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对创伤性休克的认识

来源:中国煤炭工业医学杂志
摘要:关键词休克,创伤性。发病机制随着科技地不断发展,创伤的发病率正呈逐年上升的趋势。创伤已占45岁以下人群死亡原因的第一位,所有人群死亡原因的第三位[1]。除了枪弹伤、烧伤、冲击伤等战伤以外,平时多见于交通事故伤、生产事故伤、自然灾害伤,还有较大的手术打击等都常发生创伤性休克。...

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  关键词 休克,创伤性;发病原因;发病机制

  随着科技地不断发展,创伤的发病率正呈逐年上升的趋势。创伤已占45岁以下人群死亡原因的第一位,所有人群死亡原因的第三位[1]。除了枪弹伤、烧伤、冲击伤等战伤以外,平时多见于交通事故伤、生产事故伤、自然灾害伤,还有较大的手术打击等都常发生创伤性休克。重症创伤性休克如果抢救不当,常导致严重伤残或死亡,严重威胁患者生命和生存质量,因此创伤性休克的防治仍是必须加以重视的问题[2]。

  1  创伤性休克的概念

  1737年法国外科医生为描述创伤对人体构成的严重“打击”,第一次把“cboc”引入医学术语。1743年英国医生Le Dran 将其译为“shock”来描述枪伤引起的危重状态。后来我国学者译为“休克”沿用至今。从“休克”这个名词应用之初,就与创伤密切相关。在之后的两次世界大战中,由于对大量创伤伤员救治的需要,更促进了对创伤性休克本质的认识[3]。

  第一次世界大战期间Cannon和Bayliss查明氧运输障碍和酸中毒与创伤性休克密切相关。1930年,Blalock 提出了创伤性休克的原发机制是低血容量。但当时却解释不了不伴大量失血的创伤也能发生休克。战后通过动物实验发现,严重创伤可以使大量血管内体液转移到组织间隙,造成循环血容量下降。第二次世界大战和20世纪50年代朝鲜战争期间,研究发现急性肾功能不全与休克相关,并严重阻碍病情恢复。同时心输出量监测技术证实休克时心输出量减少;动物实验也表明持久的低心输出量可以造成休克,使得积极的补液成为创伤性休克的标准复苏治疗。到越南战争期间,随着复苏术的应用和完善,休克后急性肾功能不全的发病减少,但又发现严重的创伤和休克可以引起“创伤后湿肺”(休克肺),现在称为急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。20世纪70年代提出进行性序惯性多系统衰竭的概念(MOF),认为严重的创伤开始可以只发生循环功能衰竭,随后可继发肾、肺、肝、胃、肠等多个器官、多个系统的功能衰竭,但发生多器官功能衰竭的原因不明。20世纪90年代多数学者认为多器官功能衰竭与休克时全身炎症介质产生过多有关,目前欧美学术界将此类全身反应命名为 systemic inflammatory response syndrome(SIRS),国内多译为“全身性炎症反应综合征”。

  对休克的认识已经经历了从症状描述、休克-低血压以及组织灌注衰竭几个阶段,又从微循环紊乱延伸到组织细胞缺氧致细胞膜功能障碍、细胞代谢异常和细胞死亡。在对创伤性休克认识不断深入的同时,其概念也在不断发展和完善。如今,创伤性休克的基本概念是指机体遭受到严重创伤的刺激和组织损害,通过“血管-神经”反射所引起的以微循环障碍为特征的急性循环功能不全,以及由此导致组织器官血流灌注不足、缺氧和内脏损害的综合征。

  2 创伤性休克的病因

  严重创伤发生时常伴大量失血、失液所致循环血容量下降:剧烈疼痛刺激交感神经兴奋,使儿茶酚胺增多;大量组织因子释放入血、组织坏死及分解产物的释放和吸收;机体免疫力下降。加上创伤继发感染等有害因素共同作用,使机体神经、循环、内分泌、免疫、新陈代谢等正常生理功能紊乱。所以创伤性休克较其他类型休克更为复杂。

  2.1 失血                                    

  失血是创伤造成血流灌注不足引起休克最常见的原因。引起休克的失血量随着年龄、性别、健康状况以及失血的速度而有所不同。一般一次突然失血量不超过总血量的1/4(约为1 000~1 250ml)时,机体通过神经体液的调节,可代偿地维持血压在正常范围,此时若能迅速有效地止血、补液或输血等,多能防止休克的发生;如失血量达到总血量的1/3(约1 500ml)以上时,有效循环血量减少,微循环灌注不足,加上血红蛋白丢失,造成全身组织和器官的缺氧,重要脏器机能紊乱和组织代谢失调,即发生休克。

  2.2  神经内分泌功能紊乱                                    
  严重创伤发生时的剧烈疼痛、恐惧、焦虑及寒冷、神经麻痹等,都可对中枢神经系统产生不良刺激,如果这些刺激强烈而持续时,可进一步扩散到皮层下中枢而影响神经内分泌功能,导致反射性血管舒缩功能紊乱,因而末稍循环的阻力增大,以致大量血液瘀滞在微血管网中,有效循环量减少而发生休克。如多发性骨折、高位截瘫、面颌部击伤、腹腔神经丛受刺激等,易并发休克。

  2.3 组织破坏                                    

  严重的挤压伤,肢体受挤压的时间过长,可导致局部组织缺血和组织细胞坏死。当压力解除后,由于局部毛细血管破裂和通透性增高,可导致大量隐性出血和血浆渗出,有效循环量下降;同时造成组织水肿,阻碍局部血液循环,使细胞缺氧加重,加速了组织细胞坏死的进程。组织细胞坏死后,释放大量酸代谢产物和钾、磷等物质,引起电解质的紊乱。其中某些血管活性物质被吸收后,对血管通透性和舒缩功能有危害,使血浆大量渗入组织间隙中和瘀滞在微血管内,造成恶性循环,有效循环进一步下降,亦可引起休克。不恰当的治疗措施,如上止血带的时间过长(4~8h以上),过紧的石膏或小夹板外固定,也可引起循环障碍,造成组织破坏,由此产生的局部或全身变化,也与严重挤压伤相类似,也能产生休克。

  2.4  细菌毒素作用                                    

  由于创伤继发严重的感染,细菌产生大量的内、外毒素,这些毒素进入血液循环,可引起中毒反应,并通过血管舒缩中枢或内分泌系统,直接或间接地作用于周围血管,使周围血管阻力发生改变,从而使血液循环在动力学上发生紊乱,小动脉和毛细血管循环障碍,有效循环量减少,动脉压下降,导致中毒性休克产生。此外毒素直接损害组织及增加毛细血管通透性,造成血浆的丢失,使创伤性休克的演变加速和程度加重。

  上述4种因素可复合存在而产生综合作用,其中最共同的、基本的变化在循环方面。无论创伤失血、神经内分泌功能紊乱、组织破坏引起分解代谢产物的增多或细菌毒素作用,均可使微循环系统容积不相称地扩大,大量血液瘀滞在静脉和毛细血管内,导致有效循环减少,身体各组织器官得不到足够的血液灌流,加上其中一些代谢产物对某些器官产生直接毒性作用,从而引起创伤性休克。

  3  创伤性休克发病机制的研究进展

  3.1 氧代谢障碍                                    

  20世纪60年代已经发现休克时心输出量减少使组织灌注不足及细胞水平底物的供需失衡,将导致广泛的组织缺氧和器官功能损害。现在组织低灌流与氧代谢障碍导致细胞能量严重缺乏及代谢性酸中毒,已经成为休克发生发展的经典解释。创伤性休克缺氧是导致各种脏器损害的主要始动因素之一[4]。创伤性休克动物实验也证明了组织缺氧在创伤性休克的发病机制中起重要作用,抗缺氧药物应是治疗创伤性休克的基本药物[5]。组织缺氧还可刺激巨噬细胞激活和血管活性物质花生四烯酸的释放,产生全身性作用。组织长时间缺氧,还会引起黄嘌呤氧化酶激活。再灌注后产生大量毒性氧自由基,对细胞功能造成损害,特别是引起氧化还原系统和其他酶系统的损害,在严重创伤后最初24h内如果血清乳酸浓度升高,则可能会发生ARDS和多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)[6]。

  3.2 多脏器功能障碍                                    

  创伤性休克后最严重的并发症是MODS,它是指由全身性损害因素导致全身炎症失控、氧化代谢障碍以及免疫功能失调造成的多系统或器官功能损害的临床综合征,病死率很高。

  3.2.1 肺功能改变                                    

  肺脏是创伤性休克过程中最早和最易受损的器官。肺功能障碍早期常表现为急性肺损伤(acute lung injury),若进一步发展可成为ARDS,表现为呼吸频数而困难,难以纠正的进行性低氧血症,肺顺应性下降以及不同程度的高碳酸血症。目前认为,创伤后急性肺损伤和ARDS可进一步发展到MODS,其病死率极高。

  3.2.2 心功能改变                                    

  心功能障碍可发生于创伤性休克的各个时期,目前有“休克心”的提法[7]。休克早期反射性交感兴奋、心率增快、心收缩力加强,心功能可代偿性增强。若休克未能及时有效得到纠正,心功能逐渐降低,冠状动脉血液灌流减少,造成心肌缺血、缺氧,另外各种毒素与介质侵袭、酸中毒和高钾血症都将加重心肌损伤,最终导致心功能衰竭。

  3.2.3  肾功能的改变                                    

  休克早期由于有效循环血量减少使肾血管血流灌注压显著降低,造成肾脏局部缺血,进而使肾小球滤过严重减少,可出现少尿和氮质血症,尚无肾脏的实质性损害。持续性肾缺血可引起肾细胞、肾小管损伤,肌红蛋白以及毒性代谢产物加重肾损伤,导致急性肾小管坏死和急性肾功能衰竭。急性肾功能衰竭的出现往往标志着休克病情的恶化,甚至预示有死亡的可能,早期的肾替代治疗以及预防多脏器功能衰竭发生是改善预后的关键[8]。

  3.2.4 胃肠功能改变                                    

  胃肠组织能量代谢障碍和缺血性损伤是不可逆性休克和MODS的始动因素[9]。创伤休克后胃肠道因微循环痉挛而发生严重缺血,继而转变为淤血。缺血缺氧造成肠粘膜屏障功能减弱或破坏,导致肠道细菌移位(bacterial translocation)和肠源性内毒素血症,进而引发一系列炎性介质释放和级联反应,使病情愈加复杂和恶化。此外,胃肠粘膜的坏死或溃疡出血,使血容量进一步减少而使休克加重。

  3.2.5 脑功能的改变                                    

  在休克早期,由于血液的重新分布和脑循环的自身调节,保证了脑的血液供应,脑功能没有明显障碍。当休克发展到失代偿期,动脉血压明显下降,低于脑循环自身调节的限度或因脑循环发生DIC,脑组织灌注量减少,脑细胞缺血、缺氧和脑水肿,可发生抽搐、神志淡漠甚至昏迷。

  3.3 细胞因子                                    

  严重创伤性休克时产生一系列的细胞因子和体液因子,参与了休克时顽固性低血压、SIRS和MODS的发生。

  3.3.1  一氧化氮(nitric oxide,NO)                                    
  NO的生物效应有扩张血管,抑制血小板粘附、聚集,抗血栓形成及信息传递、炎症介质、细胞保护作用等。动物实验表明,无选择性地抑制一氧化氮合成酶(NOS)对休克不利,而应用氨基胍、S2甲基异硫脲选择性抑制诱生型一氧化氮合成酶(iNOS)可显著改善休克模型的预后。

  3.3.2 内皮素(endothelin,ET)                                    
  ET是目前所知作用最强的血管收缩肽,ET21是ET的一种异构体。在休克失代偿期,ET21浓度显著升高,使各脏器的血液供应进一步下降,循环血管尤其是阻力血管对缩血管体液因子的反应性下降,处于舒张和麻醉状态,使体循环血管压力和阻力降低、微循环功能紊乱,参与休克时的组织损伤过程[10]。NO和ET在生理情况下处于动态平衡状态。休克时的缺血、缺氧、感染等因素引起NO及ET分泌紊乱并导致NO/ET失衡时,就会引发或加重机体的病理生理过程,并决定着休克的发生和发展,应用NO合成的前体L-Arg可减少ET的分泌与释放,使NO/ET值升高,改善肝脏及小肠的氧分压,从而改善创伤性休克大鼠的预后[11]。

  3.3.3 热休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)                                    
  HSPs在保证细胞正常功能及在应激时维持细胞内稳态方面具有十分重要的作用。HSP70参与热休克预处理对线粒体的保护作用,作用位点是再灌注期的线粒体氧化性损害[12]。

  3.3.4 弥散性血管内凝血组织因子(TF)                                    
  TF是外源性凝血途径最主要的生理性凝血启动因子。P-选择素是一种细胞粘附因子,表达于内皮细胞表面和血小板。TF和P-选择素的相互作用在创伤性休克的发病机制中可能有重要作用[13-15]。另外发现P-选择素在创伤性休克大鼠的心、肺、肝、小肠组织中大量表达,引起中性粒细胞的大量浸润及组织损伤,提示P-选择素与重要器官的组织损伤有关[16]。

  3.3.5肾上腺髓质素(adrenomedullin,ADM)                                    
  ADM是近年来发现的一种新的生物活性多肽,具有强大的舒张血管、降低血压和利钠利尿作用,参与心血管等系统重要功能的调节,在休克的血流动力学变化中起着重要的作用[17]。

  3.3.6 巨噬细胞转移抑制因子(MIF)                                    
  MIF是一种促炎细胞因子,创伤患者血中明显增高,并与创伤的程度呈正相关[18]。

  随着科学技术的进步和医学事业的发展,我们将进一步提高对休克的认识及处理能力,为人类的健康做出新贡献。

  参考文献

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  河北省唐山市,华北煤炭医学院  

作者: 韩鹏 程爱国
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