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高渗溶液复苏对微循环的影响

来源:中华现代内科学杂志
摘要:经典的休克的复苏方法主要依靠等渗晶体液快速大量补充血容量来进行,常用的液体是生理盐水(NS)和乳酸林格液(RL)等。为了防止组织水肿同时增加血容量,临床上常应用3%~10%的高分子物质,如羟乙基淀粉、右旋糖酐、明胶或白蛋白等,溶于等渗晶体液中以代替单纯的等渗晶体液复苏[1~5]。相比等渗液体复苏,这......

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  休克常是危重病人的首要死亡原因。未经治疗的休克  有可能导致严重的肺损伤、急性呼吸衰竭综合征、多器官功  能衰竭甚至死亡。经典的休克的复苏方法主要依靠等渗晶  体液快速大量补充血容量来进行,常用的液体是生理盐水  (NS)和乳酸林格液(RL)等。但是大量应用等渗晶体液有  可能弊大于利,将会导致组织水肿,中性粒细胞激活和免疫  级联反应的发生。为了防止组织水肿同时增加血容量,临  床上常应用3%~10%的高分子物质,如羟乙基淀粉、右旋  糖酐、明胶或白蛋白等,溶于等渗晶体液中以代替单纯的等  渗晶体液复苏    [1~5]    。 

  从20世纪80年代开始,以高渗溶液进行的小容量复  苏被引入休克病人的治疗,7.5%的高渗盐水以4ml/kg的  剂量输入体内后可以改善血流动力学参数和组织灌注。相  比等渗液体复苏,这种复苏方式具有液体量少,便于输入的  特点。在最近几年的研究中发现高渗生理盐水(HTS)可以  通过增加毛细血管的渗透压而从间质、内皮细胞(EC)、红  细胞中置换出液体以增加血管内的容量,从而迅速增加平  均动脉压、外周组织灌注、心搏出量和尿量    [3]    。大型的双  盲随机研究表明以HTS或HTS-羟乙基淀粉混合物应用  于创伤性休克是安全和有效的,有许多报道认为HTS复苏  有很多优点,可以降低围复苏期的并发症(如肾衰竭、凝血  障碍和ARDS)    [4,5]    。近几年来的研究表明,HTS能介导免  疫保护,有可能改善创伤的预后。本文就高渗溶液复苏对  微循环的影响进行综述如下。   

  1 对微循环血流动力学的影响  

  用HTS对休克进行复苏可以增加微循环血液,防止休  克中的毛细血管塌陷。在一个采用激光多普勒血流分析技  术的失血性休克的模型中以HTS(4ml/kg)和RL(3~4倍  于失血量)进行复苏,复苏后2h RL组肠系膜和肾皮质的血  流量较HTS组降低了40%~50%    [6]    。在一个注射脂多糖  (LPS)复制脓毒血症的模型中以HTS复苏的模型的肠系膜  血流是等渗复苏的2倍;HTS组的动物存活率是对照组的  3倍    [7,8]    。Mazzoni等学者在兔子的肌肉上使用了在体可视  显微镜(intravital videomicroscopy,IVM)发现高渗液复苏的  失血性休克模型中毛细血管的血流完全的恢复至休克前水  平,而RL组则表现为毛细血管持久的收缩,与未复苏组的  结果一样    [9]    。他们用多普勒分析仪在肌肉表面的血流信  号中也证实了这个结果    [10]    。 

  还有一个量化比较微血管血流动力学转变的试验。在  失血性休克大鼠模型的回肠IVM中,高渗液复苏组或至少  2倍于失血量的RL复苏组可以将动脉直径维持在休克前  水平,而如果单独血液或右旋糖酐复苏组的血管直径则会  收缩75%    [11]    。而且大多IVM实验都可以证明高渗液复苏  增加血管血流主要是依靠收缩容量血管。在失血性休克模  型中对比相等量的HTS和NS复苏组的IVM显示二者动脉  的直径相等,但HTS组的动脉血流是NS组的2倍,不过HTS治疗的动物的静脉明显收缩,复苏后静脉血流要1h才  恢复正常,而NS组只用了10min。这个结果说明了高渗溶  液是如何动员容量血管的大量液体来增加血管内血容量  的。另外,静脉持续的有节奏的收缩和舒张在80%的HTS  组中被发现,这种血管运动的增加也是HTS改善微循环的  一个可能的机制    [12]    。这可能说明HTS复苏引起的微循环  改变是由于静脉的暂时收缩而总体推动动脉血流的增加和  微循环改善的。   

  2 微循环中的细胞受体表达和相互作用  

  微循环是HTS影响循环中的细胞和细胞间相互作用  的重要场所。多形核中性粒细胞(PMN)沿着一个有序的  过程从血管转移到受伤或感染的地方发挥作用。PMN的  边缘接触到血管的周边,在血管内皮表面趋化并与内皮细  胞(EC)表面选择蛋白(L、E、P)结合,这个最初很弱的相互  作用被逐渐强化发生级联反应,最后通过表面抗原(CD18/  CD11)和内皮上的细胞黏附分子(ICAM-1、ICAM-2)把  PMN固定在血管壁上。再通过白细胞转移作用,PMN穿过  细胞间隙顺趋化剂浓度梯度转移到组织损伤或感染的地  方    [13]    。 

  打乱PMN这一过程的有序性和器官功能障碍的病理  生理有着密切的关系。推进了脓毒血症、烧伤、多发伤和失  血性休克向着全身炎性反应综合征、多器官功能衰竭和死  亡发展。不适当的PMC/EC相互作用还被认为促进了蛋  白酶、氧自由基的释放,从而引起更严重的微血管损伤和组  织水肿。有越来越多的证据表明HTS可以降低不同形式  的局部或全身性炎症反应的发生和死亡率。特别是在失血  性休克模型中以HTS复苏可以减少支气管肺泡洗出液中  的PMN的量,减少肺损伤,同时也减少肝脏损伤。甚至有  些动物模型显示HTS复苏组可以提高存活率。应用HTS  可以使PMN和EC的功能和相互作用发生关键性转变。  在体外试验中高渗液体减弱了PMN的激活和其细胞毒性,  而且减少了释放的氧化物和蛋白酶。高渗液还减少了人类  PMN的表面L选择蛋白和CD11b。人类自愿者在接受高  渗液输注后他们的PMN的CD11b表达比接受RL输注的  要少。同时,虽然HTS复苏在动物身上减少了L选择蛋白  但CD11b的改变仍不明显    [14~16]    。 

  EC表达的黏附分子也同样被HTS改变。在体外试验  中HTS减少了内皮细胞间黏附分子-1(ICAM-1)的数  量    [17]    。在体内的研究中发现,HTS复苏组的肺和肝脏中的  ICAM-1同样是比RL组减少的    [17,18]    。另外Sun等学者报  道HTS组在鼠的脾脏和肺脏的ICAM-1蛋白和基因表达  均少于RL组    [19]    。虽然有些报道中认为E和P选择蛋白  的变化在不同复苏组中没有差异,但Alam等学者报道在肺  和脾脏中这两种蛋白的受体数目在RL组比HTS组有所增  加   [13]    。 

  IVM技术可以更深入可信地研究HTS是如何使黏附  分子表达减少和PMN/EC相互作用减少,从而减轻组织器  官损伤的。烧伤的情况下,相比RL组HTS复苏的老鼠血管中白蛋白阻塞(黏附)明显减少[20]    。在局部创伤和局部  缺血再灌注模型中,预先输入HTS组的白细胞趋化和黏附  要明显少于等渗复苏组和未处理组    [21]    。 

  关于HTS对血小板和中性粒细胞之间相互作用影响  的研究非常少。在田鼠的皮肤IVM中Saetzle等学者发现  HTS组相比RL组可以减少25%~35%的血小板与白细胞  的聚合物,还报道了60min后HTS复苏组的白细胞趋化和  黏附数量远少于RL复苏组    [22]    。   

  3 微血管的完整性和渗透性  

  全身炎症反应常伴随严重的失血性休克、脓毒血症、创  伤和烧伤出现,并加重组织水肿,引起不适当的宿主防御反  应的产物释放使微血管损伤进而使血浆和蛋白渗漏到周围  间质中。最近不少学者研究后提出不适当的细胞激活(中  性粒细胞、巨噬细胞、内皮细胞)和它们过度的相互反应才  是毒素释放从而引起血管渗漏的重要原因    [23,24]    。高渗性  溶液复苏对微循环中的细胞受体表达和细胞相互作用的影  响有可能减少血管渗漏。  很多研究显示HTS复苏可以减少微血管的渗透性。  以潮湿和干燥比率对1个75%面积烧伤的绵羊模型进行  评估,接受高渗液复苏治疗的绵羊的结肠、肝脏、胰腺、骨骼  肌和没有烧伤的皮肤中的湿重/干重(W/D)比率要小于  RL组    [25]    。这说明局部损伤引起的全身炎症反应所导致的  组织水肿或微血管渗漏是全身性的。在胰腺炎的HTS治  疗中显示肺W/D比率比NS组下降1/2,而且肺泡中的蛋  白是NS组的1/10    [26]    。Jerome等学者用组织学方法来评  估组织水肿,他们发现在肌肉4h缺血再灌注模型中用HTS  复苏的组织水含量较RL组少    [27]   。同样,运用组织学方法  评估一个失血性休克伴随气管内炎症的模型中,HTS复苏  有助于减少肺水含量    [28]    。 

  血管周围的大分子渗漏可以直接用荧光标记(异硫氰  酸荧光素标记的右旋糖酐、白蛋白)后以IVM测出,在紫外  线(480nm)照射荧光标记的大分子后,IVM可以量化的测  出渗漏到间质的标记分子多少。在一个模拟的局部感染的  仓鼠模型中,以HTS预先输入后可以减少40%异硫氰酸荧  光素标记的右旋糖酐的渗漏 [29]    。类似的,在局部缺血再灌  注模型或严重烧伤模型中,不同的IVM都发现在RL复苏  组的异硫氰酸荧光素标记的大分子渗透大大超过HTS复  苏组。这种研究表明HTS复苏组使粒细胞黏附减少也同  时能够降低血管的渗漏    [29]    。 

  临床证明高渗溶液复苏是安全而有效的维持了大血管  的血流动力学稳定(如动脉压、心输出量),虽然至今为止  还不能说明这些复苏方式明显优于等渗晶体液复苏,但是  大量的数据表明HTS复苏在改善微循环方面有非常多的  优点,HTS能够促进毛细血管开放和动脉血流稳定;可以减  少白细胞表面蛋白的表达和内皮黏附分子的表达;还可以  减少白细胞和内皮细胞的相互作用;减少微循环中血管的  渗漏。今后更多的研究方向应该是观察这些发现能否对临  床病人有利,并能否改善全身炎症反应综合征的病人的预  后。    

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  作者单位: 650032 云南昆明,成都军区昆明总医院麻醉科    

  (编辑:吴 莹)   

作者: 黄章翔李治贵麻伟青 2006-8-28
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