感染性休克
第四节 感染性休克
感染性休克以往亦称败血症性休克、脓毒性休克和中毒性休克等,此征乃由各种病原微生物及其毒素或通过抗原抗体复合物激活机体潜在反应系统,其中包括交感一肾上腺髓质系统、补体系统、激肽系统、凝血与纤溶系统等,使网状内皮系统功能损害,神经-内分泌系统反应强烈,分泌过量儿茶酚胺类物质,导致微血管痉挛、微循环障碍、代谢紊乱、重要脏器灌注不足等征象。
一、病因与发病机制
(一)病因
各种感染性疾病如肺炎、败血症、腹膜炎、坏死性胰腺炎和各类脓肿等均可导致感染性休克。其病原体以革兰氏阴性细菌为最常见,如绿脓杆菌、硝酸盐不动杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、克雷白杆菌、痢疾杆菌和脑膜炎球菌等;亦可见于革兰氏阳性菌,如金葡菌、粪链球菌、肺炎链球菌、产气荚膜杆菌等。此外病毒(如流行性出血热、巨细胞病毒性肺炎等)、支原体等亦可引起感染性休克。
(二)微循环变化
1.微循环舒缩功能异常 典型感染性休克的发展过程有微血管痉挛、微血管扩张和微血管麻痹三个阶段。由于休克早期存在交感神经节后纤维释放去甲肾上腺素和肾上腺髓质释放肾上腺素和去甲肾上腺素,其血浆儿茶酚胺水平高于正常200~500倍,同时血管紧张素Ⅱ等大量分泌使微血管平滑肌强烈痉挛。以上是由于细菌内毒素通过以下作用机制所致:①内毒素本身有拟交感神经作用。②内毒素作用于白细胞和血小板而释放组胺、缓激肽、5-羟色胺,使肺小静脉收缩,回心血量减少,心排量下降,有效血循环量不足,造成血压下降。③内毒素与补体相结合产生血管活性多肽和心血管毒性因子,使微血管收缩。④内毒素提高微血管对儿茶酚胺反应敏感性,尤其是微静脉和小静脉。在感染性休克的中晚期,微血管常发生舒张,其机制是:①缺氧、酸中毒。②β受体发生兴奋使微血管舒张。③组胺释放后,外周血管扩张。④内毒素休克晚期,血管平滑肌摄Ca2+能力低,ATP酶活性降低,胞浆内Ca2+储存少,血管平滑肌张力降低,对血管活性药缺乏反应。⑤由于微动脉痉挛,微静脉扩张,旁路开放,组织缺血缺氧进一步加重。
2.微血管壁通透性增高
(1)微血管壁渗漏毛细血管是微循环中主要血管,其壁由单层内皮细胞组成,真毛细血管与组织细胞间非常靠近,有利物质与气体交换,而毛细血管壁相近的两个内皮细胞间是紧密连接,仅存狭窄细缝,宽3~20nm,感染性休克时体内酸性物质、组胺、5-羟色胺、缓激肽等剧增,使内皮细胞中微丝发生收缩,纤维连接蛋白破坏,从而使毛细血管内皮细胞间裂缝加大,其通透性增高,严重时可发生渗漏现象,临床上称“渗漏综合征”。
(2)自身体液调节障碍在休克早期,由于微动脉强烈收缩,微循环旁路开放,毛细血管血流减少,流速减慢甚至停滞,流体静水压下降,组织间液通过毛细血管壁进入微血管(即功能性细胞外液)起“自身输液”作用,此对微循环的灌流具有维持有效循环血量、起着一定代偿作用,但对组织细胞起着不利影响,故应注意及时补充功能性细胞外液。随着休克发展,微循环淤血缺氧和组织酸中毒加重,组胺等积蓄,使微动脉血管平滑肌对儿茶酚胺类反应性降低,造成血液不仅通过直接动静脉短路,而且大量进入毛细血管网,使毛细血管流体静水压上升,而功能性细胞外液通过毛细血管壁进入毛细血管的“自身输液”作用停止。相反随着毛细血管壁通透性增加,使血管内液体成分大量外渗,其速度可高达600ml/h,结果反而造成一个“自身失液”,严重时毛细血管壁破损而发生渗漏,甚至将大分子血浆蛋白渗漏至组织间隙。临床上,胸、腹腔、面、颈、四肢等出现水肿,严重者气管内血浆样物质外渗,从而造成有效循环血量大减,血液浓缩和黏度增高,局部血小板聚集在损伤血管内皮上,产生血小板栓子,进而形成DIC。
3.微血管流态紊乱 休克发生微血管流态紊乱不仅在晚期,而且还可出现在早期,其变化过程有以下3个阶段。
(1)血细胞聚集:在内毒素和血小板释放促凝物质,使血细胞与微血管间,血细胞相互间黏附力增加,微血流不畅,出现血小板聚集和红细胞聚集等现象。
(2)血池及微血流淤泥形成:当微血管痉挛、微血流紊乱时,微血管可以发生扩张,甚至形成微血管瘤,此时微循环中有血液蓄积,从而造成血池。由于血池中淤滞一定量血液,进而促使血流淤泥,形成液体在上、有形成分在中、凝聚团块在下的血池现象,此常是DIC前奏。
(3)播散性血管内凝血(DIC):DIC与感染性休克紧密相连,其机制有以下几点:①严重感染所致应激反应使血液凝固性升高。②休克时出现微循环障碍,血流滞缓,黏度增高,微血管淤泥等现象,同时又有细菌、病毒、内毒素等所致血管内皮和组织损伤促使微血栓形成。③内毒素引起全身性Shwartzman反应即连续2次静脉注射小剂量内毒素后产生DIC而死亡。此因首次接触内毒素后单核巨噬细胞功能抑制,机体处于高凝低纤溶状态,当第二次接触小剂量内毒素后即可发生促凝,产生DIC。④内毒素使血小板聚集并释放血小板因子3(PF3)、因子4(PF4)及β-血栓球蛋白等促凝物质,PF3加速凝血酶激活;PF4能中和肝素并使可溶性纤维蛋白复合物沉淀,而内毒素能增加血小板激活凝血因子X的活性作用。⑤内毒素作用于粒细胞,B淋巴细胞,特别是单核细胞,当内毒素中类脂A与此类细胞膜接触而发生细胞破坏,释放组织因子,促发外凝系统。⑥内毒素可激活纤溶、激肽和补体系统,促进凝血。
(三)代谢障碍
1.氧化磷酸化障碍 在缺氧、糖酵解加强、高能磷酸化合物生成减少情况下产生以下结果。
(1)乳酸增多:乳酸(L)和丙酮酸(P)的比即L/P增高,因前者是糖无氧酵解产物,后者是糖有氧氧化产物,为此L/P可表示细胞氧化还原状态(正常10︰1),此外剩余乳酸或称超乳(简称XL),指与丙酮酸不成比例增高的乳酸(正常XL为O),如L增加而P不变或减低,提示细胞缺氧。当动脉血乳酸盐>4.5mmol/L时,死亡率明显增加。
(2)酸中毒:当局部或全身pH下降,血浆中溶酶体酶的增多,细胞膜通透性升高,细胞内Na+升高,K+降低,使细胞功能发生障碍。临床上患者意识障碍的变化程度与Na+升高量呈正相关,检查红细胞内Na+含量,有利于分析判断中枢神经系统功能状态。
2.线粒体功能变化 在内毒素性休克时,线粒体功能早期变化是膜的肿胀和转运钙能力障碍,影响细胞呼吸和ATP合成以及细胞的收缩功能。
3.溶酶体变化 当内毒素休克时细胞溶酶体膜通透性升高,完整性破坏,溶酶体酶释出并可产生如下作用:①对心肌抑制和内脏血管收缩。②体内水解酶增多,造成细胞内线粒体功能的崩解和细胞的自溶。③促使血小板聚集。
4.氧自由基对细胞损伤 主要通过破坏细胞膜和DNA以及使蛋白质变性。细胞经氧自由基作用5min,细胞膜上的泵蛋白和载体蛋白即受影响,细胞膜迅速去极化,作用35min细胞开始溶解。氧自由基首先损害血管内皮细胞,使其肿胀、通透性增加,体液外流,继而造成MSOF。
总之,休克发病中细胞代谢障碍,具有重要意义,从细胞膜功能障碍,进而细胞代谢异常,最后导致细胞死亡。Abboud认为休克发病机制常从代偿性低血压组织灌注减少,微循环衰竭逐步发展到细胞膜损伤和细胞死亡。并提出休克分以下三期,即I期:代偿性低血压期;Ⅱ期:组织灌流减少期;Ⅲ期:微循环衰竭和细胞膜损伤期。在感染性休克中很多人细胞代谢障碍是由内毒素直接作用造成,乃属原发性。
二、诊断方法
(一)临床表现特点
1.感染史 感染性休克常有严重感染基础,尤其注意急性感染、近期手术、创伤、器械检查以及传染病流行病史。当有广泛非损伤性组织破坏和体内毒性产物的吸收亦易发生感染性休克。临床表现有寒战、高热、多汗、出血、栓塞、衰弱等。
2.脑 脑组织耗氧量很高,对缺氧特别敏感,轻者烦躁不安,重者昏迷抽搐,但脑血管舒缩范围较小,其血流灌注主要取决于供应脑的动静脉血压差。休克早期脑血管代偿性舒张,故脑灌注尚能维持,当休克加重血压明显下降,脑灌注不良,即可产生脑水肿,进一步加重脑灌注不足。患者意识可反映中枢神经系统微循环血流灌注量减少情况,但酸碱、水电解质失衡和代谢产物积蓄对意识有一定影响。临床上休克早期表现为烦躁不安,以后转为抑郁淡漠,晚期嗜睡昏迷。
3.皮肤 能反映外周微循环血流灌注情况,所以注意检查皮肤色泽、温度、湿度,有条件可监测血液温度、肛门直肠温度和皮肤腋下温度之差,正常情况各差0.5~1 ℃,如大于2~3 ℃则提示外周微血管收缩,皮肤循环血流灌注不足。临床上根据四肢皮肤暖冷差异又可分为“暖休克”和“冷休克”。
4.肾 肾脏血流量很大,正常达1000~1500ml/min,占全身血流量的25%,休克时血流产生重新分配,出现肾小动脉收缩,肾灌注量减少,造成少尿或无尿,肾缺血又引起肾小管坏死,影响尿液的浓缩和稀释及酸化功能,出现低比重尿(正常1.010~1.020)、尿pH>5.5,提示。肾曲小管缺损,存在碳酸氢钠渗漏或远曲小管分泌H+障碍。
5.肺 氧分压(PaO2)、氧饱和度(SaO2)和呼吸改变是感染性休克时肺功能减退的可靠指标,主要表现在呼吸急促、PaO2和SaO2下降,皮肤和口唇发绀等缺氧表现,其原因有三:①肺泡微循环灌注存在而有通气障碍如肺泡萎陷、肺水肿、肺炎症等。②肺泡通气良好而有灌注障碍,如回心血量少,心排量降低,肺动脉痉挛,肺微循环栓塞等造成肺血流灌注减少。③肺泡微循环和通气均有障碍。临床常表现为ARDS。
6.甲皱循环与眼底改变 感染性休克时常因微血管痉挛造成甲皱毛细血管袢数目减少,周围渗出明显,血流呈断线、虚线或淤泥状,血色变紫,眼底检查小动脉痉挛,小静脉淤血扩张,动静脉比例由正常2︰3变为1︰2或1︰3,严重时有视网膜水肿,颅内压增高者可出现视盘水肿。
(二)血流动力学变化特点
1.动脉血压与脉压 在感染性休克情况下,上臂袖带式听诊法常出现听不清,无法了解血压真实数值,故主张桡动脉或股动脉插管直接测压法,当收缩压下降到80mmHg(10.67kPa)以下或原有高血压者下降20%即患者的基础血压值降低30mmHg(4kPa)以下者,应认为血压已降低,组织微循环血液出现灌流减少,临床上可诊断为休克。脉压大小与组织血液灌注紧密相关,加大脉压有利改善组织供血供氧。一般要求维持收缩压在80mmHg(10.67kPa)、脉压>30mmHg(4kPa)以上。
2.中心静脉压(CVP) 主要反映回心血量与右心室搏血能力,有助于鉴别心功能不全还是血容量不足引起的休克,对决定输液的量和质,对选用强心、利尿或血管扩张剂均有较大指导意义。正常CVP为6~12cmH2O(1cmH2O=0.10133kPa),它与右心室充盈压成正比,在无肺循环或右室病变情况下,亦能间接反映右心室舒张末压和心脏对输液的负荷能力。
3.肺小动脉楔嵌压(PAWP)与左心房平均压 与左心室舒张末压密切相关,在无肺血管和二尖瓣病变时测定PAWP,能反映左心室功能,对估计血容量,掌握输液速度和防止肺水肿等是一个很好指标。其正常值5~16mmHg(0.67~2.13kPa)。
4.心排血量(CO) 反映心脏泵功能的一项综合指标,受心率、前负荷、后负荷及心肌收缩性等因素的影响。其正常值4~8L/min。
5.脉搏和静脉充盈情况 感染性休克早期脉呈细速(120~140次/min),在休克好转过程中脉搏强度的恢复较血压早。休克时需观察静脉充盈程度,当静脉萎陷,且补液穿刺有困难,常提示血容量不足,而静脉充盈过度则反映心功能不全或输液过多。(https://www.daowen.com)
临床上根据血流动力学变化,将感染性休克分为三个类型:①低排高阻型:常由严重G-杆菌感染而释放类脂多糖蛋白复合体,刺激机体防御功能分泌大量儿茶酚胺,引起微动脉及微静脉痉挛,动静脉短路开放,回心血量减少,同时毒素和代谢产物对心肌抑制,造成心排血量降低。②高排低阻型:常由G+球菌严重感染引起机体组胺释放,β-受体兴奋使心排量增加,外周血管扩张阻力减低,血压下降所形成。③低排低阻型:在休克晚期进入微循环衰竭期,血管平滑肌麻痹而扩张,心功能衰竭,排血量又减少,各重要脏器损伤,并发症相继出现,常属濒死阶段。
(三)实验室检查
1.血象 感染性休克其白细胞总数多升高,中性粒细胞增加,核左移。但如感染严重,机体免疫抵抗力明显下降时,其白细胞总数可降低。血细胞压积和血红蛋白增高,提示血液浓缩。并发DIC时,血小板进行性下降。
2.尿和肾功能 当有肾衰竭时尿比重由初期偏高转为低而固定,血肌酐和尿素氮升高。尿与血的肌酐浓度之比<1︰5。尿渗透压降低,尿/血浆渗透压的比值<1.5,尿钠排出量>40mmol/L。
3.血气分析 常有低氧血症、代谢性酸中毒、而PaCO2早期由于呼吸代偿而可轻度下降呈呼吸性碱中毒,晚期出现呼吸性酸中毒。
4.血清电解质 血钠和氯多偏低,血钾高低不一。
5.出凝血各项指标 多有异常改变,常符合DIC诊断。
(四)诊断注意事项
1.意识状态 意识变化随血压变化出现烦躁转入昏迷,但因人而异,老年患者有动脉硬化,即使血压下降不明显,亦可出现明显意识障碍,反之体质好,脑对缺氧耐受性高,虽然血压测不到,其神志仍可清醒。
2.血压 是诊断休克的一项重要指标,但在休克早期,由于交感神经兴奋,儿茶酚胺释放过多,可以造成血压升高,此时如使用降压药,将会引起严重后果。
3.尿量 既反映肾微循环血流灌注量,亦可间接反映重要脏器血流灌注情况,当血压维持在80mmHg(10.67kPa),尿量>30ml/h,表示肾灌注良好。当冷休克时,袖带法血压听不清,而尿量尚可时,表示此血压尚能维持肾灌注,反之使用血管收缩剂,血压虽在90mmHg(12kPa)以上,但四肢皮肤湿冷,无尿或少尿,同样提示。肾和其他脏器灌注不良,预后差。
4.肾功能 肾功能判断不仅注意尿量,而且尿比重和pH以及血肌酐和尿素氮水平进行综合分析,不要被单纯尿量所迷惑,注意对非少尿性急性肾衰竭的鉴别,此时尿量可超过1 000ml/d,但尿比重低且固定,尿pH上升,提示肾小管浓缩和酸化功能差,血清肌酐和尿素氮上升,表示肾脏功能不佳,应予注意识别。
5.低氧 对于低氧血症和ARDS诊断,应有足够认识。由于低氧血症原因未能很好寻找,救治措施不力,产生一系列代谢紊乱,结果出现不可逆休克。应尽早行机械辅助通气,纠正低血氧。
6.血糖 休克时血糖水平经常较高,此因感染性休克时交感神经兴奋,生糖激素释放,肝功能受损,胰岛功能减退,外源性葡萄糖补充等影响,造成继发性高血糖,对细菌、真菌生长创造了很好条件,同时高血糖又带来血液高渗,尤其对中枢神经损害和血管反应性进一步下降,休克加剧。
7.心率判断 正常心率60~100次/min,但感染性休克时机体处于高代谢状态,同时细菌毒素和代谢产物对心脏作用,故心率代偿性增快常在100次/min以上,一旦下降至60~70次/min,常预示心脏失代偿而即将停止跳动,不要误认为心功能改善。
8.血清电解质变化 需要准确判断与分析。由于感染性休克代谢性酸中毒,细胞释放K+,故血清钾有时很高且难以下降,但大剂量利尿剂、脱水剂和胃肠减压等影响,血清钾均可下降;又由于体液丧失,血液浓缩,使血清钾相对升高,而此时细胞内可以存在严重低钾,故应结合血生化、心电图和临床综合分析判断。感染性休克时,常存在镁、锌、铁、铜等降低,尤其镁的补充对MSOF防治可获裨益。
9.酸碱失衡鉴别 感染性休克组织缺血、缺氧、代谢性酸中毒是酸碱失衡基础,但由于呼吸深快的代偿作用,出现代谢性酸中毒+呼吸性碱中毒,血pH可以在正常范围。一旦呼吸抑制出现代谢性酸中毒+呼吸性酸中毒,病情加剧。当同时合并低氯、低钾又产生代谢性碱中毒时,血气分析判断更为复杂,为三重性酸碱失衡,应结合临床进行鉴别。
10.注意二重感染 鉴于抗生素使用广泛,且剂量大,常可掩盖局部严重感染征象,又由于抗休克时采用大剂量激素,容易并发真菌感染,注意血、尿、粪、痰和口腔检查真菌病原体,争取早发现,早处理。
三、临床治疗
(一)控制感染
是救治感染性休克主要环节。在无明确病原菌前,一般应以控制G-杆菌为主,兼顾G+球菌和厌氧菌,宜选用杀菌剂,避用抑菌剂。给药方式以静滴或静注,避免采用肌肉注射或口服,因此时循环不良吸收困难且起效较慢。休克时肝肾等器官受损,在选择抗生素的种类、剂量和给药方法上,应予注意。给药剂量在肾功能损害轻度者给原量1/2,中度者为1/2~1/5,重度者为1/5~1/10量。对于抗生素的应用,因为感染性休克的发生常来势凶猛,病情危急,且细菌抗药性不断增加,带来治疗困难,故按临床实情来选用较强抗生素,否则会失去抢救时机。目前较新抗生素有环丙沙星,头孢他啶,泰宁等。从细菌药物敏感性资料分析泰宁、头孢他啶、环丙沙星等是ICU中感染性休克较敏感药物。
(二)扩容治疗
感染性休克时均有血容量不足,根据血细胞压积、CVP和血流动力学监测选用补液种类,掌握输液速度。原则上晶体胶体交叉输注,盐水宜缓,糖水可快,有利于防止肺水肿和心力衰竭的发生。右旋糖酐、羟乙基淀粉具有补充血容量,增加血管壁和血细胞表面之阴电,防止因异性电荷相吸而引起血细胞沉积,并降低血液黏度,具有疏通微循环作用,但分子量4万可引起肾小管间质中黏度增加,肾小管腔被低右沉淀物阻塞,从而发生肾衰竭,故晚近提出用7万分子量不会发生上述变化。
(三)血管活性药和血管扩张剂应用
感染性休克由于血压下降,临床多采用多巴胺和间羟胺。多巴胺是体内合成肾上腺素的前体,具有β受体激动作用,也有一定α受体激动作用,能增强心肌收缩力,增加心排量,对外周血管有轻度收缩,对内脏血管(肾、肠系膜、冠状动脉)有扩张作用,增加血流量。间羟胺使神经末梢储存型去甲肾上腺素释放,血管收缩,能增加心脏收缩。多巴酚丁胺能较强增加心肌收缩力,增加心排量,在感染性休克心功能不全上使用有较大效应。去甲肾上腺素一般很少应用,虽能使血压上升,但微循环障碍进一步加剧,所以晚近提出血管活性药与血管扩张剂联合使用。由于感染性休克本质是血管痉挛,故主张加用血管扩张剂是合理的,它不仅解除微动脉痉挛,而且有降低心脏前后负荷,解除支气管痉挛,有利通气改善,有利于恢复有效循环血量及组织灌注,使组织代谢酸性产物进入血液循环从而得到及时纠正,达到消除休克之目的。
(四)改善细胞代谢
1.纠正低氧血症 感染性休克必然产生低氧血症,随着组织细胞缺氧,继而引起一系列细胞代谢障碍,在一般给氧未能取得明显效果时,应尽早行机械辅助呼吸,调整呼吸机各项参数,及时纠正低氧血症,这值得临床医生高度警觉。
2.补充能量 注意营养支持临床救治上重视抗感染、抗休克而忽视营养和能量补充,要求每日热量不低于2000大卡,这是临床一难题,为此一方面行静脉补充ATP、1.6二磷酸果糖(FDP)、氨基酸和葡萄糖等,同时在病情许可下行胃肠道营养。注意外源性胰岛素补充,有利于能量代谢。对于脂肪乳剂应用存在不同认识,一般认为肺无ARDS、肝功能尚好者可以应用,而晚近推出中长链脂肪乳剂对肝肺无影响。在高浓度糖补充时应适当加入胰岛素,可按3︰1~4︰1比例配制,否则引起高血糖症。
(五)肾上腺皮质激素
具有抗炎、抗毒素、抗休克等作用,经临床大量观察证明其可降低脓毒血症、感染性休克病死率。在有效抗生素治疗下,采用短期(2~3d)大剂量冲击疗法,其剂量为地塞米松10~40mg/次或氢化可的松100~200mg/次,每隔4~6h静脉给药1次,该药还具有稳定溶酶体和减轻毒素对机体损害的作用。
(六)纠正酸碱、水、电解质失衡
代谢性酸中毒多采用每次以5%碳酸氢钠150~250ml静脉注射,具体剂量,应根据血气和临床资料合理给予。感染性休克早期呼吸性碱中毒,一般不作特殊处理;在晚期发生呼吸性酸中毒,加剧病情,故低氧血症鼻导管给氧不能纠正时,应尽快使用呼吸机,并调整呼吸比例和呼吸模式等,一旦伴有低氯、低钾性代谢性碱中毒时,低氯可用精氨酸纠正,低钾者补充氯化钾和适量胰岛素,既纠正血清钾又逐步将血清K+转入细胞内使H+和Na+置换至细胞外,以达到正常平衡状态。Mg2+是机体代谢酶(Na-K+-ATP酶、磷酸转移酶等)激活剂,对维持神经肌肉兴奋性起重要作用,并对抗心律失常和改善微循环,维持正常细胞功能等起着重要作用。在感染性休克时常有低镁血症,故在纠正电解质失衡时注意镁的补充,一般以500ml液体中可加25%硫酸镁10~20ml缓慢静滴,每日可用5~20g。此外,感染性休克可有低钠血症,治疗目的提高血钠浓度但不宜过快,否则又可能导致中心性脑桥髓鞘破坏出现失语和瘫痪。一般主张每小时提高0.5~1mmol/L速度,将血钠浓度提高到130~135mmol/L为宜。在真性容量过低伴低钠血症时,可予静脉给生理盐水;而伴水肿型低钠血症,应通过水负平衡而使血钠浓度升高,临床上采用呋塞米(呋塞米)加高渗盐水静滴来治疗。
(七)防治各种并发症
脓毒血症和感染性休克常可导致各类脏器损害,如心功能不全、心律失常、肺水肿、消化道出血、DIC、急性肾衰竭、肝功能损害和ARDS等,尤其警惕多系统脏器衰竭(MSOF)发生,都应作相应救治与处理。
(王敏臣)