第三節(jié) 主要臟器的病理生理變化

作者:徐榮祥 出版社:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社 發(fā)行日期:2009年7月
 

一、腎臟的變化

嚴(yán)重?zé)齻缙?,隨著全身有效循環(huán)血容量的降低,腎臟灌流量(血量)和灌注壓也隨之下降,腎小球的濾過量明顯減少。正常情況下,腎臟是維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境相對(duì)恒定的重要器官,它的作用形式是在足夠血液灌流的前提下完成泌尿和排尿功能。正常成人腎臟血流量為心臟排出量的1/4 1/5,即腎血流量約為1200mL/分,以血漿流量計(jì)算約為600700mL/分。然而在休克時(shí),由于全身有效循環(huán)血容量的減少及心臟排出量下降等病理生理狀態(tài)下,會(huì)使腎臟血流量減少和腎小球?yàn)V過率下降。研究證實(shí),18%TBSAIII度燒傷家兔的腎臟有效腎血漿流量持續(xù)下降,于燒傷后1小時(shí)、3小時(shí)和8小時(shí),有效血漿流量分別降為傷前值的5535%3563%。燒傷休克期導(dǎo)致腎臟損傷的原因可歸納為以下幾個(gè)方面:

1持久性傳入小動(dòng)脈痙攣

即進(jìn)入腎小球的小動(dòng)脈痙攣。這是因?yàn)樵跓齻麘?yīng)激反應(yīng)中,可引起腎小動(dòng)脈痙攣的物質(zhì)如兒茶酚胺、腎素、5羥色胺等分泌量增加所致。根據(jù)組織血流量=血壓×血管內(nèi)徑的四次方(即C=P×r4)分析,小量管徑調(diào)節(jié)即能彌補(bǔ)血壓下降時(shí)所引起的組織灌流不足。有人報(bào)道,休克時(shí)應(yīng)用血管擴(kuò)張劑雖可引起血壓下降,但由于血管內(nèi)徑的擴(kuò)大,血流量反可增加,血壓下降50%,只要血管擴(kuò)大1/5則血流量仍可維持不變。所以對(duì)少尿和無(wú)尿患者,不應(yīng)忽視血管解痙劑的應(yīng)用。在血流量少的情況下,腎臟血流重新分布,使原來(lái)灌流量良好的腎小球發(fā)生缺血,而灌流量與濾過效果差的腎小球反而有血液供應(yīng),從而更加重了腎臟損害。

2毛細(xì)血管通透性增加

大量液體滲入腎間質(zhì),使腎臟間質(zhì)靜水壓上升,并壓迫腎血管和腎單位,導(dǎo)致腎血管阻力上升。當(dāng)腎小管發(fā)生壞死后,水分漏至腎小管外腎間質(zhì)內(nèi),進(jìn)一步增加腎間質(zhì)的靜水壓,對(duì)腎組織再次產(chǎn)生損傷作用。

3血紅蛋白、肌紅蛋白

休克時(shí),血紅蛋白、肌紅蛋白等物質(zhì)可在腎小管內(nèi)發(fā)生沉淀,特別在酸中毒時(shí),這種物質(zhì)的沉淀速度加快,可使腎小管梗阻。如果同時(shí)并存腎血流量低、腎動(dòng)脈痙攣,則很容易形成急性腎功能衰竭。

4血管內(nèi)凝血

休克時(shí)形成的毛細(xì)血管內(nèi)凝血同樣有損于腎臟,促使發(fā)生腎功能衰竭。

5化學(xué)燒傷

化學(xué)燒傷時(shí)毒性物質(zhì)吸收或經(jīng)腎臟排毒而引起中毒,有些化學(xué)物可對(duì)腎臟直接造成損害。例如磷燒傷,由于黃磷及五氧化二磷近似原漿毒,故可直接作用于腎臟而引起損害。

少尿是嚴(yán)重?zé)齻缙诘闹匾憩F(xiàn)。如果少尿是由于有效血容量減少所致,則腎小球?yàn)V過率下降,腎小管對(duì)鹽和肌酸肌酐的傳遞增加,結(jié)果是尿鈉濃度低,尿/血肌酸肌酐比值升高。如果少尿是和腎實(shí)質(zhì)損害有關(guān),則在腎小球?yàn)V過率下降的同時(shí),腎小管功能也有損害,則尿鈉濃度超過20mmol/L,尿/血肌酸肌酐比值降低。當(dāng)發(fā)生急性腎功能衰竭時(shí),多伴有代謝性酸中毒和血鉀過高;由于尿量減少,通過腎小管的鈉和氯的量也減少,促進(jìn)了水潴留。非蛋白質(zhì)氨不能及時(shí)排出,積聚體內(nèi),形成氮質(zhì)血癥。

二、肺臟的變化

燒傷常伴有呼吸道燒傷或吸入性損傷,但本節(jié)所介紹的僅是燒傷休克時(shí)肺臟所產(chǎn)生的病理生理變化,或稱肺外因素。燒傷休克時(shí)肺臟的病理生理變化主要指由休克引起的呼吸功能不全或急性呼吸衰竭。

肺臟是一個(gè)低壓、低阻力的血液循環(huán)豐富的臟器,平時(shí)肺血管阻力僅是全身總血管阻力的1/8。休克時(shí),由于兒茶酚胺和其他血管活性物質(zhì)直接作用于肺循環(huán),肺動(dòng)脈壓的下降程度不低于全身動(dòng)脈壓下降,但肺血管阻力的增高卻比總血管阻力的增加更為顯著。肺血管阻力增高,肺小動(dòng)脈收縮引起的動(dòng)脈周圍出血,最后肺泡內(nèi)也見出血和滲出。故早期鏡檢改變有肺水腫、肺泡出血、血管充血、纖維蛋白滲出和透明膜變:晚期鏡檢改變有肺泡和間質(zhì)性水腫、纖維化、肺泡被覆細(xì)胞顯著增加,并見肺臟局部彌漫性血管內(nèi)凝血改變,肺實(shí)質(zhì)小血管中有眾多的微小血栓,消耗了凝血因子。電鏡下可看到肺泡中積聚大量蛋白,滲出后形成透明膜,大量蛋白經(jīng)過增寬的肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞間隙逸至間質(zhì)內(nèi),從而更加重了肺水腫程度。由于上述病理變化的存在,氧攝入量減少,全身缺氧為肺損害的最早表現(xiàn),并引發(fā)呼吸性低氧血癥。

休克導(dǎo)致肺臟功能改變的另一個(gè)因素是肺泡表面活性物減少或缺乏。此種物質(zhì)系由肺泡II型細(xì)胞(大肺泡細(xì)胞)生成和分泌的脂蛋白復(fù)合物,即二棕櫚磷脂酰膽堿和二棕櫚卵磷脂,它襯于肺泡壁的內(nèi)面,維持肺泡表面張力的穩(wěn)定性,在肺泡被吹張時(shí),表面張力增加,使肺泡不過分張大,當(dāng)肺泡內(nèi)氣體被排出時(shí),表面張力下降,使肺泡排空不過甚。燒傷休克時(shí),由于肺毛細(xì)血管灌注量減少,使肺泡內(nèi)缺乏此種物質(zhì),則肺泡將會(huì)萎陷而形成肺不張。假如沒有肺泡表面活性物質(zhì)的存在,肺泡傾向于完全萎陷,因肺泡半徑越小,內(nèi)壓越大,即小肺泡內(nèi)壓與肺泡球的半徑成反比,與表面張力成正比。公式為:

P=2T/R

P為內(nèi)壓,T為表面張力,R為肺泡半徑。

肺順應(yīng)性的改變也是改變肺功能的一個(gè)因素。肺順應(yīng)性或稱肺應(yīng)變性,可反映肺的彈力。正常值為2251mL/kPa(025L/cmH2O),系在靜息狀態(tài)下吸入潮氣量后,令受試者屏氣12秒鐘,經(jīng)食管內(nèi)插管測(cè)得的胸內(nèi)壓的改變,由下列公式算得: 

肺順應(yīng)性(mL=ΔV潮氣量(mL)/Δ最大器官壓(kPa

休克時(shí)假如并發(fā)了肺水腫、肺不張和肺出血等,極易出現(xiàn)肺順應(yīng)性降低,其動(dòng)脈血氧分壓也隨之下降。

三、心臟的變化

嚴(yán)重?zé)齻笮募】砂l(fā)生顯著變化,這些變化包括血管壁結(jié)構(gòu)、血液循環(huán)障礙、間質(zhì)水腫和形態(tài)學(xué)特征變化等,同時(shí)也包括表現(xiàn)為肌纖維營(yíng)養(yǎng)不良性變化,有時(shí)甚至出現(xiàn)肌纖維壞死和崩解。究竟以何種變化為主,取決于燒傷的嚴(yán)重程度、疾病的進(jìn)展階段以及心肌原有的狀態(tài)。燒傷早期以血管和間質(zhì)變化為主,晚期則以肌纖維變性為主。但是這些變化的發(fā)病機(jī)制尚不十分明確,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為缺氧、酸中毒是其主要原因;血液循環(huán)障礙、血管通透性變化、因酸中毒引起的細(xì)胞低鉀癥、神經(jīng)反射性血管反應(yīng)引起的血管擴(kuò)張及所誘發(fā)的血管破裂與多發(fā)性心肌出血,以及心肌抑制因子等也是影響心肌收縮功能和降低心排出量的主要因素。

嚴(yán)重?zé)齻∪嗽缙诔R姷闹髟V是心慌,有時(shí)訴說心前區(qū)隱痛。檢查發(fā)現(xiàn)心率增快(多在燒傷后即出現(xiàn))可達(dá)100/分以上。但心動(dòng)過速并不一定同時(shí)伴有休克,有些病人常出現(xiàn)收縮壓和舒張壓升高。最初幾小時(shí)的心動(dòng)過速是神經(jīng)反射性的,此后大部分嚴(yán)重?zé)齻颊咝膭?dòng)過速與有效血容量不足密切相關(guān)。當(dāng)循環(huán)血容量相對(duì)補(bǔ)足時(shí),心率會(huì)減慢,而心動(dòng)過速在整個(gè)急性期可能持續(xù)存在,部分病人甚至在燒傷后期仍可能繼續(xù)存在。心動(dòng)過速的程度及持續(xù)的時(shí)間與燒傷的嚴(yán)重程度有密切關(guān)系。輕度燒傷心率很少超過100/分,如果出現(xiàn)也多發(fā)生在傷后23天。但有的嚴(yán)重?zé)齻∪说男穆蕝s經(jīng)常在120140/分,即使經(jīng)過輸液治療,在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)也難以控制在這個(gè)水平以下。

四、胃腸道的變化

燒傷休克期胃腸道的病理變化多種多樣,最常見的是胃腸道黏膜充血、水腫、糜爛、出血、潰瘍等。這些變化與燒傷嚴(yán)重程度有關(guān),早期與休克的嚴(yán)重程度相平衡,后期與全身衰竭、感染相關(guān)。胃和十二指腸多表現(xiàn)為出血性糜爛,常見部位在胃底部、胃大彎和十二指腸球部。嚴(yán)重?zé)齽?chuàng)傷早期,由于血容量的急劇下降,胃腸道的血液灌流量減少;而嚴(yán)重應(yīng)激狀態(tài)下所導(dǎo)致的交感神經(jīng)興奮性增強(qiáng),兒茶酚胺釋放量增加及血栓素等體液介質(zhì)的共同作用又會(huì)加重上述病程。近來(lái)的研究證實(shí),胃腸道損傷常常發(fā)生在局部或全身性血液再灌注復(fù)蘇之后,并稱之為再灌流損傷。腸道缺血時(shí)氧的供應(yīng)量減少,細(xì)胞能量生成障礙,其主要標(biāo)志是缺血小腸黏膜cAMP含量明顯低于正常對(duì)照組;缺血120分鐘時(shí),電鏡檢查發(fā)現(xiàn)線粒體明顯腫脹,內(nèi)漿網(wǎng)擴(kuò)張,溶酶體腫大,部分絨毛剝脫。當(dāng)再灌注30分鐘時(shí),上述現(xiàn)象明顯加重。由此看來(lái),對(duì)燒傷引起的低血容量性休克的治療,只注意到恢復(fù)血容量和應(yīng)用擴(kuò)血管劑改善微循環(huán)功能是不夠的,還應(yīng)想到再灌流損傷對(duì)組織的危害和自由基清除劑的應(yīng)用,加強(qiáng)對(duì)胃腸道黏膜的保護(hù)性治療。

燒傷休克可促使胃腸道黏膜屏障功能下降。有研究發(fā)現(xiàn),30%體表面積燒傷大白鼠于傷后36小時(shí),電鏡下見腸黏膜絨毛部發(fā)生應(yīng)激壞死,12小時(shí)可見灶性壞死。嚴(yán)重?zé)齻缙谒l(fā)生的全身性感染,主要來(lái)自腸道,而其根本原因?yàn)槟c道屏障功能下降。

休克期胃腸道的其他改變包括胃腸蠕動(dòng)功能較差、胃液分泌減少、胃蛋白酶、胰蛋白酶等急劇下降。臨床把上述特征稱作消化功能減低,患者表現(xiàn)為食欲減退,即使勉強(qiáng)進(jìn)食也常出現(xiàn)消化不良。但是這種情況可隨著休克的好轉(zhuǎn)而改善;而傳統(tǒng)治療方法中的反復(fù)切(削)痂手術(shù)、麻醉等因素都會(huì)促使胃腸道功能失常,腹脹、惡心、嘔吐等癥狀往往持續(xù)存在。其主要原因與胃腸道的連續(xù)產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)。

五、肝臟的變化

多年來(lái)人們已注意到燒傷可以引起肝臟的嚴(yán)重改變。肝活組織檢查及死亡病例尸體解剖發(fā)現(xiàn),肝臟在燒傷,尤其是嚴(yán)重?zé)齻罂沙霈F(xiàn)形態(tài)學(xué)上的變化。燒傷早期肝臟顯著充血,肝竇內(nèi)充滿血液,靜脈內(nèi)有栓子形成;肝細(xì)胞發(fā)生性質(zhì)和程度各不相同的營(yíng)養(yǎng)不良變化,糖原含量少,細(xì)胞間隙擴(kuò)大,肝索結(jié)構(gòu)被破壞;肝細(xì)胞的大小也有改變,有的肝細(xì)胞出現(xiàn)渾濁、腫脹和形成空泡,有的肝細(xì)胞和枯否氏細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)脂肪滴;經(jīng)常能看到的是在小葉中央部有單發(fā)或多發(fā)的小葉壞死區(qū)。在燒傷晚期患者中發(fā)現(xiàn),肝臟有脂肪性變營(yíng)養(yǎng)不良,特別是燒傷衰竭患者表現(xiàn)更明顯,大量的脂肪蓄積于肝小葉的邊緣部分,有時(shí)在小葉中央部還可見到壞死。從微循環(huán)變化角度分析,肝臟對(duì)兒茶酚胺也很敏感,燒傷休克時(shí)肝動(dòng)脈血流減少,肝竇血管和肝中心靜脈擴(kuò)張,血流減慢,肝細(xì)胞受損;后期,肝血管內(nèi)出現(xiàn)微血栓,進(jìn)一步加重肝細(xì)胞損害。

肝細(xì)胞的主要功能是參與物質(zhì)代謝、生物轉(zhuǎn)化、某些蛋白質(zhì)的合成與降解及膽汁的生成和排泄等,同時(shí)具有免疫功能。燒傷休克期,變化較為明顯的是酶的變化,且以轉(zhuǎn)氨酶升高為特點(diǎn)。但轉(zhuǎn)氨酶不是唯一存在于肝臟的酶,如谷氨酸草酸乙酸轉(zhuǎn)氨酶、谷氨酸丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶。前者以心、肝組織活性最高,后者以肝、腎組織活性最高。此外,這些酶還可由損傷的皮膚、肌肉組織中釋放,反映肝臟細(xì)胞損傷特異性的物質(zhì)是鳥氨酸—氨甲酰磷酸轉(zhuǎn)氨酶。該酶升高多發(fā)生在嚴(yán)重?zé)齻缙冢?/SPAN>5天達(dá)高峰),而嚴(yán)重電燒傷后24小時(shí)可呈現(xiàn)明顯升高。

六、臟器之間的相互影響

如前所述,大面積嚴(yán)重?zé)齻笞钤绯霈F(xiàn)的病理生理變化是全身性毛細(xì)血管通透性增加,隨后是循環(huán)血容量下降,從而發(fā)生休克。此時(shí),盡管心血管系統(tǒng)發(fā)揮功能代償性變化,但在循環(huán)血容量銳減之時(shí)常表現(xiàn)為無(wú)能為力。微循環(huán)障礙的主要改變之一是血流動(dòng)力學(xué)改變,幾乎各器官都出現(xiàn)廣泛性的低灌流,或出現(xiàn)區(qū)域性無(wú)灌流。前者主要指全身或主要臟器微循環(huán)中的血流明顯減少,無(wú)法適應(yīng)局部與全身機(jī)能代謝的需要,故有人稱之為低灌流狀態(tài),也稱低灌流綜合征。后者常指阻塞的或痙攣的血管經(jīng)過治療后仍無(wú)血流重新流動(dòng),也稱無(wú)復(fù)流現(xiàn)象?;谶@種概念的出現(xiàn),再灌流損傷的概念也應(yīng)運(yùn)而生。它的中心內(nèi)容是指組織缺血缺氧性損傷不僅僅發(fā)生在缺血缺氧時(shí),更重要的是可能發(fā)生在血流再通之時(shí)。此時(shí)所引起的綜合征稱為再灌流損傷綜合征。根據(jù)近幾年的研究,自由基及其引起的脂質(zhì)過氧化作用是再灌流損傷的主要原因。

呼吸功能不全對(duì)其他臟器的主要危害是低氧血癥。當(dāng)組織氧張力下降時(shí),乏氧代謝增強(qiáng),ATP產(chǎn)生減少,從而引起像循環(huán)功能不全一樣的病理?yè)p害,其中細(xì)胞水腫是主要損害之一。除此之外,肺臟會(huì)失去一切代償功能,它不會(huì)像正常那樣有力的糾正酸堿平衡失調(diào),許多血管活性物質(zhì)也不能在肺臟中被滅活。因此,呼吸功能不全不可避免地會(huì)引起其他臟器的功能變化。若一旦發(fā)展為急性呼吸衰竭,常常伴有肺動(dòng)脈高壓,肺血管阻力增加,導(dǎo)致右心后負(fù)荷增加和右心衰竭,中心靜脈壓升高,使心輸出量下降??傊?,呼吸功能不全對(duì)其他臟器的影響是一個(gè)復(fù)雜的連鎖反應(yīng)過程,若病人并發(fā)有原發(fā)性呼吸道燒傷,其病情會(huì)變得更加復(fù)雜。

腎臟功能不全時(shí)血內(nèi)含氮代謝產(chǎn)物增加,對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)影響極大。由于燒傷的特殊病理變化,本來(lái)就有氮質(zhì)血癥的傾向,所以同等程度的腎功不全,在燒傷病人中會(huì)出現(xiàn)種種的精神、神經(jīng)癥狀。燒傷后大量毒素和代謝產(chǎn)物都需要經(jīng)過腎臟排出,而腎功不全時(shí)又極易發(fā)生水與電解質(zhì)平衡失調(diào)、高鉀血癥及心肌功能障礙等。體內(nèi)尿素氮和水鈉潴留又會(huì)引起尿毒癥性肺炎或肺水腫,并可導(dǎo)致呼吸功能不全。

燒傷后可引起多尿性腎衰,每小時(shí)尿量可達(dá)75150mL。此時(shí)應(yīng)注意尿鈉、肌酐和尿素氮的測(cè)定,否則會(huì)誤認(rèn)是“正?!爆F(xiàn)象而延誤診斷,以致發(fā)生嚴(yán)重的水與電解質(zhì)紊亂或?qū)е虏∪怂劳觥?/SPAN>

燒傷后消化系統(tǒng)變化較為明顯的臟器是胃腸道和肝臟。然而這兩個(gè)器官卻一直被認(rèn)為是一個(gè)處于“靜止”或“不活動(dòng)”的器官,所以對(duì)于它的重視程度遠(yuǎn)不及肺臟、腎臟及心臟等器官。其原因之一是對(duì)胃腸道病變的監(jiān)測(cè)手段缺乏,或因檢查方法復(fù)雜不易被燒傷病人接受,其二是即使它們發(fā)生器質(zhì)性病變也不會(huì)出現(xiàn)像肺臟、心臟那樣的“急風(fēng)暴雨”式變化。正因?yàn)橄腊Y狀比較隱匿,臨床醫(yī)生們更應(yīng)該想到病變有可能早已發(fā)生,或已經(jīng)對(duì)其他臟器產(chǎn)生了影響。目前認(rèn)為,胃腸道是嚴(yán)重?zé)?、?chuàng)傷后應(yīng)激的一個(gè)中心器官,急性胃黏膜病變有可能發(fā)生在傷后24小時(shí)之內(nèi)。腸道黏膜被破壞,利于腸道細(xì)菌移位于肝臟、肺臟及脾臟,最終可能波及全身。有人認(rèn)為,胃腸道可能是感染性多系統(tǒng)臟器衰竭的“策源地”。對(duì)肝臟的認(rèn)識(shí)更應(yīng)如此,因?yàn)樗芗せ罨驕缁疃喾N體液與細(xì)胞因子,是機(jī)體內(nèi)最大的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)器官。肝臟功能不全時(shí),枯否氏細(xì)胞的清除功能低下,那些本應(yīng)在肝臟內(nèi)被清除的或滅活的物質(zhì)隨著血流進(jìn)入其他臟器,并產(chǎn)生損傷作用。此外,燒傷后低白蛋白血癥是常見的并發(fā)癥,肝臟功能低下,會(huì)加重低白蛋白血癥的程度。