三、水肿

三、水肿

过多的液体在组织间隙或体腔中积聚,称为水肿(edema)。水肿不是独立的疾病,而是多种疾病的一个重要的病理过程。由于水肿液来自血浆,一般情况下它与血浆的成分相近,因而水肿是等渗液的积聚,一般不伴有细胞水肿。此外,临床也把体腔内过多液体的积聚称为积液或积水(hydrops),如心包积液、胸腔积液(胸水)、腹腔积液(腹水)、脑积水等。

水肿的分类:①按水肿波及的范围可分为全身性水肿(anasarca)和局部性水肿(local edema);②按发生水肿的器官或组织可分为皮下水肿、脑水肿、肺水肿、视神经乳头水肿等;③按水肿发生的原因可分为肾性水肿、肝性水肿、心性水肿、营养不良性水肿、淋巴性水肿、炎性水肿等。

(一)水肿的发生机制

正常人体液容量和组织液容量是相对恒定的,这种恒定依赖于机体对体内外液体交换的平衡和血管内外液体交换的平衡这两大因素的调节。尽管每类水肿都有其各自的发生机制,但都可以归类到以下两大因素的失衡中:全身水分进出平衡失调导致细胞外液总量增多,以致液体在组织间隙或体腔中积聚;血管内外液体交换失衡导致组织液的生成量多于回流量,从而使液体在组织间隙内积聚,此时细胞外液总量并不一定增多。

1.血管内外液体交换失衡导致组织液生成增多

正常情况下组织间液和血浆之间不断进行液体交换,使组织液的生成与回流保持动态平衡,血管内外液体交换受多种因素调控。在维持组织液生成与回流的平衡方面,有效流体静压、有效胶体渗透压和淋巴回流的正常等起着重要作用。①驱使血管内液向外滤出的力量是平均有效流体静压:毛细血管的平均血压约为20 mmHg(1 mmHg=133.322 Pa),组织间隙的流体静压约为-10 mmHg,两者之差即为平均有效流体静压,约为30 mmHg。②促使液体回流至毛细血管内的力量是有效胶体渗透压:正常人血浆胶体渗透压约为25 mmHg,组织间液的胶体渗透压约为15 mmHg,两者之差即为有效胶体渗透压,约为10 mmHg。有效流体静压与有效胶体渗透压的差值,是平均有效滤过压,约为20 mmHg。可见正常情况下组织液的生成量略多于回流量。③淋巴回流:组织液回流后的剩余部分经淋巴系统回流进入血循环,从而维持体液交换的动态平衡。正常成人在安静状态下大约有120 mL/h液体经淋巴系统进入血循环。此外,淋巴管壁的通透性较高,蛋白质等大分子物质易于通过。因此,淋巴回流不仅可以把生成的组织液送回循环系统内,而且可以把毛细血管漏出的蛋白质、细胞代谢产物等回吸收入体循环内。以上因素中的一个或一个以上同时或相继失调,都可以导致组织间液过多积聚而形成水肿。

(1)毛细血管流体静压增高:毛细血管流体静压增高可导致有效流体静压增高,因而使平均有效滤过压增大,组织液生成增多。当后者超过淋巴回流的代偿能力时,便可引起水肿发生。引起毛细血管流体静压增高的常见原因是静脉压升高。静脉压升高可逆向传递到微静脉和毛细血管静脉端,从而使后者的流体静压增高,有效流体静压便随之升高。充血性心力衰竭时静脉压增高是全身性水肿的重要原因之一。而肿瘤压迫静脉或血栓阻塞静脉腔也可导致毛细血管的流体静压增高,从而引起局部水肿。动脉充血也可引起毛细血管流体静压增高,成为炎性水肿的因素之一。

(2)血浆胶体渗透压降低:由于晶体物质(电解质)能自由通过毛细血管壁,因此晶体渗透压对血管内外液体的交换影响不大。而在血管内外液体交换中,限制血浆液体由毛细血管向外滤过的主要力量是有效胶体渗透压,其中血浆胶体渗透压起重要作用。血浆胶体渗透压主要取决于血浆蛋白尤其是白蛋白的浓度。因为白蛋白比球蛋白产生较大的渗透压,当血浆白蛋白含量减少时,血浆胶体渗透压下降,导致有效胶体渗透压下降,从而使平均有效滤过压增大,组织液的生成增加。当超过淋巴回流的代偿能力时,即可导致水肿的发生。引起血浆白蛋白含量下降的原因常见于:①蛋白质合成障碍,见于肝硬化或严重营养不良时;②蛋白质丢失过多,如肾病综合征时大量蛋白质从尿中丧失;③蛋白质分解代谢增强,见于慢性消耗性疾病,如慢性感染、恶性肿瘤等。此外,血浆蛋白浓度下降也可以是相对的,如在多数全身水肿的发展中,大量的钠水潴留可使血浆被稀释,从而导致血浆蛋白浓度相对降低,在一定程度上也有利于组织液的生成量多于回收量。以上这些原因导致的水肿,因不涉及微血管壁通透性的改变,故水肿液的蛋白质浓度通常都较低。

(3)微血管壁通透性增加:正常毛细血管只容许微量血浆蛋白滤出,因而在毛细血管内外形成了很大的胶体渗透压梯度。当微血管壁通透性增高时,血浆蛋白从毛细血管和微静脉壁滤出,于是毛细血管静脉端和微静脉内的胶体渗透压下降,而组织间液的胶体渗透压升高,导致有效胶体渗透压明显下降,促使溶质及水分滤出。此时,如果淋巴引流不足以将蛋白质等溶质及其水分输送回血液循环,即可导致水肿的发生。这常见于各种炎症时,如感染、烧伤、冻伤、化学伤以及昆虫叮咬等。这些因素可直接损伤微血管壁或通过组胺、激肽类等炎性介质的作用而使微血管壁的通透性增高。这类水肿其水肿液中蛋白质含量较高,可达3~6 g/L。

(4)淋巴回流受阻:正常情况下,淋巴回流不仅能把组织液及其所含蛋白质回收到血液循环,而且在组织液生成增多时还能代偿回流,因此淋巴回流具有重要的抗水肿作用。但是在某些病理条件下,当淋巴干道被堵塞,使淋巴回流受阻或不能代偿地加强回流时,含蛋白质的水肿液就可在组织间隙中积聚,从而形成淋巴性水肿(lymphedema)。发生这种水肿时,非蛋白的液体可由毛细血管回收,而蛋白质却滞留在组织间隙并被浓缩,因此这类水肿其水肿液中蛋白质含量也较高,可达3~5 g/L。常见的原因有:恶性肿瘤细胞侵入并堵塞淋巴管;乳腺癌根治术等所致相应部位的水肿;丝虫病时,主要的淋巴管道被成虫阻塞,可引起下肢和阴囊的慢性水肿等。

2.体内外液体交换平衡失调——钠水潴留

正常人水、钠的摄入量与排出量处于动态平衡中,从而使体液量保持相对恒定。这种平衡的维持依赖于排泄器官正常的结构与功能,以及体内的容量与渗透压调节。其中,肾脏在调节钠、水平衡中起重要作用。在正常情况下肾小球的滤过功能与肾小管的重吸收功能是保持平衡的,平时经肾小球滤过的钠、水总量只有0.5%~1%排出体外,而99%~99.5%被肾小管重吸收。其中有60%~70%由近曲小管主动重吸收,而远曲小管和集合管对钠、水的重吸收则主要受激素调节。这些调节因素保证了球-管的平衡。若肾小管重吸收钠、水的功能不能与肾小球的滤过率保持平衡,则为球-管失衡,见于以下三种情况:①肾小球滤过率下降而肾小管重吸收钠、水正常;②肾小球滤过率正常而肾小管重吸收钠、水增加;③肾小球滤过率下降而肾小管重吸收钠、水增加。球-管失衡导致钠水潴留和细胞外液量增多(图3-3)。由于钠、水能自由弥散或滤过毛细血管壁,故当钠水潴留引起血管内液增多时,必然引起组织间液也增多。增多的组织间液如不能及时移走,积聚到一定程度就出现水肿。球-管失衡导致钠水潴留是水肿发生的重要原因。

1)肾小球滤过率下降

图示

图3-3 球-管失衡基本形式示意图

注:(a)球-管平衡;(b)~(d)球-管失衡;(b)滤过减少,重吸收钠、水正常;(c)滤过正常,重吸收钠、水增多;(d)滤过减少,重吸收钠、水增多。

当肾小球滤过钠、水减少,在不伴有肾小管重吸收相应减少时,即可导致钠水潴留。引起肾小球滤过率下降的原因有两类。①原发性肾小球滤过率下降:见于广泛的肾小球病变。如急性肾小球肾炎时,炎性渗出物和内皮细胞的肿胀可导致肾小球滤过率明显下降;慢性肾小球肾炎肾单位严重破坏时,肾小球滤过面积明显减少,也会导致肾小球滤过率明显下降。②继发性肾小球滤过率下降:见于各种原因所致的有效循环血量明显减少。如充血性心力衰竭和肾病综合征等使有效循环血量减少、肾血流量减少,以及继发于此的交感-肾上腺髓质系统和肾素-血管紧张素系统的兴奋,又可使入球小动脉收缩,使肾血流量进一步减少,造成肾小球滤过率明显下降,导致钠水潴留。

2)近曲小管重吸收钠、水增多

当有效循环血量减少时,近曲小管对钠、水的重吸收增加,使肾排水减少,成为某些全身性水肿发生的重要原因。

(1)肾小球滤过分数(filtration fraction,FF)增加:FF是肾内物理因素作用的结果。它可通过肾小管周围毛细血管内血浆胶体渗透压的增高和流体静压的进一步降低而使近曲小管对钠、水的重吸收增加。滤过分数=肾小球滤过率/肾血浆流量。正常时约有20%的肾血浆经肾小球滤过。在充血性心力衰竭或肾病综合征时,肾血流量随有效循环血量的减少而下降。此时,由于出球小动脉收缩比入球小动脉收缩更为明显,则肾小球滤过率下降的程度小于肾血浆流量下降的程度,即肾小球滤过率相对增高,故滤过分数增加,使得血浆中非胶体成分滤过量相对增多。因此,通过肾小球以后,流入肾小管周围毛细血管内的血液,其血浆蛋白浓度和血浆胶体渗透压也相应增高而流体静压下降。于是近曲小管重吸收钠、水增加,导致钠水潴留。(https://www.daowen.com)

(2)心房利钠因子(ANF)分泌减少:正常时,血液循环中就存在低浓度的ANF。当血浆容量增加使心房的牵张感受器受到兴奋性刺激或高盐饮食等,均可使ANF从储存的颗粒中释放入血增多,从而发挥其显著的利钠、利尿作用。其发挥作用主要的机制是:①抑制近曲小管对钠的主动重吸收;②循环ANF作用于肾上腺皮质球状带,抑制醛固酮的分泌等。因此,当有效循环血量明显减少时,心房的牵张感受器兴奋性降低,致使ANF分泌减少,促使近曲小管对钠、水重吸收增加,从而导致或促进水肿的发生。

3)远曲小管、集合管重吸收钠、水增加

远曲小管、集合管重吸收钠、水功能受激素水平的调节。

(1)醛固酮分泌增多:醛固酮具有促进远曲小管重吸收钠的作用,当其分泌增多时可引起钠水潴留。引起醛固酮增加的原因如下。①醛固酮分泌增多:当有效循环血量下降或其他原因使肾血流减少时,一方面,肾血管灌注压下降,可刺激入球小动脉壁的牵张感受器,另一方面,肾小球滤过率降低,使流经致密斑的钠量减少。这两方面均可使近球细胞分泌肾素增加。于是肾素-血管紧张素-醛固酮系统被激活,血中醛固酮浓度增加。如发生充血性心力衰竭、肾病综合征以及肝硬化腹腔积液等时。②醛固酮灭活减少:肝功能严重损害时,肝对醛固酮的灭活减少,也可引起血浆中醛固酮浓度增加。

(2)抗利尿激素分泌增加:抗利尿激素的作用是促进远曲小管和集合管对水的重吸收,是引起钠水潴留的重要原因之一。引起抗利尿激素分泌增加的原因有:①在充血性心力衰竭等时,由于有效循环血量减少,使得左心房壁和胸腔大血管的容量感受器所受刺激减弱,这可反射性地引起ADH分泌增加;②当肾素-血管紧张素-醛固酮系统被激活后,血中血管紧张素Ⅱ生成增多,可致醛固酮分泌增加,使肾小管对钠的重吸收增多,引起血浆渗透压增高,通过刺激下丘脑渗透压感受器,使ADH的分泌与释放增加。此外,对于某些水肿,ADH的增多还与肝灭活减少有关。

以上是水肿发病机制中的基本因素。对于临床常见的水肿,通常是多种因素先后或同时发挥作用的。同一因素在不同类型水肿发病机制中所处的地位也不同。因此在临床实践中必须具体问题具体分析,方能正确选择适宜的处理措施。

(二)水肿的表现特征及对机体的影响

1.水肿的表现特征

(1)水肿液的性状:水肿液含有血浆的全部晶体成分,而蛋白质的量与比例则要视水肿的原因而异,这主要取决于微血管通透性是否增高及增高程度。微血管通透性越高,蛋白质渗出越多,水肿液中蛋白质含量就越多,因而水肿液的比重也越大。根据蛋白质含量的不同可将水肿液分为漏出液和渗出液。①漏出液(transudate)的特点是:a.比重(指相对密度)低于1.015;b.蛋白质含量低于25 g/L;c.细胞数少于500个/100 mL。②渗出液(exudate)的特点是:a.比重高于1.018;b.蛋白质含量可达30~50 g/L;c.可见多数白细胞。后者即指炎症性渗出液,常因毛细血管壁通透性增高所致。例外的是淋巴水肿,此时虽微血管通透性不增高,但因不能将微血管滤出的微量蛋白质转运至血循环内,蛋白质积聚增多后含量亦可高于25 g/L,因而其水肿液比重也可不低于渗出液。

(2)水肿的皮肤特点:皮下水肿是全身或躯体局部水肿的重要体征。当皮下组织有过多体液积聚时,皮肤肿胀、皱纹变浅、弹性差,临床上为验证有无水肿,常用手指按压内踝或胫前区皮肤,观察解压后有无留下凹陷,如留有压痕,表明已有显性水肿(frank edema),又称为凹陷性水肿(pitting edema)。实际上,全身性水肿患者在出现凹陷之前已有组织液的增多,并可达原体重的10%,称为隐性水肿(recessive edema)。为何组织间隙已有液体过量积聚而无凹陷体征呢?这是因为在组织间隙中存在着多量的凝胶体网状物,其化学成分主要是透明质酸、胶原及黏多糖等,这种凝胶体网状物对液体有强大的吸附力和膨胀性。水肿早期组织液虽增多,但被其吸附后呈凝胶状态而不能自由移动,按压时由于无足量游离液体形成,所以不会出现凹陷体征。只有当液体的积聚超过凝胶体网状物的吸附能力时,过多的液体才能呈游离状态。游离状态的液体在组织间隙中有高度的移动性,故在有足量游离液体积聚后,用手指按压该部位皮肤,游离的液体就会从按压点向周围散开,于是形成凹陷,解压数秒后凹陷自然平复(图3-4)。

图示

图3-4 毛细血管、毛细淋巴管和凝胶体网状物在水肿时的液体交换示意图

注:(a)毛细血管;(b)毛细淋巴管;(c)组织间隙凝胶体网状物。

(3)水肿组织器官的特点及体重的改变:发生水肿的器官,其重量增加,体积增大,覆盖于脏器表面的包膜紧张。肺组织发生水肿时,因水肿液与空气混杂,切面可呈泡沫状。另外,发生水肿尤其是全身性水肿时,体重的增加能敏感地反映细胞外液容量的变化,它比皮肤凹陷体征的出现要早,因而动态检测体重的增减是观察水肿消长的最有价值的指标之一。

(4)全身性水肿的分布特点:最常见的全身性水肿是心性水肿、肾性水肿和肝性水肿,其水肿的分布各不相同。右心衰竭导致的心性水肿,首先出现在低垂部位,立位时以下肢尤以足踝部最早出现且较明显,然后向上扩展;肾性水肿首先表现在眼睑或面部水肿,然后向下扩展;肝性水肿以腹腔积液最显著,而躯体部则不明显。这些分布特点与下列因素有关。①重力效应:毛细血管流体静压受重力影响,距心脏水平面向下垂直距离越远的部位,其外周静脉压和毛细血管流体静压就越高。因此,右心衰竭时体静脉回流障碍,首先表现为下垂部位的静脉压增高与水肿。②组织结构特点:组织致密度和伸展性在一定程度上影响水肿液积聚的早晚和程度。一般来说,组织结构疏松、皮肤伸展度大的部位易容纳水肿液,而组织结构致密、皮肤较厚而伸展度小的部位(如手指等),则不易发生水肿。因此,肾性水肿由于不受重力的影响而首先发生于组织疏松的眼睑部。③局部血流动力学因素:在特定情况下,由于机体某一部位或器官的毛细血管流体静压增高的程度比重力效应更为显著,以致该部毛细血管流体静压高于低垂部的毛细血管流体静压时,则该部水肿液的积聚可比低垂部更早出现、更明显。如肝硬化时,由于肝内广泛的结缔组织增生以及再生肝细胞结节的压迫,肝静脉回流可明显受阻,进而迫使肝静脉压及毛细血管流体静压增高,腹腔积液往往比下肢水肿明显得多。

2.水肿对机体的影响

1)水肿的有利效应

炎性水肿时,水肿液有抗损伤作用:①稀释毒素;②水肿液中的大分子物质能吸附有害物质以阻碍其入血;③通过渗出液把抗体或药物送至炎症灶;④水肿液中的纤维蛋白可在组织间隙中形成网状物或者通过阻塞淋巴管而阻碍细菌扩散。此外,水肿的出现可避免因血容量的迅速增加所造成的心血管意外,在延缓心力衰竭等的发展中可能有一定意义。

2)水肿的有害效应

水肿对机体的不利影响是十分明显的,其影响的大小主要与水肿发生的部位、程度、发生的速度及持续时间有关。一般而言,其不利效应主要表现在以下两方面。①细胞组织营养障碍:a.大量的水肿液在组织间隙中积聚,使组织间隙扩大,导致细胞与毛细血管的距离加大,从而增加营养物质向细胞弥散的距离,使组织细胞利用营养物质发生障碍;b.受骨壳或坚实的包膜限制的器官或组织,当急速发生重度水肿时,可因压迫微血管使营养血流减少,使组织细胞发生严重的营养障碍;c.慢性水肿可促进水肿区纤维化,也有压迫血管作用,由此导致的细胞营养不良容易使皮肤发生溃疡,伤口不易修复。②水肿对器官组织功能活动产生影响:这取决于水肿发生的速度及程度。急速发展的重度水肿因为机体来不及适应与代偿,可能引起比慢性水肿重得多的功能障碍。但更重要的是水肿发生的部位,如脑水肿引起颅内压升高,可因脑疝而致死;喉头水肿可引起气道阻塞,严重者窒息死亡。此外各种器官组织发生水肿时,将引起各自特殊机能的活动紊乱或减弱,如肠黏膜水肿引起消化吸收障碍和腹泻等。