二、发病机制
1.细胞因子和炎症介质作用 感染性休克的发病机制极为复杂，目前的研究已深入到细胞、亚微结构及分子水平。当机体抵抗力降低时，侵入机体或体内正常寄居的病原得以大量繁殖，释放其毒性产物，并以其为动因激活人体体液和细胞介导的反应系统，产生各种炎性介质和生物活性物质，从而引起机体一系列病理生理变化，使血流动力学发生急剧变化，导致循环衰竭。
一般认为，革兰阴性细菌胞壁脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）、革兰阳性细菌菌壁磷壁酸（teichoic acids）和肽糖酐（peptide dextran）、真菌的酵母多糖（zymosan）、金黄色葡萄球菌的毒素（中毒性休克综合征毒素-1，TSST-1）等可直接损伤组织细胞，或形成抗原抗体复合物损伤组织细胞，引发感染性休克。至于病毒、立克次体和寄生虫的毒性物质尚未弄清。既往对感染性休克发病机制的研究主要集中在革兰阴性细菌菌壁LPS与各体液途径的相互作用上，而目前研究的焦点集中于被刺激的巨噬细胞和其释放的细胞因子方面。LPS对多个调节系统都有影响，包括补体、激肽、凝血、血浆磷脂酶、细胞因子、β-内啡肽、白三烯、血小板活化因子（platelet-activated factor，PAF）和前列腺素等。
感染性休克中有几种血浆蛋白酶被激活，包括激肽系统、凝血级联和补体系统。LPS、磷壁酸、肽糖酐、TSST-1、酵母多糖等可经替代途径（alternative pathway）和经典途径（classical pathway）激活补体，经典途径可由抗原抗体复合物激活，替代途径由上述产物直接激活。补体激活产生的C2b、C4a具有激肽样作用，使血管通透性增加，产生C3a、C5a，称过敏毒素，能使肥大细胞、血流中的嗜碱细胞释放组胺，引起血管扩张，通透性增加，形成局部水肿，还使平滑肌痉挛；中性粒细胞活化，中性粒细胞聚集并黏附于血管内皮细胞上，进而血小板凝集，血栓形成。最后导致血流动力学改变。诸多因素造成组织、血管内皮细胞损伤，细胞膜损伤导致胞膜磷脂在磷脂酶A2作用下释放花生四烯酸（arachidonic acid），产生大量的白细胞产物。被动员的花生四烯酸可通过脂氧酶途径转化为白三烯（leukotriene，LT）或通过环氧酶途径产生依前列醇（prostacyclin，PGI2）和血栓素（thromboxane，TXA2），这些产物均有明确的作用。磷脂酶A2还可释放膜复合烷基磷脂，后者可转化为PAF。中细粒细胞、嗜碱性粒细胞、内皮细胞和血小板均可以产生PAF。
补体激活不仅增加血管通透性还可通过激活吞噬细胞释放毒性氧代谢产物，增强中细粒细胞和巨噬细胞的吞噬作用。激活的吞噬细胞可产生氧自由基，杀死被吞噬的细胞，当这些产物从细胞漏出的时候可产生严重的组织损伤。伴随凝血因子Ⅻa的激活与感染引起的DIC有关。凝血因子Ⅻa的激活还可导致环激肽的释放，引起低血压。内毒素和TNF作用于中性粒细胞、血管内皮细胞和库普弗细胞等细胞系，产生NO。NO是内皮源性舒张因子（endothelium derived relaxing factor，EDRF），是另一种毒性自由基。少量NO可以改善微循环血流，较高浓度则可引起血管扩张和低血压。
循环中的LPS可以刺激白细胞产生多种细胞因子，激发炎症反应过程。研究表明TNF、IL-1、IL-2、IL-6与人类感染反应明确相关。在动物实验中，TNF可导致低血压和心室功能下降。细胞因子可使反向调节激素如高血糖素、肾上腺素和皮质醇释放，这些激素产生的反应都与感染的反应有关。细胞因子如IL-4、IL-6、IL-10、IL-11、IL-13、IL-1Ra（受体拮抗药），与调节免疫反应有关。IL-8、IL-12、IL-18及PAF、血清素和二十烷类还与扩大免疫反应有关。
2.血流动力学影响 感染性休克最明显的表现为体循环阻力下降和血压下降同时伴有心排血量正常或增加，肺循环阻力通常略有升高。心动过速与维持血压稳定有关。体循环阻力下降被认为是感染性休克的首要血流动力学改变，这种状态通常被称之为高动力型血流动力学状态。过去曾认为感染性休克存在高血流动力学期和低血流动力学期的观点已遭到质疑。近期的研究表明感染性休克的心排血量持续升高到终末前期发生心排血量下降为止，早期的研究可能是对未充分液体复苏的患者进行研究的结果。
严重感染常导致左右心室的功能受到明显抑制，表现为左、右心室射血分数及左心室心搏做功均下降，心肌顺应性下降。与低容量性休克不同，通过输液增加前负荷仅轻度增加左室心搏做功，这可能与心室顺应性改变有关。常于早期发生的肺动脉高压也与右心功能不全部分有关。心脏肾上腺素受体下调，受体数量和其亲和力下降。从感染性休克恢复的患者可见左心室搏出功增加，相反死于感染性休克的患者未见这种改变。放射性核素扫描显示，在休克发生1～2d即发生左心室扩张。这使得心脏在射血分数降低的情况下，增加舒张末容积以增加心搏量。左心室扩张可以促进患者的恢复。除了心室的异常以外，冠状动脉循环也表现高于正常的血流、正常的心肌氧耗和心肌乳酸的产生。
血流动力学改变的基础是外周血管的收缩舒张功能的异常，从而导致血流的分布异常。在感染性休克发生的早期，由于血管的扩张和通透性的改变，可出现循环系统的低容量状态。经过容量补充后，血流动力学则表现为高动力状态。外周阻力下降、心排血量正常或升高，作为循环高流量和高氧输送的形成基础而成为感染性休克的主要特点。感染性休克的这种氧输送正常或增高状态下的组织缺氧是分布性休克的主要特征，与低容量性休克、心源性休克和梗阻性休克氧输送减少的特点有明确的不同。
严重感染时，组织对氧的摄取和利用功能也发生改变。微循环的功能改变及组织代谢功能障碍可以存在于感染过程的始终。炎症反应导致毛细血管内皮系统受损、凝血功能异常、血管通透性增加，使血管内容量减少、组织水肿；组织内通血微血管密度下降，无血流和间断血流的微血管比例增加。这些改变直接导致微循环和组织间的物质交换障碍，在器官功能不全的发展过程中起着关键作用。同时，炎症反应导致的线粒体功能障碍使细胞对氧的利用也受到明确的影响。这些改变的共同作用使组织缺氧及代谢功能障碍进行性加重，加速了休克的发展。
感染产生的心肌抑制因子（myocardial depressant factor，MDF）是一种低分子量（＜1000）的蛋白质，并发心脏疾病、存在感染但未出现休克的患者不表现出MDF的活性。MDF主要由缺血的胰腺产生，除引起心肌收缩力下降外，还可以引起肠系膜上动脉等内脏阻力血管收缩，进一步减少胰腺血流量，胰腺灌注减少又更促进MDF的形成。MDF还可以抑制单核-巨噬细胞系统，使已产生的MDF清除减少，导致体内MDF不断形成和积累，进一步加重了血流动力学障碍。从感染的血流动力学病理生理学角度看，循环血容量的下降是由于毛细血管的通透性增加所致。心脏前负荷下降的原因除了毛细血管渗漏导致液体转移到组织内以外，还有外周血管的淤血、肝脾血管的淤血、胃肠道和伤口的失血及特发性多尿。
血流分布形式的改变是感染性休克的特征。存在血流和代谢所需不匹配，有些器官氧供过量时，其他器官却存在缺氧。此时，摄氧受到影响，导致血流依赖性氧耗，存在混合静脉血氧饱和度正常或升高，以及动静脉氧含量差值降低。乳酸性酸中毒提示存在病理性氧供依赖性氧耗。
3.代谢异常 感染后代谢性影响程度不仅取决于疾病的病程和严重程度，还与既往营养状态及免疫状态有关。尽管系统氧耗是下降的，但感染时代谢率是明显上升的，混合性能量供应作为能源，表现为高分解代谢，合成代谢减弱，分解代谢增强，糖异生增加，加上胰岛素低抗作用，应激性高血糖（stress-induced hyperglycemia，SHG）十分常见。急性期反应物生成量增加，而白蛋白和转铁蛋白下降。
4.多器官功能障碍 感染性休克几乎影响所有器官。常见器官衰竭为呼吸、肝脏、肾衰竭。病死率与器官衰竭的数目成正比，当存在3个以上器官功能衰竭时，其病死率为80%～100%。
呼吸功能障碍发生率较高，据统计高达83%～100%，这种损伤过去称为“休克肺”。现称为急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS），其特征为呼吸频数、顽固性低氧血症、肺内分流增加，增加吸氧浓度并不能改善低氧血症，伴有肺动脉高压、非心源性肺水肿及肺顺应性下降。呼吸肌乏力和膈肌收缩受限进一步加重了上述情况。常需要机械通气支持治疗。
由于肝脏的解剖部位和组织学特征，肝功能障碍的发生率也较高，可高达95%左右。肝功能障碍表现为高胆红素血症及转氨酶和碱性磷酸酶升高。肝脏氨基酸清除率下降伴血清氨基酸浓度上升为后期表现。组织学检查可发现肝内淤胆和微小管坏死。
肾功能障碍发生率仅次于肺和肝。严重感染引起的急性肾衰竭常发生在感染5d后。患者一般经临床治疗后，病情趋于稳定，甚至有所好转，以后又再次出现恶化，即属于迟发双相型。肾衰竭的存在与否在决定MODS患者的预后上起关键作用。
感染常是导致胃黏膜损伤的重要因素。休克早期腹腔内脏血管收缩，胃肠道血流量大为减少。胃肠道缺血、缺氧、淤血和DIC形成，导致肠黏膜变性、坏死、黏膜糜烂，形成应激性溃疡（stress ulcer）。另外，肠道细菌大量繁殖加上长期静脉高营养，没有食物经消化道进入体内，引起胃肠黏膜萎缩，屏障功能破坏，大量LPS甚至细菌经肠道和门脉系统入血。消化道功能紊乱是休克晚期发生肠源性败血症和SIRS、MODS以至MSOF的主要原因之一。