、心输出量急剧降低和外周血管容量扩大这三个起始环节,引起有效循环血量减少、组织灌流量不足是休克发生的共同基础。故休克可分为:
1.低血容量性休克(hypovolemic shock)
是失血、失液因素所致休克的起始环节。急性大出血或大量液体丢失,将造成血容量急剧减少而导致休克。
2.心源性休克(cardiogenic shock)
由于心输出量急剧减少导致组织有效灌流量严重不足所引起的休克称为心源性休克。主要急性心肌梗死等心脏病变引起,也可由心包填塞等心外原因所致。
3.血管源性休克(vasogenic shock)
由于外周血管容量的扩大,大量血液淤滞在微循环中,引起有效循环血量减少而导致的休克称为血管源性休克。常为过敏性、感染性、神经源性休克的起始环节。
(三)按血流动力学变化的特点分类
1.低排高阻型休克
是临床最常见的类型,其特点是心排出量降低而外周血管阻力高。由于皮肤血管收缩,皮肤温度降低,又称“冷休克”。失血失液性、心源性、创伤性和大多数感染性休克属此类型。
2.高排低阻型休克
较为少见。其特征是外周血管阻力低,心排出量高。由于皮肤血管扩张,血流量增多,皮肤温度可增高,故亦称“暖休克”。部分感染性休克属此型。
3.低排低阻型休克
血流动力学特点是心输出量降低,总外周阻力也降低,故血压明显降低,实际上是失代偿的表现。
三、 休克分期与发病机制
尽管各类休克发生的起始环节不同,但微循环障碍是各类休克发生的共同发病环节,其特征是体内重要器官微循环处于低灌注状态。以典型的失血性休克为例说明休克时血流动力学和微循环的改变,其过程大致可分为三期。
(一)微循环缺血性缺氧期(休克早期,代偿期)
1.微循环变化的特点
此期微循环变化的特点是缺血,其中微动脉、后微动脉和毛细血管前括约肌收缩更显著,使毛细血管前阻力增加,真毛细血管网血流量减少,血流速度显著减慢。血液限于直捷通路和开放的动-静脉吻合支回流;微循环出现少灌少流、灌少于流或无灌的现象;组织呈缺血、缺氧状态(图10-24)。

| 图10-24 休克各期微微环变化模式图
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2.微循环变化的机制
⑴儿茶酚胺大量释放 交感-肾上腺髓质系统强烈兴奋,使儿茶酚胺大量释放入血,是引起微循环血管持续痉挛的始动因素。已证明休克时血中儿茶酚胺含量比正常高数十倍甚至几百倍。儿茶酚胺可刺激α受体导致皮肤、内脏血管持续痉挛收缩,也可刺激β受体引起动-静脉吻合支开放。不同的致休克原因可通过不同的机制引起交感-肾上腺髓质系统兴奋。例如创伤时的疼痛和失血可刺激交感-肾上腺髓质系统兴奋;血容量减少和心功能降低可通过窦弓反射引起交感-肾上腺髓质系统兴奋;感染时的内毒素可直接刺激交感-肾上腺髓质系统兴奋。
⑵其它体液因子的释放 低血容量、交感神经兴奋以及儿茶酚胺大量释放,可刺激机体产生较多体液因子,如血栓素(TXA2)、血管紧张素II、加压素、内皮素等,都有缩血管作用。
3.微循环变化的代偿意义
休克早期的微循环变化对机体有一定的代偿意义,主要表现在:
⑴保证心脑重要器官的血液供应 不同器官的血管对儿茶酚胺反应不同:皮肤、腹腔内脏血管的α受体密度较高,对儿茶酚胺的敏感性高,收缩明显;而脑血管交感缩血管纤维分布较稀少,α受体密度低,故无明显改变;冠状动脉虽有α受体及β受体双重支配,但以β受体为主,且交感神经兴奋时心脏活动增强,代谢产物中扩血管物质增多,所以冠状动脉可扩张。在全身循环血量减少的情况下,微循环反应的不均一性,使血液重新分布,保证了重要生命器官心脑的血液供应。
⑵动脉血压的维持 本期动脉血压可不降低,或略有下降,其机制主要包括:
①回心血量增加:儿茶酚胺等缩血管物质使微静脉、小静脉及肝脾等储血库收缩,回心血量得以快速增加,此为“自身输血”作用;微循环灌流量不足,毛细血管中流体静压下降,使组织液进入血管,增加血浆容量,起到“自身输液”的作用;肾素-血管紧张素-醛固酮系统的激活,使肾小管对水钠重吸收增加,有助于血容量的恢复。
②心输出量增加:交感神经兴奋、儿茶酚胺释放增多以及静脉回流量增加,可使心率加快、心肌收缩力增强(心源性休克除外),心输出量增加。
③外周阻力增高:许多器官内小动脉、微动脉收缩所致。
通过上述各种途径的代偿,休克早期动脉血压能保持相对恒定,心脑血液供应基本得到保证。
4.主要临床表现
面色苍白,四肢厥冷,心率加快,脉搏细速,少尿或无尿,烦躁不安,血压可在正常范围内,但脉压差明显减小(图8-2)。脉压差减小比血压下降更具早期诊断意义。
此期机体在进行积极的代偿反应,如能及时消除引起休克的原因、补充血容量、解除微循环障碍,可防止休克进一步发展。如未能得到及时治疗,病情可继续发展进入休克期。
(二)微循环淤血性缺氧期(休克期,可逆性失代偿期)
1.微循环变化的特点
此期微循环变化的特点是淤血。休克持续一段时间后,微循环血管痉挛减轻甚至转为舒张;血液由驰张的毛细血管前括约肌大量涌入毛细血管内。而微静脉端因血细胞嵌塞、血流缓慢和血黏度增加,使血液的流出道阻力增加、毛细血管后阻力大于前阻力,故微循环出现灌入多流出少、灌大于流的现象,大量血液淤滞在毛细血管内;组织处于严重的淤血性缺氧状态中(图8-1c)。
2.微循环变化的机制
⑴酸中毒 微循环持续性缺血缺氧,使该部位的组织酸性代谢产物增多,引起代谢性酸中毒。酸性环境下,微循环各部分对儿茶酚胺的反应性降低,发生松弛、舒张。
⑵局部扩血管物质增多 长时间组织缺血、缺氧使局部扩血管的代谢产物增多。例如肥大细胞释放组胺增多,血管内皮受损致激肽类物质生成增加,ATP的分解产物腺苷增多,以及细胞分解时释出的钾离子增多等,均可引起血管扩张。
⑶血液流变学改变 休克进展期微循环中血液流速明显降低,白细胞滚动、贴壁、黏附于内皮细胞,并嵌塞于毛细血管内,使血流受阻。这种黏附是通过黏附分子介导的。黏附和激活的白细胞通过释放氧自由基和溶酶体酶,导致内皮细胞和组织损伤。组胺使血管通透性增加,血浆外渗,血浆黏度增高;红细胞和血小板聚集,使血细胞压积增大等,都使微循环血流进一步变慢,血液淤滞、泥化。
⑷内毒素的作用 除感染性休克时机体存在内毒素外,其他类型休克时肠道内细菌及其产生的内毒素,也可通过缺血损伤的肠黏膜吸收入血。内毒素可与血液中的白细胞发生反应,导致多肽类物质生成增多,使血管扩张。
3.微循环变化的后果
此期微循环血管床大量开放,血液淤滞在皮肤和内脏毛细血管中,毛细血管内流体静压升高,“自身输血”、“自身输液”作用停止。淤血导致有效循环血量锐减,回心血量减少,心输出量和血压进行性下降,组织中血液灌流量进一步降低。交感-肾上腺髓质系统的持续兴奋更加重了组织灌流量的减少,组织缺氧更趋严重,形成恶性循环。由于组胺、缓激肽的作用,使毛细血管通透性增高,促进血浆外渗,引起血液浓缩、黏滞度升高,加重了恶性循环。
此期微血管反应性低下,丧失参与血流调节的能力,促使整个心血管系统功能恶化,机体由代偿逐渐转向失代偿。
4.主要临床表现
血压进行性下降,心搏无力,心音低钝,神志淡漠甚至昏迷,少尿或无尿,皮肤出现花斑或紫绀。本期尽管已失代偿,但如积极救治仍可使病情逆转。但若持续时间过长,则可发展为不可逆的改变。
(三)微循环衰竭期(休克晚期,不可逆期)
1.微循环变化的特点
微循环淤滞更加严重,微血管平滑肌呈麻痹性扩张,对任何血管活性物质失去反应,微循环血流停止,不灌不流,血液进一步浓缩,凝固性增高,可诱发弥散性血管内凝血(disseminated intravascular coagulation, DIC)(图8-1d)。并可继发纤溶系统活性亢进而导致出血。组织细胞处于更加严重的缺血缺氧状态,可发生变性、坏死。
2.DIC发生机制
不同类型的休克,DIC形成的早晚不一,如严重感染性休克,细菌内毒素可通过不同途
径促使DIC早期发生;严重创伤时组织因子大量释放,也可在早期发生DIC。但并非所有休克患者都一定发生DIC。休克晚期发生DIC主要与下列因素有关:①血液流变学改变:微循环淤血不断加重,血液浓缩,血浆黏度增大,血细胞压积增大,纤维蛋白原浓度增加,血小板和红细胞较易于聚集,血液处于高凝状态。②凝血系统的启动:创伤、烧伤、大手术、严重缺氧、酸中毒或内毒素等常导致大量组织破坏、血管内皮细胞损伤,从而启动外源性和内源性凝血系统。③TXA2-PGI2平衡失调:组织缺氧、感染等因素可促使血小板合成TXA2增多;血管内皮细胞损伤使PGI2生成减少,使TXA2-PGI2平衡失调,促进血小板聚集。
3.微循环变化的后果
休克一旦并发DIC,对微循环和各器官功能产生严重影响:①微血管阻塞,回心血量锐减;②凝血物质消耗、继发纤溶活性增高等因素易引起出血,使循环血量进一步减少;③纤维蛋白(原)降解产物和某些补体成分可增加血管壁通透性,加重微血管功能紊乱;④缺氧、酸中毒不断加重,许多酶系统活性降低或丧失,并可使细胞内溶酶体膜破裂释出溶酶体酶,引起细胞损伤。
此外在休克晚期,由于肠道严重缺血、缺氧,屏障和免疫功能降低,肠道细菌和内毒素入血,作用于单核-巨噬细胞系统,使促炎介质和抗炎介质过度表达、平衡失调及泛滥入血,可导致全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome, SIRS )和代偿性抗炎反应综合征(compensatoryanti-inflammatory response syndrome, CARS),从而引起重要器官功能衰竭,甚至发生多系统器官衰竭,给治疗造成极大的困难。
4.主要临床表现
血压进一步下降,甚至无法测出,升压药难以恢复;脉搏细弱而频数,中心静脉压降低,静脉塌陷,出现循环衰竭;有时即使大量输血和补液使血压回升,但仍不能恢复毛细血管血流,称为无复流(no-reflow)现象;重要生命器官如心、脑、肺、肾、肝、肠等出现严重的功能障碍或衰竭,可导致患者死亡。
四、休克时细胞代谢变化和结构损害
研究发现,休克时的细胞损伤除继发于微循环障碍外,也可由休克的原始动因直接损伤引起;且细胞损伤又是引起器官结构损害和功能障碍的基础,因此提出了休克发生的细胞机制和休克细胞(shock cell)的概念。
(一)细胞代谢改变
1.物质代谢变化
休克时的严重微循环障碍导致组织低灌流和细胞供氧减少,使葡萄糖有氧氧化受阻,无氧糖酵解过程显著增强。脂肪和蛋白质分解代谢增强、合成减少。
2.酸中毒
细胞无氧糖酵解增强使乳酸生成显著增多;肝脏因缺氧而不能充分摄取乳酸并经过糖异生作用转化为葡萄糖,导致乳酸的堆积;肾排泄功能降低使代谢产物不能及时清除,因此发生代谢性酸中毒。酸中毒时,H+和Ca2+竞争引起心肌收缩力下降,心输出量减少;酸性环境还可使血管平滑肌对儿茶酚胺的反应性降低,外周阻力降低,使血压不易回升;酸中毒还可导致和加重高钾血症,加重休克时微循环障碍和器官功能障碍。
(二)细胞结构损害
1.细胞膜的变化
细胞膜是休克时最早发生损伤的部位。缺氧、ATP减少、酸中毒、高血钾、自由基引起膜的脂质过氧化、炎症介质和细胞因子等都会导致细胞膜的损伤,出现离子泵功能障碍,水、Na+和Ca2+内流,细胞内水肿,跨膜电位明显下降。
2.线粒体的变化
休克初起时线粒体仅发生功能降低,ATP合成减少。休克后期线粒体可发生不同程度的肿胀、嵴断裂、线粒体膜破裂等形态改变。线粒体损伤导致呼吸链功能障碍,通过氧化磷酸化产生的能量物质进一步减少。
3.溶酶体的变化
缺氧、酸中毒可使溶酶体肿胀、空泡形成,最终溶酶体膜破裂、溶酶体酶释放。溶酶体酶可引起细胞自溶,消化基底膜,激活激肽系统,形成心肌抑制因子等。溶酶体的非酶性成分可引起肥大细胞脱颗粒、释放组胺。
4.细胞死亡
休克时细胞损伤最终可导致细胞死亡。休克时细胞死亡的主要形式是坏死,但近年的研究结果表明,血管内皮细胞、单核巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞及各脏器的实质细胞均可发生凋亡,此常由炎症介质、细胞因子及氧自由基损伤作用所致。
案例10-6
[病例摘要]
男性,43岁,呕吐,腹泻3天,水样便。患者口渴、志嘶哑、耳鸣、眼球下陷、面颊深凹、口唇干燥、皮肤凉、弹性消失、手指皱瘪等。肌肉痉挛多见于腓肠肌和腹直肌。腹舟状,有柔韧感。脉细速110次/min,呼吸30次/min,80/50,体温38.2℃。
[问题]
1.患者出现上述症状的原因是什么?
2.患者处于疾病病理过程的哪一阶段?
(三)重要器官功能衰竭
1.概述
严重休克时由于细胞损伤可导致重要器官的功能障碍甚至衰竭而致病人死亡。在同一休克患者可出现两个以上的器官或系统功能障碍甚至衰竭,即多器官衰竭(multiple organ failure, MOF)或多系统器官衰竭(multiple system organ failure, MSOF)。因患者器官功能变化是一个由轻到重、由代偿到失代偿的逐渐发展过程,现提倡用多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)来表示。MODS是指在严重创伤、感染和休克时,原无器官功能障碍的患者同时或在短时间内相继出现两个以上器官系统的功能障碍。各种类型的休克中以感染性休克的MODS发生率最高。MODS多见于急性危重患者,如能得到及时救治可获逆转,否则病情进一步加重,可发展成MSOF、甚至死亡。
从病因作用于机体,经历SIRS到MODS、再发展到MSOF通常是一个有规律的发病过程。从临床发病形式看,一般可分为两种不同的类型:
(1)速发单相型:由严重损伤因子直接引起,该型病情发展较快,病变的进程只有一个时相,器官功能损伤只有一个高峰,又称为原发型。
(2)迟发双相型:常出现在创伤、感染、失血等原发因子的第一次打击后,经过一定时间的缓解期或经过支持疗法处理,甚至在休克复苏后,又受到致炎因子的第二次打击而发生多器官功能障碍和/或衰竭。病程中有两个高峰,呈双相,又称为继发型。其发生与器官微循环灌注障碍、创伤后的高代谢状态、缺血-再灌注形成的大量氧自由基损伤有关。
2.休克时重要器官功能障碍
⑴肺功能障碍 呼吸功能障碍发生率可高达83%~100%。肺功能障碍较轻者可称为急性肺损伤(acute lung injury,ALI),病情恶化可表现为急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)。ALI和ARDS二者仅为程度上的差别,所有的ARDS都有ALI,但并非所有的ALI都发展成ARDS。
ARDS是以进行性呼吸窘迫、进行性低氧血症、紫绀、肺水肿和肺顺应性降低为特征的急性呼吸衰竭。肺部主要病理变化为急性炎症导致的呼吸膜损伤,具体表现为肺淤血、肺出血、肺水肿、肺泡萎陷、肺内透明膜形成和肺泡内毛细血管微血栓形成。
休克早期的创伤、出血、感染等刺激可兴奋呼吸中枢,使呼吸加快,通气过度,出现低碳酸血症和呼吸性碱中毒。继而交感-肾上腺髓质系统兴奋及大量缩血管物质的作用使肺循环阻力升高。严重休克患者经复苏治疗在脉搏、血压和尿量都趋于平稳后,仍可发生急性呼吸衰竭。
⑵肝功能障碍 肝功能障碍发生率很高,主要表现为黄疸和肝功能不全,多由创伤和全身感染引起。肝脏的库普弗细胞受到来自肠道的LPS的作用而活化,可引起SIRS,进而出现MODS。肝功能障碍导致肝脏的解毒能力下降,能量产生障碍。如同时导致黄疸,可影响某些胆盐中和内毒素的作用,会使静脉血中内毒素水平升高,毒性增强。在感染引起的MODS中,患者如有严重肝功能障碍,则死亡率较高。
⑶急性肾功能障碍 急性肾功能障碍的发生率仅次于肺和肝。临床表现为少尿、无尿,同时伴有高钾血症、代谢性酸中毒和氮质血症。
严重低血容量引起的急性肾功能衰竭多于休克发生后1~5天内出现。休克早期,由于机体血流重新分布使肾血流量严重不足,导致肾小球滤过率下降;恢复肾血流量可使肾功能恢复,称为功能性肾功能衰竭。如果休克持续时间较长,或不恰当地长时间大剂量使用缩血管药,可因持续的肾缺血引起急性肾小管坏死,发生器质性肾功能衰竭。此时,即使通过治疗措施使肾血流量恢复正常,也不能使肾脏的泌尿功能在短期内恢复正常。肾毒素(包括药物、血红蛋白、肌红蛋白)的作用、氧自由基损伤及肾内微血栓形成,都与急性肾小管坏死有关。
⑷心功能障碍 心源性休克本身存在原发性心功能障碍;其它类型休克在早期通过代偿反应维持冠状动脉血流量,心功能维持在正常或接近正常的水平;随着休克的发展,心功能可出现障碍,甚至发生急性心力衰竭。其发生机制主要与下列因素有关:①血压进行性降低使冠状动脉灌注量减少,且心率加快、收缩力增强导致耗氧量增加,心肌缺氧严重;②伴发水、电解质代谢紊乱与酸碱平衡紊乱,酸中毒、高钾血症、低钙血症等可导致心肌收缩力减弱;③心肌微循环中微血栓形成影响心肌的血液供应,引起心肌变性、坏死;④心肌抑制因子可抑制心肌收缩。⑤细胞毒素可损伤心肌细胞。
(5)脑功能障碍 休克早期,由于血液重分布和脑循环的自身调节保证了脑的血液供应,可不出现明显脑功能障碍表现。随着休克的发展,血压进行性下降以及脑微循环中出现微血栓,使脑血流量严重不足,脑组织缺血缺氧,加之代谢产物蓄积、细胞内外离子转运失调,导致一系列神经功能损害。患者出现神志淡漠,甚至昏迷。脑组织缺血、缺氧以及酸中毒可使脑血管壁通透性增高,引起脑水肿和颅内压升高,严重时可发生脑疝。如果脑疝压迫延髓生命中枢,可导致病人迅速死亡。
(6)胃肠功能障碍 休克早期的血流重新分布,使胃肠道血流量大大减少而出现缺血缺氧,继之发生淤血、微血栓形成及出血,使肠壁水肿、黏膜糜烂、形成应激性溃疡。临床上常表现为腹痛、消化不良、呕血和便血等。感染常是导致胃黏膜损伤的重要因素。MODS和MSOF患者在肠黏膜损伤的同时,菌血症、内毒素血症、败血症的发生率升高。

