病理生理学~休克-讲义
高教2版
讲授内容
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休 克(shock)
武汉大学基础医学院
概述 病因和分类 发生机制(微循环障碍学说)
Ø机体代谢和功能变化 Ø
武汉大学医学院 病生教研室 病生教研室
防治原则
刘 永 明
10.1 休克的概念
由于各种强烈因素的作用,引起有效循环 血量急剧减少,微循环灌流严重不足,导致重 要生命器官功能代谢障碍及结构损害的危重全 身性病理过程。 •休克是危重的病理过程 •休克的本质是急性循环衰竭
历史回顾:
公元前460-380: Hippocrates 《黄帝内经》:“厥证” 1731年: “shock” (Henri François Le Dran) 1895年:休克体征(Warren、Crile) 20世纪前: 症状描述阶段 二次世界大战:急性循环衰竭 60年代 :微循环障碍学说(Lillehei) 70年代: 体液因子学说 80年代: 细胞机制、分子机制
休克的一般体征
( 1 ) BP可正常或↓ →进行性↓,静脉塌陷 (2)脉搏细速 ,脉压差↓ (3)心率加快 →心音低钝 (4)神志烦躁 →淡漠, 昏迷 (5)皮肤苍白﹑湿冷 →紫绀,花斑, 四肢厥冷 ( 6 ) 少尿 →无尿
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讲授内容
概述 病因和分类 休克的发病机制 机体代谢和功能变化 防治原则
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10.2 病因和分类
发生率:
平、战时均常见 常规战争:过去( 40% ) 现在( 6~10%) 核战争: 25~30% 多见于腹部和骨盆伤
10.2 病因和分类
按病因分:
1. 失血/失液 2. 大面积烧伤 3. 严重创伤 4. 感染 5. 过敏 6. 急性心力衰竭 7. 强烈的神经刺激 Hemorrhagic shock Burn shock Traumatic shock Infective shock Anaphylactic shock Cardiogenic shock Neurogenic shock
(一)失血、失液性休克
1.失血
外伤、食道静脉曲张出血,产后出血, 肝脾破裂 、骨折等
2. 体液的大量、迅速丢失
呕吐、腹泻等 蒸桑拿出汗过多
食道下端静 脉丛曲张、 破裂出血
失血、失液
v v v v
急性失血 血浆丢失 体液丢失(呕吐、腹泻等) 相对性血容量不足(如神经性血管扩张)
v v v v v
快速失血50%
机体代偿 轻度影响机体 血压下降、休克 重度休克 迅速死亡
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(二)烧伤性休克
按病因分: 烧伤性: 血浆丧失 创伤性: 失血、疼痛 感染性: 过敏性: 血管扩张 心源性: 心泵功能障碍 神经源性:
失血、失液、疼痛、感染
(三)创伤性休克
失血、疼痛、感染
(四)感染性休克
细菌、病毒、立克次体等
大肠杆菌
中毒性菌痢
链球菌
流行性脑脊髓膜炎爆发型
(五)过敏性休克
Ⅰ型变态反应
药物 青霉素、磺胺、普鲁卡因 有机碘化物
(六)神经源性休克
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(七)心源性休克
按血液动力学分: 低动力型
(低排高阻型) 心输出量 外周阻力 皮肤 临床 机制 ↓ ↑ 苍白、冷湿 多见 α受体
高动力型
(高排低阻型) ↑ ↓ 温暖、潮红 感染性休克早期可见 β受 体
感染性休克的临床表现
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讲授内容
概述 病因和分类 休克的发生机制(微循环障碍) 机体代谢和功能变化 防治原则
10.3 休克的发病机制
10.3.1 休克发生的始动环节
休克的始动环节 休克的微循环机制 休克的细胞分子机制
血容量 正 常 血 液 循 环
心泵功能 血管容积
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10.3.2 休克的微循环机制
血容量 ↓ 休 克
微循环:
微动脉与微静脉之间 血液、组织间物质代谢、 交换 受神经、体液的调节
心泵功能障碍 血管容量↑↑
组成: 7个单位、3条通道、2个闸门
微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌、真毛细血管网、 直捷通路、微静脉、动-静脉短路
微循环模式图
分期:
休克早期(代偿期) 休克期(失代偿期) 休克晚期(难治期、衰竭期)
Microcirculation 调节:
神经因素--交感,α受体 体液因素(收缩,舒张) 代谢因素(腺苷、K+、H+等)--舒张
(一) 休克早期 (缺血缺氧期) 机制:
1. 交感-肾上腺髓质系统兴奋;
儿茶酚胺:去甲肾上腺素,肾上腺素
微循环变化特点:
痉挛、缺血;前阻力>后阻力 毛细血管网灌
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有效血容 量下降 创伤疼痛
交感-肾上腺髓质兴奋
机制:
CA释放增加
β受 体 α受体
1. 交感-肾上腺髓质系统兴奋;
儿茶酚胺:去甲肾上腺素,肾上腺素
动静脉短路开放
毛细血管前阻力增加
2. 肾素-血管紧张素系统兴奋;
AngII:
微循环有效灌注降低
微血管痉挛,血流减少
3. 缩血管物质释放: TXA2、ET、MDF、LTs
体液因素的作用
微循环的代偿意义: Ø“自身输血”:
容量血管收缩→ 回心血量快速增加
Ø“自身输液”:
毛细血管内液体静压下降→ 组织液回流↑
Ø 血液重分布
微血管反应具有不均一性
Ø 血压下降不明显或不下降;
心收缩力增强、外周阻力增加→ 血压相对 维持稳定
交感-肾上腺髓质系统兴奋和儿茶酚胺大量释放 是不同类型休克的共同通路。
休克早期的临床表现
交感-肾上腺髓质系统兴奋 儿茶酚胺↑ 心率↑ 心肌收缩力↑ 外周阻力↑ 肾缺血 脉搏细速 脉压差↓
BP (–)
(二) 休克期(淤血缺氧期) 血液流变性质改变,
血流阻力增大
水
腹腔内脏、皮 肤小血管收缩 皮肤缺血
汗腺 分泌↑
中枢神 经系统 兴奋
微循环变化特点:
烦躁 不安
扩张、淤血;前阻力流 微循环淤血缺氧
少尿
面色苍白 出冷汗 四肢冰冷
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参与扩血管或增加血管通透性的因素
组 胺 苷、 K+、 作用H2受体、引起血管扩张、cap通透性↑ ATP产物,细胞释出K+ ,组织间液渗透压↑。 激肽类物质、引起扩血管扩张。 调节心血管系统的神经肽有:TRF、 CRF、 抑制心功能、降低血压、减慢心率。
机制:
1.酸中毒使动脉血管平滑肌对CA敏感性↓; 2. 扩张血管代谢产物增多: 腺苷、激肽、K+;
反应性:微动脉>毛细血管>毛细血管前括约肌>微静脉
腺 激肽
内源性阿片类 (内啡肽)
血小板活化因子 增强血小板聚集和释放;趋化白细胞、粘附于 (PAF) 肿瘤坏死因子 (TNF) 微静脉;增强毛细血管通透性。 激活白细胞;诱导PAF、CTβ4、TXA2、溶 酶体酶、自由基;诱导内皮细胞粘附受体; 诱导合成EDRF。
3.血液流变学改变→血流阻力↑:
WBC粘附嵌塞,毛细血管后阻力增大; RBC聚集, 血小板粘附与聚集, 血液浓缩, 血流淤滞
休克期临床表现及机制
影响:
1. 微血管床开放→血液大量淤积→“自身 输血”停止 2. 毛细血管后阻力增大,血管内流体静压 升高→ 组织液生成↑,血液浓缩→“自身 输液”停止 3. 血压进行性下降 → 心脑缺血
微循环淤血 回心血量↓ BP↓ 脑缺血 心输出量↓ 肾血流量↓ 肾淤血 皮肤淤血
神志淡漠
少尿、无尿
发绀、花斑
(三) 休克晚期 (微循环衰竭期)
机制: 血管反应性进一步下降:
酸中毒、氧自由基、炎症因子
DIC 形成: 微循环特点:
微循环广泛麻痹、扩张; 不灌不流;“无灌流” 微血栓形成; 血液流变学:高凝、高粘 凝血系统激活: PGI2/TXA2失衡:
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休克发展过程中微循环3期的变化
休克早期 休克期
微血管收缩反应↓, 扩张,淤血 灌>流 H+↑,平滑肌对 CA反应性↓ 扩张血管体液因 子↑; WBC嵌塞, 血小板、RBC聚集
休克晚期
麻痹性扩张 微血栓形成 不灌不流 血管反应性丧失 血液浓缩 内皮受损 组织因子入血 内毒素作用 血液流变性质恶化
影响:
• 比休克期的影响更为严重; • 器官功能急性衰竭 • 休克转入不可逆。
痉挛、收缩 特点 前阻力>后阻力 缺血,灌
循环衰竭 合并DIC 多器官功能障碍综合征(MODS)
多器官衰竭(MOF) 多系统器官功能衰竭(MSOF)
影响 组织缺血、缺氧
代偿作用重要
失代偿:回心血量 休克期的影响更严重 减少、血压进行性 器官功能衰竭 下降、血液浓缩。 休克转入不可逆
Q总结
感染
休克发病机制示意图
过敏 血管容量↑ 失血失液 血量↓ 静脉回心血量↓ 心输出量↓血压↓ 交感-肾上腺髓质系统兴奋 儿茶酚胺大量释放 心肌梗死等 创伤
微循环学说的评价
• 治疗上的突破 • 三个阶段不能截然分开 • 血压下降与否并非早期休克的判断指标 • 并非所有休克都一定会发生DIC
感染性休克 > 烧伤性 > 失血性休克
缺血性 缺氧期
淤血性 缺氧期
凝 血 活 性 加 强
微血管痉挛 微循环灌流量↓ 组织缺氧代谢性酸中毒 毛细血管前括约肌松 弛血细胞粘附在管壁 微循环淤血 DIC
静 脉 回 流 减 少 血管容量↑ 血浆渗出
• DIC也不一定要到晚期才发生
血压↓
难治期
组织、细胞功能形态受损 心 脑 肺 肾
不能用微循环学说解释的现象
v败血症休克:输血、输液后,血流动力学指标
10.3.3 体液机制
(1)收缩血管活性物质--多在休克早期发挥作用。
1. CA:作用于α受体-血管收缩;作用于β受体-动静脉吻合 支开放; 2. ATⅡ:肾缺血激活RAS; 3. ADH:有效循环血量降低和血浆晶体渗透压升高刺激下 丘脑释放ADH; 4. TXA2 : 血小板内合成,强烈缩血管和促血小板聚集; 5. LTs : LTB4可使肺、肠 、心血管收缩 6. MDF:由缺血胰腺产生,能抑制心肌收缩力,收缩内脏小血 管和抑制单核吞噬细胞系统的吞噬功能 7. ET:缩管作用强大,尤对小动脉有选择性。
恢复,但仍可器官衰竭。死亡率可高达30~80%
v v
部分患者血流正常
单纯缺氧和局部循环障碍不出现与休克相同的 细胞改变 细胞膜的变化常发生在血压下降前 促使细胞功能恢复的药物具有抗休克效果
v v
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10.3.3 体液机制
(2)舒张血管体液因子--多在休克期发挥作用
1.组胺:当缺氧、酸中毒 、速发型变态反应时,肥大细胞脱颗 粒产生; 体循环微血管扩张 肺循环微血管收缩 2.激肽:扩张血管,增加毛细血管通透性; 3. NO:内皮细胞等多种细胞合成,扩张血管; 4.内啡肽: 使血压下降; 5.TNF:单核-巨噬细胞产生,能使血管扩张,在感染性休克中 重要。能触发细胞因子网络引起“瀑布反应”。
10.3.4 细胞分子机制
细胞损伤:
v ATP不足、细胞内酸中毒、钠泵失灵等导 致细胞膜损伤,膜电位下降 v v v
线粒体肿胀、崩解; 溶酶体破裂,导致细胞自溶 细胞凋亡和坏死
血管内皮细胞改变,血管通透性↑ 内皮细胞收缩 内皮细胞损伤
炎症介质泛滥: 全身炎症反应综合征(SIRS) 多器官功能障碍综合征(MODS)
MAPK途径 细胞信号转导通路的活化: 核因子κB(NF-κB) 丝裂原活化蛋白激酶(MAPK) 丝裂原活化蛋白激酶
(mitogen-activated protein kinase, MAPK)
三级酶促级联反应: MAPKKK (MAP kinase kinase kinase) ↓ MAPKK (MAP kinase kinase) ↓ MAPK (MAP kinase) ↓ 激活转录因子,调节特定基因表达
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MAPK Signal Pathway
讲授内容
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概述 病因和分类 休克的发病机制 机体代谢和功能变化 防治原则
10.4.1 代谢变化
v 分解代谢增强,合成代谢减弱 v 组织缺氧,ATP生成障碍,糖酵解加强 v 钠泵失灵,细胞内水肿、高钾血症 v 局部酸中毒
10.4.2 器官功能障碍
休克肾 休克肺 心
v 急性肾功能衰竭 Ø 休克肾:
休克常伴发急性肾功能衰竭,表现为少尿、氮质 血症、高钾、代谢性酸中毒等。
Ø早期肾血管痉挛,肾灌流不足→
v呼吸系统(休克肺) v 严重休克引起的急性呼吸功能衰竭 v病理变化:
肺充血、水肿、血栓形成、肺不张、肺出血 、透明膜形成等
功能性肾衰 (肾前性功能衰竭)
v发生机制:
肺泡表面活性物质减少 炎症介质产生增加 氧自由基形成增加
Ø持续性作用→肾小管坏死→器质性肾衰
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v
休克肺的表现
非典型肺炎的病理过程就是急性呼吸窘迫综合征
肺通气↓ 气体弥散↓ V/Q失调
进行性氧分压下降 进行性呼吸困难
心脏
代偿 → 衰竭
v v
v消化道和肝功能障碍
1. 形成应激性溃疡 2.引起肠源性内毒素血症
冠状动脉血流减少,心肌耗氧量增加 酸中毒和高血钾→ 心肌收缩力降低 v MDF降低心肌收缩力 v 心肌内DIC →心肌缺血缺氧 v 细菌毒素抑制心功能
多器官功能障碍综合征(MODS)
在严重创伤、感染或休克时,原无器官功能 障碍的患者在短时间内相继或同时出现两个 或两个以上的器官系统功能障碍; 感染性休克MODS的发病率最高; 发生机制: 器官微循环灌注障碍 缺血-再灌注损伤 全身炎症反应综合征(SIRS)
MODS 概念产生的历史背景
1910(Ⅰ战) 血量减少,循环衰竭 1940( Ⅱ战 ) 急性肾衰 1968 (越战) 休克肺 1973年 Tiluey 相继发生的系统衰竭 (sequential system failure) 1975年 Bauce 多器官衰竭 (MOF) 多系统器官衰竭(MSOF) 1991年 多器官功能障碍综合症(MODS)
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注意:
严重创伤、烧伤、大手术、休克和感 染等急性损伤24小时后,机体同时或相继 出现2个以上的器官损害以至衰竭,称为多 器官功能障碍综合征( Multiple Organ Dysfunction Syndrome, MODS )。 重者达到器官、系统衰竭程度,称作多 系统器官衰竭 ( Multiple System Organ Failure, MSOF )。 (1)MODS和MSOF没有本质区别, 只是程度不同; (2)主要表现在急性危重临床病 人 ,病人在发病以前身体健 康,器官功能良好。
MODS的诊断标准
1级障碍
肺 ARDS评分 肾 肌酐mg/dl 肝 胆红素 心 心指数L/min.m2 >5 >1.8 >2.0
目前国内采用的诊断标准(心、肺) 2级障碍
>9 >2.5 >4.0
3级障碍
>13 >5 >8.0
肺功能障碍 1级:呼吸窘迫,PaCO260mmHg 2级:PaO2
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休克的防治原则
一、病因学防治 二、发病学治疗
1. 纠正酸中毒 → 增强血管反应性 2. 输液 → 补充血容量(晶体、胶体或全血) “需多少,补多少”,充分补足血容 3. 合理应用血管活性药物(纠酸基础上用) 4. 针对体液因子,采用有关体液因子拮抗剂 5. 防治细胞损伤和器官功能障碍
概述 病因和分类 休克的发病机制 机体代谢和功能变化 防治原则
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补液治疗
原则:缺什么,补什么 补 液量:常为失 血量的 2~4倍 。晶体液 与胶体 液之 比例为 3:1,血 红蛋白< 60g/L 或中度休克 者应 补充全血 补液速度:原则是先快后慢,以能维持血流动力学 和组织灌注的正常低限 补液种类: A平衡盐溶液;B胶体液(血浆及其代用品);C全血
缩血管药物
适应症 血容量不足,暂时无法快速补液者 补液及扩血管药物疗效不佳者 暖休克,如皮肤湿暖,无紫绀,尿量>25 ml/min 维持收缩压100~120mmHg(13.3~16.0KPa),平 均压在80mmHg(10.6 KPa)左右为宜 常用药物 ①去甲 肾上腺素 ②多巴胺 ③间羟胺
扩血管药物适应症
血容量已补足,但血压、脉搏、尿量等休克表 现未改善 有交感神经过度亢进表现,如皮肤苍白、四肢 厥冷、脉压小及毛细血管充盈不良 心排出量下降,周围血管阻力正常或增高
典型病例(1)
男,24岁。因石块砸伤右下肢3h 急诊入院。 急性痛苦病容。脸色苍白,前额、四肢冷湿。 右下肢小腿部肿胀,有骨折体征。神志清楚、烦 躁不安、呻吟。 BP 96/70mmHg ( 12.8/9.33kPa ),脉搏96次 /分,呼吸28次/分、急促。尿少、尿蛋白++、 RBC+。
典型病例(2)
男,28岁。因血吸虫病脾功能亢进而进行 脾切除术,手术进行良好。术后12h突发高热, 水样腹泻、粪质少,继而神志不清、昏迷。脸 色灰暗、发绀,皮肤绛紫色,呈花纹状。皮肤 弹性降低,眼窝深陷。 BP 30mmHg,心音低钝、 120次/分。呼吸 深速,尿量极少。pH 7.356,CO2CP 19 mmol/L,PaCO2 4.4kPa(33mmHg)。
本章重点
概念 微循环各期的特点 主要器官功能障碍: 心、肺、肾
讨论: 上述2个病例的发生机制、微循环障碍及治疗原则?
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第十四章:心功能不全
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