二、微循环变化
（一）烧伤后微循环变化
微循环是循环系统的基本功能单位，其变化对循环系统功能和组织细胞的生理活动有直接影响。烧伤后，创面皮肤、肌肉的血管通透性增高最显著，远隔部位组织器官（肝、脾、肾）的通透性也有一定程度增高，使血浆样体液不仅从烧伤创面渗出、丢失，而且也渗至远隔部位的组织间隙，导致循环血量减少和低血容量性休克。目前尚未找到降低血管通透性以减少输液量的有效措施。烧伤后血管通透性增高的部位主要是微静脉，其次是毛细血管，微静脉内皮细胞的变化以及细胞间连接的改变在其中起重要作用。
烧伤后毛细血管通透性增高可分为两个时相，第一时相发生在烧伤后30分钟内，主要发生在微静脉，可被组胺受体拮抗剂抑制，因此这一时相的血管通透性增高可能与组胺有关；第二时相又称延迟性血管通透性反应，一般在伤后30分钟以后发生，4小时达到高峰，其不但发生在微静脉，而且发生在其他毛细血管段支部位，其严重程度和持续时间均大大超过第一时相的变化，因为不受组胺拮抗剂影响，可能与其他化学递质有关。
休克除了循环血容量不足、心功能不全和各种体液变化的直接作用外，还与全身微循环功能紊乱有关。烧伤后微循环可发生显著变化，创面周边微动脉收缩、血管变细，在伤后4小时呈节段性收缩与扩张，或部分破坏，16～24小时更为明显。微动脉保持线状流态，毛细血管和微静脉均变成短线状流和絮状流，以后成钟摆样，最后淤泥化。除微静脉扩张外，肺小动脉和微动脉亦有轻度扩张。
烧伤早期，在交感肾上腺轴、肾素—血管紧张素系统作用下，外周血管收缩，使循环血流表现为“少灌少流”的特点，毛细血管前括约肌收缩，后括约肌开放，有助于组织液回吸收以补充血容量。随着休克的发展，组织缺氧加重，酸性代谢产物大量堆积，舒血管物质如组织胺、激肽、乳酸等增多，使毛细血管前括约肌舒张。由于后括约肌对这些物质敏感性较低，处于相对收缩状态，伴随有微血栓形成，血流滞缓，层流消失，使血液成分析出聚集，后阻力增加，形成“多灌少流”的特点，加剧烧伤后血管内液体外渗。
此外，严重烧伤休克时血流速度变慢，切变率降低，黏度增大可加剧白细胞黏附、血小板聚集和血栓形成。烧伤休克时血小板呈球形改变，红细胞和白细胞黏弹性（变形能力）降低；红细胞和血小板表面负电荷减少；内皮细胞和白细胞表面黏附因子如ICAM-1、CD11/CD18等增多，均可促发烧伤后微循环障碍。
测定氧运输功能是监测休克患者氧供状态的较好方法，氧运输功能包括氧运输量（DO2，指整个血液循环供给外周组织的氧气量）、氧耗量（VO2，指全身耗氧总量）、氧摄取率（O2 ext，指组织摄氧量占供氧量的百分比）及血乳酸含量。休克时，一旦DO2、VO2减少及呈现病理性氧供依赖，即提示微循环障碍和组织缺氧。复苏治疗可使烧伤休克患者的DO2、VO2显著回升，并降低血乳酸含量，明显提高患者的存活率。因此有人提出，氧供指标（DO2、VO2、血乳酸浓度）的恢复可作为烧伤复苏的终点。
（二）微循环变化的机制
1.血管内皮细胞变化 血管内皮细胞对正常微循环的维持起关键作用。烧伤后应激、缺血缺氧导致的酸中毒、内毒素、肿瘤坏死因子、氧自由基等均可造成内皮细胞受激或损伤，微血管通透性增加。内皮细胞受损后，进一步使血栓素与前列腺素、内皮素与一氧化氮等缩血管与舒血管物质平衡紊乱，释放的缩血管物质多于舒血管物质，使血管收缩。受损的内皮细胞胶原纤维暴露，促进白细胞与血小板黏附，加重微循环障碍。实验发现，烧伤后内皮细胞释放的促凝血物质多于抗凝物质，如PAF增多，纤溶酶原激活物的抑制物活性增高，导致血液凝固性增高，是加重烧伤后微循环障碍的重要因素。临床研究证实，烧伤患者血浆中的血栓调节蛋白含量增加，游离蛋白C、蛋白S消耗性降低，提示机体抗凝血作用减弱，易发生DIC。
微循环功能不全（miorocirculatory dysfunction）所造成的灌流量和供氧量持续减低，被认为是重症休克发生的重要机制之一。血管内皮损伤和白细胞及内皮细胞相互作用，是微循环功能不全机制研究关注的焦点之一。烧伤休克家兔早在代偿期血压明显下降之前，微血管中就已有明显的白细胞黏附。白细胞黏附于微静脉并堵塞毛细血管，是抗休克以后灌流量不易恢复的重要原因。烧伤后，白细胞黏附蛋白表达增多导致白细胞黏附。白细胞释放的自由基、溶酶体酶可直接损伤内皮，引起血管通透性增高和微血栓形成。
2.烧伤皮肤血管内液外渗的发生机制 烧伤组织可分为三个区带：坏死凝固带、淤滞带和充血带。血管内液外渗发生于淤滞带和充血带，其机制主要有以下三个方面。(https://www.daowen.com)
（1）毛细血管压力升高。正常情况下毛细血管压力由动、静脉压及毛细血管前后阻力决定。毛细血管压力可从烧伤前24mmHg（1 mmHg=0.133kPa）升高到伤后48mmHg。可见烧伤后确有毛细血管内压升高。离体和在体研究表明，热力对于毛细血管及血液成分的影响，可因热力和温度不同而结局不同。高温条件下，强大热力使烧伤部位血管完全毁损甚至组织炭化。这些坏死组织中血液循环已不复存在，它们不会造成体液渗出和组织水肿。而中、低强度的热力则引起红细胞变形性降低、血小板聚集、微血栓形成，导致血液淤滞；同时毛细血管扩张充血或痉挛。这种现象常见于烧伤淤滞带和充血带。毛细血管充血、痉挛或血液淤滞是其内压升高的主要原因。它们可增加血管壁的净滤过压，是导致烧伤后血管内液外渗发生的机制之一。
（2）烧伤部位间质内静水压降低。正常皮下间质内静水压为-1～-2 mmHg，烧伤后10～20分钟间质内静水压下降为-20～-40mmHg。伤后1小时，皮下间质内静水压可下降为-150 mmHg，这一负压吸力可能是烧伤后血管内液外渗的重要原因。烧伤越重，负压越大，持续时间越长。间质内静水压的变化可能与烧伤后皮肤的组织结构及化学组成改变有关。研究表明，皮肤内富含一种黏附分子整合素，抗β1-整合素抗体皮下注射可导致皮肤间质负压形成。由于整合素是构成细胞间连接以及细胞与基质间连接的重要成分，而细胞间连接以及细胞与基质间连接破坏是导致渗出和水肿的重要原因。由此有人推断，整合素在烧伤后皮肤间质负压形成中起重要作用，并提出一个可能性假设：生理条件下，整合素黏附于胶原纤维和成纤维细胞等间质细胞的细胞骨架之间，构成一种对凝胶样间质成分体积膨胀的限制和束缚；烧伤热力作用后，整合素的限制和束缚作用解除，凝胶样间质成分出现体积膨胀趋势，要求有足够的水分吸入，由此形成一种吸水性负压。但由于烧伤后整合素变化的机制不明，这一假说尚有待于进一步研究证实。此外，烧伤皮肤间质内静水压降低还可能因为烧伤后皮肤的各组成成分所占体积变化所致。根据物理学原理，皮肤可以看成是一个由表皮和皮下组织构成的密闭间质腔，其总体积相对恒定。烧伤后间质内组成成分如胶原蛋白和透明质酸、硫酸软骨素等蛋白多糖可能会发生某些物理化学变化，导致间质内各组成成分含量及其体积变小，间质腔内负压形成。
（3）毛细血管通透性增高。毛细血管通透性升高是烧伤后血管内液外渗最重要的原因。烧伤后许多血管活性物质和炎症介质如组胺、5-羟色胺、缓激肽、前列腺素、自由基、血小板活化因子、血栓素等均参与毛细血管通透性升高的发生。毛细血管通透性升高其实质是血管内皮通透性升高。血管内皮是血管腔面的一层半选择性通透屏障，包括内皮细胞（EC）单层和基膜。内皮细胞通过黏附斑黏附于基膜上，同时内皮细胞之间通过紧密连接、缝隙连接、黏附连接及韧带连接等方式相互连接。生理条件下，内皮细胞F-肌动蛋白产生的使细胞收缩的中心张力与由内皮细胞间连接、EC-基膜间黏附所产生的舒张细胞的束缚力处于相对平衡，血管内皮的半选择性通透屏障功能得以维持。病理情况下，血管活性物质和炎症介质作用于内皮细胞，引起一系列的信号转导，通过两条途径增加磷酸化肌球蛋白轻链（MLC），导致Ca2+与钙调蛋白（CaM）结合形成Ca-CaM复合体，激活肌球蛋白轻链激酶（MLCK），促进MLC磷酸化；肌球蛋白相关磷酸酶（MPPase）受抑制，使磷酸化MLC去磷酸化不能有效进行。MLC磷酸化增加介导肌动、肌球蛋白间相互作用，使F-肌动蛋白发生重排，中心张力增加，细胞骨架收缩，内皮细胞间连接解体，细胞间间隙形成，最终导致内皮通透性升高。这一过程涉及的信号分子很多，如G蛋白、磷脂酶C（PLC）、Ca2+、蛋白激酶C（PKC）、酪氨酸激酶（TK）、MLCK等，且其中复杂的机制尚不完全清楚。但很多研究提示，磷酸化MLC增加是肌动蛋白重排和内皮细胞收缩的共同通路。
最近的研究表明，缓激肽B1受体在烫伤大鼠内脏血管通透性变化中具有重要作用。以往的许多研究证明，组胺和激肽家族是引起血管通透性增加的最重要的炎症因子，但以往临床上运用抗组胺及缓激肽B2受体作用的药物对于降低血管通透性的作用并不理想。主要与组胺受体的亚型多、功能复杂且相互关联有关，全部阻断组胺受体可抑制其血管调节作用。而缓激肽B2受体在多种组织均为组成性表达，且被激活后很快内化失活，因此认为其仅在炎症早期具有引起血管通透性增加的短暂作用，在长效抑制血管通透性的变化中作用有限。目前认为，B1受体是维持炎症反应中渗出及疼痛持续发生的主要因素之一。缓激肽B1受体在正常生理状态下除中枢神经系统以外几乎不表达，而在创伤、感染、炎症等多种致病因素作用下可加速、持续地诱导其表达，细胞类型以血管内皮细胞、血管平滑肌细胞、脊髓传入神经纤维等为主，在血管通透性变化、炎症反应及疼痛等过程中发挥作用，且B1受体不发生内化反应，可持续活化，目前被认为是维持炎症反应中渗出及疼痛持续发生的主要因素之一。作者观察了大鼠严重烧伤后各主要脏器血管通透性变化规律，发现血管渗透增加主要集中于伤后第一个24小时内，多以3小时和6小时为渗出高峰，约占整个休克期渗出的50%，如果能在第一个24小时内，特别在血管通透性变化高峰时段有效地减少渗出，可望显著减少休克的发生率。des Arg9-Leu8-BK是缓激肽B1受体的一个8 肽的竞争性抑制剂，能有效地抑制B1受体的活化而对B2受体无明显作用。作者的研究发现，烫伤后静脉注射des Arg9-Leu8-BK抑制缓激肽B1受体的作用后，能有效减少各脏器血管通透性的增加，其中以减低肺和肾血管通透性增加的作用更为明显，可能与其含有丰富的小血管，B1受体含量相对较高相关。对小肠的通透性变化的作用仅以3小时显著，而其余时相点通透性改变并不明显，可能与烧伤后肠道血管应激性收缩，血容量相对减少有关。这提示缓激肽B1受体在烧伤后脏器血管通透性增加过程中发挥着重要的作用，可能是休克期脏器血管通透性增高持续发生的重要因素。
近年来，新出现了活体微静脉游离技术，使培养的内皮细胞更接近于实际烧伤模型。利用该技术，可自烧伤动物的皮肤或其他器官内分离出直径60μm左右的微静脉，继而可用微滴管灌注各种荧光标识的探针，并用倒置显微镜和计算机技术定量测定通透性系数、细胞间连接蛋白及细胞骨架的变化，推动了通透性增高机制的研究。利用高超薄连续切片和电镜三维重构技术已查明，大分子物质透出微静脉有两条途径：一为内皮细胞旁途径，即在内皮细胞之间出现裂隙；另一为穿细胞途径，即由一串葡萄状的囊泡—空泡细胞器（VVOs）所形成的贯穿细胞的通道和开口。这些裂隙和通道的形成与细胞间连接蛋白及细胞骨架的变化密切相关。研究证明，咬合蛋白、闭合蛋白、带状闭合蛋白、连接黏附分子是紧密连接的特异连接蛋白；钙黏蛋白、螺旋蛋白是黏附连接的相关蛋白；整合蛋白是内皮与基底膜间的黏附蛋白。这些内皮细胞外的连接蛋白多数为跨膜蛋白，其细胞膜外区段或彼此互相连接，或与其他蛋白连接，形成一个细胞外屏障；其细胞膜内区段与胞内骨架相连，使相邻细胞的骨架系统和细胞间基质形成一个坚固的群体，也使信号得以在细胞骨架与细胞连接蛋白之间互相沟通，这对维持正常的血管通透性具有重要作用。在细胞骨架中，肌动蛋白微丝的重排、骨架蛋白磷酸化、应力纤维的形成等，可导致内皮细胞回缩，促使裂隙和通道开口形成，引起血管通透性增高。
3.烧伤抗渗出治疗 防治毛细血管内液外渗在烧伤治疗中具有重要意义。伤后尽早阻断毛细血管内液外渗，一方面可防止烧伤部位水肿发生，有利于创面的早期处理；另一方面可阻止机体有效血容量减少和大面积烧伤患者发生休克，有利于稳定机体内环境并防止脏器损害。减少或阻断烧伤渗出和水肿一直是烧伤医学追求的目标，临床预防体液渗出和水肿形成能根本改变烧伤患者的休克治疗。
烧伤后毛细血管通透性升高由许多血管活性物质和炎症介质介导，血管活性物质和炎症介质拮抗剂曾一度成为抗烧伤渗出研究的热点。Ono等（1993年）发现烧伤后立即应用大剂量血小板活化因子拮抗剂可预防烧伤组织水肿形成。Wirth（1992年）观察到应用缓激肽拮抗药Hoe 140可抑制大鼠爪水肿。其他抗烧伤水肿的物质还包括大剂量维生素C、布洛芬（ibuprofen）、补体激活抑制剂、内肽酶等。近年来，细胞信号转导研究方兴未艾，一些信号转导阻断剂也被应用于烧伤渗出和水肿的防治。Lund（1994年）发现应用alpha-trinositol可减少烧伤组织含水量和白蛋白外渗。但由于炎症介质与信号转导通路所固有的多样性、复杂性、网络性和级联性，单一阻断其中的某种介质或信号通路来抑制血管通透性升高的作用极其有限，且其效果依赖于烧伤前用药。企图阻断所有参与的介质和通路的想法也不现实。除炎症介质拮抗剂与信号转导阻断剂之外，其他类型的抗烧伤渗出和水肿的药物和措施少见报道。Chu等提出伤后对创面通直流电可减轻烧伤水肿，其机制可能与抑制烧伤皮肤间质内负压的形成有关。
4.烧伤后血管内液外渗自行停止的机制 减轻烧伤后水肿产生和蛋白质外渗的临床药理学尝试一直未能取得成功，除非在伤前用药。事实上，烧伤部位体液渗出在伤后36～48小时即自行停止。有关这一现象发生的机制尚不清楚，迄今为止国内外也少有这方面研究的文献报道。深入研究烧伤部位毛细血管体液渗出自行停止的机制，将有望找到阻断烧伤后血管内液外渗的突破口，为减轻烧伤部位水肿，防止休克发生提供可能的依据和思路。
（1）血管内压及间质压恢复是烧伤渗出自行停止的机制之一。前文已述及皮肤毛细血管扩张充血、痉挛或血液淤滞导致血管内压升高是体液渗出的因素之一。随着烧伤后时间延长，淤滞带和充血带或恢复循环、充血消退，或转为坏死。两种结局都将使其在血管内液外渗中的作用逐步消失。这可能是血管内液外渗在伤后36～48小时自行停止的原因之一。但目前的猜测尚缺乏直接的证据，有必要对烧伤后淤滞带和充血带毛细血管压力的变化进行较长时程的观测。间质负压也是烧伤渗出发生的强大驱动力，监测伤后间质内静水压的动态改变、探索热力对皮肤组织理化性质的影响有利于理解皮肤热力烧伤的本质，并可能揭示烧伤后血管内液外渗发生及其自行停止的机制。
（2）内皮细胞单层通透性增高自行逆转的可能机制。研究毛细血管通透性的常用体外模型是培养内皮细胞单层。炎症介质和血管活性物质可引起其通透性增高，与烧伤部位体液渗出在伤后36～48小时即自行停止的现象相似。体外实验表明，炎症介质与血管活性物质引起的内皮细胞单层通透性增高经过一段时间后也可自行逆转。这可能与烧伤部位血管内液外渗自行停止密切相关。研究这一自行“逆转”的发生机制，将有可能在目前尚不完全清楚炎症介质引起内皮通透性增高的复杂信号通路的前提下，找到及早逆转和“关闭”烧伤后已经增高的血管通透性的方法。
由于磷酸化MLC增加是肌动蛋白重排和内皮细胞收缩的共同通路，则减少磷酸化MLC理所当然是恢复内皮屏障功能的必要条件。现已明确磷酸化MLC来源于MLCK催化的MLC磷酸化，而其去磷酸化由肌球蛋白相关的磷酸酶催化完成。内皮细胞单层通透性增加及恢复前后这两种酶活性的对比变化可能参与其通透性自行逆转的发生。在信号转导方面，Ca2+、环磷酸腺苷（cAMP）的作用尤其引人注目。胞内Ca2+升高可直接导致内皮屏障功能下降。内皮屏障功能恢复正常时，胞内Ca2+浓度降低为原来的水平。由于内皮细胞缺乏肌浆网对Ca2+浓度的强有力调节，细胞内Ca2+的排出完全依赖于其膜上的钙泵，降低胞浆Ca2+浓度需要较长的时间。这可能也是内皮细胞单层通透性增高需经过一段时间后方可自行逆转的原因之一。cAMP对内皮屏障功能有保护作用，其机制可能是影响Ca2+转运或参与调节MPPase的活性。目前还有研究提示，内皮细胞收缩后引起的基因表达改变和新物质的合成及其对MPPase的激活是内皮通透性逆转更为可能的原因。利用现代分子生物学手段对比研究其逆转前后的基因差异表达情况，有可能寻找到控制或参与“逆转”发生的可能基因和物质。