诊断要点:
·心输出量增加,血压降低
·外用氧耗降低
·全身血管阻力降低
·心脏射血分数降低
·易出现多器官系统衰竭
脓毒症是宿主对感染的异常反应引起的危及生命的器官功能障碍。脓毒症和脓毒性休克是主要的医疗保健问题,每年影响全球数百万人,且致死率达1/4(通常更高)。与多发创伤、急性心肌梗死或中风类似,脓毒症发病的最初几小时内的早期识别和恰当处理可改善结局。
感染性休克的总病死率为40%-60%,老年患者和免疫抑制患者病死率较高,后者包括创伤、糖尿病、恶性肿瘤、烧伤、肝硬化或接受抗肿瘤化疗制剂治疗
的患者。需氧革兰阴性菌为最常见的感染源,主要致病菌是大肠杆菌和克雷伯杆菌。葡萄球菌等革兰阳性菌和真菌也可致感染性休克。
A.发病机制细菌本身不导致感染性休克,其产物和正常宿主的相互作用引发机体反应产生感染性休克。革兰阴性菌的细胞壁由脂多糖和蛋白组成,而内毒素为外膜的脂多糖成分,由寡糖侧链、核心多糖和脂质A组成。后者的化学物理组成有高度抗原性和不同菌种间的高度保守性。动物和人体的研究均显示注射脂质A可致与sepsis类似的反应。内毒素影响多种调节系统,如补体、激肽、凝血,血浆磷脂酶类、细胞因子、β一啡肽、白三烯、血小板活化因子(PAF)和前列腺素。
细胞因子是多种因素刺激白细胞后产生的蛋白。已确认的细胞因子中,TNF、IL-I、IL-2和IL-6与感染相关。这些因子作用毁誉参半。TNF、IL-I和IL-6水平增加与患者预后不良相关。动物实验显示TNF导致低血压并抑制心脏功能。已知某些细胞因子可诱导感染所需的反向调节激素如胰高血糖素、肾上腺素和皮质
醇释放。细胞因子如IL-4、IL-6、IL-10、IL-11、IL-13和IL-IRa(受体拮抗剂)与免疫调节有关。IL-8、IL-12、IL-18、PAF、5-HT和类花生酸类参与扩大免疫反应。
循环中内毒素可导致由磷脂酶A2介导的白细胞膜中花生四烯酸的释放,从而产生大量白细胞产物。花生四烯酸的动员可通过以下两个途径:经脂氧化酶通路转变为白三烯或经环加氧酶途径产生前列腺素和血栓素(图-1)。脂氧化酶和环加氧酶作用明确(表-1)。磷脂酶A2也释放膜复合烷基磷脂,后者可转变为已知的最有效的脂质介质血小板活化因子(PAF)。PAF作用包括活化吞噬细胞及血小板、产生氧自由基、增加血管通透性、减少心输出量和降低血压。已知中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、内皮细胞和血小板可产生PAF。
图11-1花生四烯酸代谢途径
表1花生四烯酸介质的作用
感染性休克时激肽系统、凝血连锁反应和补体系统的血浆蛋白酶均被激活。内毒素和革兰阳性菌可通过外源性途径激活补体连锁反应。补体激活效应包括:①血管通透性增加;膜结合磷脂②激活吞噬细胞释放毒性氧代谢产物;③增加
中性粒细胞和巨噬细胞的调理作用和吞噬作用。血管通透性增加可能在感染性休克血流动力学特征中起重要作用。已经证实活化补体的浓度增加和病死率上升有关。凝血因子Ⅻa的激活与感染导致的弥散性血管内凝血有关。凝血因子Ⅻa的激活也可导致前激肽释放酶转化为激肽释放酶并最终释放缓激肽,导致严重低血压。
目前研究的热点是毒性氧代谢产物和一氧化氮的作用。活化的吞噬细胞会产生氧自由基杀死被吞噬的细菌。如果这些产物漏出细胞,会导致严重的组织损伤。内皮源性舒张因子(EDRF)即一氧化氮(NO),也是一种毒性自由基。小剂量NO可改善微循环血流,较高浓度NO可致血管扩张和低血压。NO由中性粒细胞、血管内皮细胞和Kupffer绷胞等产生。内毒素和TNF均可诱导产生NO合成酶,作用于L-精氨酸合成NO。
B.血流动力学作用感染性休克的特征性血流动力学改变是心输出量增加、全身血管阻力下降和血压降低。心率加快有助于维持血压。以往研究认为感染性休克存在高动力和低动力状态。近期研究显示,感染性休克病程终末期心输出量降低之前,可持续存在高心输出量。感染性休克低动力状态可能源于未对患者进行充分的液体复苏。
感染性休克患者的心室射血分数降低,左室每搏功也降低。与低血容量性休克相反,感染性休克患者心室顺应性下降时,进行复苏治疗虽使前负荷增加,但左室搏功增加不明显。常常发生于早期的肺动脉高压,是导致右室功能障碍的原因之一。患者还同时存在心脏肾上腺素受体数量下调和亲和力下降。感染性休克恢复期患者的左室做功指数增加,但死亡患者不出现以上改变。放射性核素扫描显示,感染性休克患者在病程1-2天内可见心室舒张,心脏在射血分数降低的情况下,心室代偿性舒张有利于增加舒张末容积以增加心搏量。恢复期
患者左室舒张功能明显改善。除了心室异常,还出现冠状动脉血流增多、心肌氧耗正常和心肌乳酸产生的改变。
Sepsis时产生的心肌抑制因子(MDF)巳被证实为低分子量蛋白()。心脏病和sepsis不合并休克的患者中,MDF并不发挥作用。低血容量性休克患者肠道可产生MDF。细胞因子和内毒素可能为MDF的来源。分子量为的TNF、高浓度的脂多糖、IL-1及IL-2也可激活MDF发挥作用。毛细血管通透性增加引起循环血量减少是sepsis血流动力学改变的主要影响因素。发病时,液体由血管内转移到组织间隙,外周血液淤滞、肝脾淤血,胃肠道和伤口失液伴特发性多尿都可降低心脏的前负荷。
血流分布的改变是感染性休克的特征。曾经认为经皮动静脉分流可导致外周氧摄取量减少,但感染性休克分流存在的解剖学基础尚未被证实,且可能存在血流和代谢需求的不匹配,因此出现某些器官氧输送过多,但其他器官存在缺血。这在内脏循环中尤其重要。有报道显示sepsis患者肝静脉血氧合不足,氧摄取受到影响,导致血流依赖性氧耗。产生混合静脉氧饱和度正常甚至增高而动静脉氧含量差减小。乳酸酸中毒提示存在病理性氧输送依赖性氧消耗。感染性休克时线粒体功能障碍限制氧利用的可能性不大。
C.代谢异常Sepsis代谢异常的程度不仅取决于疾病持续时间和严重程度,也与既往营养状态和免疫状态有关。感染性休克时,尽管全身氧耗下降,但代谢率显著增高。以混合性能量作为能源,伴呼吸商(RQ)增至0.78-0.82。以乳酸和丙氨酸为主要糖异生前体的肝糖原合成明显增加:由于胰岛素抵抗作用,高血糖十分常见。虽然肝产生酮体减少,但在细胞因子作用下儿茶酚胺会诱导脂肪分解,肝脏合成增加和脂蛋白脂酶活性降低会导致高甘油三酯血症。骨骼肌、结缔组织和内脏蛋白的降解导致蛋白分解增加,氨基酸来源增多。支链氨基酸为合成骨骼肌较好的能量来源。急性期反应物生成增加,而白蛋白和转
铁蛋白生成减少。
D.多器官衰竭感染性休克几乎影响所有器官(表-2),确切的影响机制尚不清楚,考虑可能与微血管损伤和局部炎症反应有关。高代谢需求的组织由于血流再分布出现低灌注而产生缺血。
常见器官衰竭为呼吸、肝和肾功能衰竭,且病死率与发生衰竭器官的数量成正比。当存在3个或以上器官功能衰竭时,病死率可达80%-%。30%~80%的感染性休克患者发生呼吸衰竭,且多为ARDS。呼吸支持水平提高而低氧血症无法改善是其特征。肺内分流增加(Qs/Qt)是导致低氧血症的主要原因,提高吸入氧浓度低氧血症不能得到改善。同时伴有肺动脉高压、血管外肺水增加和肺顺应性降低。呼吸肌疲劳和膈肌收缩力下降进一步加重上述情况。
肝功能衰竭表现为高胆红素血症、转氨酶和碱性磷酸酶增高。肝脏氨基酸清除率降低伴血浆氨基酸浓度增高为后期表现。组织学检查可见肝内胆汁淤积伴微小坏死。
肾衰可由低血压、应用肾毒性药物(如氨基糖苷类、两性霉素B)或肾内皮髓质分流导致。
表-2器官功能障碍识别和评估
临床特征
A.症状与体征感染性休克的传统定义为平均动脉压低于60mmHg(收缩压90mmHg),或收缩压较基础水平下降超过40mmHg,且临床有感染证据。伴随表现包括发热或低体温、心动过速、呼吸急促,患者常常反应迟钝,无低
血容量的患者皮温可能不低。
肺动脉导管监测提示心输出量增加而全身血管阻力降低。如果出现心输出量下降,应该考虑可能存在容量不足。由于血管反应性和肺血管阻力增加,常发生肺动脉压增高。肺动脉导管还可显示右室射血分数和每搏量下降,左室做功指数同样下降。肺毛细血管楔压(PCWP)常下降或正常,为增加PCWP扩容通常仅使心输出量轻度增加。
B.实验室检查白细胞增多伴幼稚细胞比例升高常见。少数患者中性粒细胞减少,常提示预后不良。也常见弥散性血管内凝血(DIC)伴随凝血酶源时间延长,纤维蛋白裂解产物增多和纤维蛋白原浓度降低。50%患者出现血小板减少,可能是由于反应性血管内皮对血小板的粘附作用所致。不到5%的患者可发生出血。
高血糖常见,可能为反向调节激素如肾上腺素、皮质醇和胰高血糖素的作用。使用完全胃肠外营养的患者血糖浓度升高,常预示感染的发生。低血糖通常是病程晚期的表现。
乳酸浓度升高常见,反应细胞灌注不足。肝功能检查显示胆红素、转氨酶和碱性磷酸酶升高。
混合底物能量消耗使呼吸商增至近0.8。负氮平衡反映蛋白的高代谢状态,血清总氨基酸水平上升,而支链氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸)水平下降。
动脉血气分析提示中度低氧血症和代谢性酸中毒。除非存在严重呼吸肌疲劳,PaCO2通常正常或仅轻度升高。动脉低氧血症程度与伴随的呼吸窘迫综合征的严重程度相关。碳酸氢盐浓度的下降可大于乳酸浓度升高的程度,后者可能是由于细胞代谢衰竭以及肝脏对产物清除能力下降所致。已证实血乳酸对预后的判断价值比氧衍生变量高。静脉血气发现血红蛋白饱和度增加。虽然外周氧输送增加,但外周氧消耗和氧摄取却降低。动静脉氧含量差减小,可能低于3ml/dl。随着扩容和氧输送的增加,可见vo2相应增加。这种依赖氧供的氧消耗是sepsis的特征。
C.微生物学存在感染症状和感染性休克的患者中约45%血培养阳性。不同研究中报道的病原体不同,但革兰阴性需氧菌常占主导地位。有研究发现革兰阴性需氧菌感染患者有26%进展成感染性休克,而革兰阳性菌感染患者仅12%进展为休克。血培养阳性或阴性患者的实验室结果没有相应的差异。而且两者的病死率基本相同(阴性30%,阳性36%)o其他可致感染的微生物为白色念珠菌和脆弱拟杆菌。真菌感染在全身免疫抑制疾病如糖尿病中尤为常见。长期使用抗生素以及存在多重细菌感染史也是导致严重真菌感染的因素。
鉴别诊断
感染性休克和感染综合征的区别为病情严重程度不同,感染综合征不存在低血压。分布性休克还包括过敏性休克和神经源性休克。诊断时前者需考虑近期用药物史,后者需考虑外伤史。心源性休克与感染性休克几乎不需要鉴别。
治疗
A.早期目标指导性治疗