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文檔簡介
1、休克的病理生理變化休克的病理生理變化 一、微循環(huán)變化各種休克雖然由于致休克的動因不同,在各自發(fā)生發(fā)展過程中各有特點,但微循環(huán)障礙(缺血、淤血、播散性血管內(nèi)凝血)致微循環(huán)動脈血灌流不足,重要的生命器官因缺氧而發(fā)生功能和代謝障礙,是它們的共同規(guī)律.休克時微循環(huán)的變化,大致可分為三期,即微循環(huán)缺血期、微循環(huán)淤血期和微循環(huán)凝血期.下面以低血容量性休克為例闡述微循環(huán)障礙的發(fā)展過程及其發(fā)生機理。低血容量性休克常見于大出血、嚴重的創(chuàng)傷、燒傷和脫水。其微循環(huán)變化發(fā)展過程比較典型(圖101)。(一)微循環(huán)缺血期(缺血性缺氧期)此期微循環(huán)變化的特點是:微動脈、后微動脈和毛細血管前括約肌收縮,微循環(huán)灌流量
2、急劇減少,壓力降低;微靜脈和小靜脈對兒茶酚胺敏感性較低,收縮較輕;動靜脈吻合支可能有不同程度的開放,血液從微動脈經(jīng)動靜脈吻合支直接流入小靜脈.引起微循環(huán)缺血的關鍵性變化是交感神經(jīng)腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)強烈興奮.不同類型的休克可以通過不同機制引起交感腎上腺髓質(zhì)性休克和心源性休克時,心輸出量減少和動脈血壓降低可通過竇弓反射使交感腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮;在大多數(shù)內(nèi)毒素性休克時,內(nèi)毒素可直接剌激交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)使之發(fā)生強烈興奮。交感神經(jīng)興奮、兒茶酚胺釋放增加對心血管系統(tǒng)的總的效應是使外周總阻力增高和心輸出量增加。但是不同器官血管的反應卻有很大的差別。皮膚、腹腔內(nèi)臟和腎的血管,由于具有豐富的交感縮血管纖維支配,
3、。而且受體又占有優(yōu)勢,因而在交感神經(jīng)興奮、兒茶酚胺增多時,這些部位的小動脈、小靜脈、微動脈和毛細血管前括紅肌都發(fā)生收縮,其中由于微動脈的交感縮血管纖維分布最密,毛細血管前括約肌對兒茶酚胺的反應性最強,因此它們收縮最為強烈.結(jié)果是毛細血管前阻力明顯升高,微循環(huán)灌流量急劇減少,毛細血管的平均血壓明顯降低,只有少量血液經(jīng)直捷通路和少數(shù)真毛細血管流入微靜脈、小靜脈,組織因而發(fā)生嚴重的缺血性缺氧。腦血管的交感縮血管纖維分布最少,受體密度也低,口徑可無明顯變化。冠狀動脈雖然也有交感神經(jīng)支配,也有和受體,但交感神經(jīng)興奮和兒茶酚胺增多卻可通過心臟活動加強,代謝水平提高以致擴血管代謝產(chǎn)物特別是腺苷的增多而使冠狀
4、動脈擴張。交感興奮和血容量的減少還可激活腎素-血管緊張素醛固酮系統(tǒng),而血管緊張素有較強的縮血管作用,包括對冠狀動脈的收縮作用。此外,增多的兒茶酚胺還能剌激血小板產(chǎn)生更多的血栓素a2(homoan a2,txa2),而。tx2也有強烈的縮血管作用.圖01 微循環(huán)障礙的發(fā)展過程模式圖1。正常情況動靜脈吻合支是關閉的。只有2%毛細血管輪流開放,有血液灌流。毛細血管開放與關閉受毛細血管前括約肌的舒張與收縮的調(diào)節(jié)。2.微循環(huán)缺血期交感神經(jīng)興奮和腎上腺素、去甲腎上腺素分泌增多,小動脈、微動脈、后微動脈,毛細血管前括約肌收縮。動靜脈吻合支開放,血液由微動脈直接流入小靜脈.毛細血管血液灌流不足,組織缺氧。.微
5、循環(huán)淤血期小動脈和微動脈收縮,動靜脈吻合支仍處于開放狀態(tài),進入毛細血管的血液仍很少.由于組織缺氧,組織胺、緩激肽、氫離子等舒血管物質(zhì)增多,后微動脈和毛細血管前括約肌舒張,毛細血管開放,血管容積擴大,進入毛細血管內(nèi)的血液流動很慢。由于交感神經(jīng)興奮,腎上腺素和去甲腎上腺素分泌增多(可能還有組織胺的作用),使微靜脈和小靜脈收縮,毛細血管后阻力增加,結(jié)果毛細血管擴張淤血。4微循環(huán)凝血期由于組織嚴重缺氧、酸中毒,毛細血管壁受損害和通透性升高,毛細血管內(nèi)血液濃縮,血流淤滯;另外血凝固性升高,結(jié)果在微循環(huán)內(nèi)產(chǎn)生播散性血管內(nèi)凝血。由于微血栓形成,更加重組織缺氧和代謝障礙,細胞內(nèi)溶酶體破裂,組織細胞壞死,引起各
6、器官嚴重功能障礙。由于凝血,凝血因子(如凝血酶原、纖維蛋白原等)和血小板大量被消耗,纖維蛋白降解產(chǎn)物增多,又使血液凝固性降低;血管壁又受損害,繼而發(fā)生廣泛性出血.而t也有強烈的縮血管作用。還有,溶酶體水解酶心肌抑制因子系統(tǒng)在休克期微循環(huán)缺血的發(fā)生中也起一定的作用。休克時,主要由于胰腺血液灌流量減少所引起的缺血、缺氧和酸中毒可使胰腺外分泌細胞的溶酶體破裂而釋出組織蛋白酶,后者即可分解組織蛋白而生成心肌抑制因子(myocrdal depresantfac, md)。小分子肽mdf進入血流后,除了引起心肌收縮力減弱、抑制單核吞噬細胞系統(tǒng)的吞噬功能以外,還能使腹腔內(nèi)臟的小血管收縮,從而進一步加重這些部
7、位微循環(huán)的缺血。本期的主要臨床表現(xiàn)是:皮膚蒼白,四肢厥冷,出冷汗,尿量減少;因為外周阻力增加,收縮壓可以沒有明顯降低,而舒張壓有所升高,脈壓減小,脈搏細速;神志清楚,煩躁不安等。此期微循環(huán)變化具有一定的代償意義。皮膚和腹腔器官等小動脈收縮,既可增加外周阻力,以維持血壓,又可減少這些組織器官的血流量,以保證心腦等重要器官的血液供給;毛細血管前阻力增加,毛細血管流體靜壓降低,促使組織液進入血管,以增加血漿容量;另外,動靜脈吻合支開放,靜脈收縮使靜脈容量縮?。ㄕ<s有70血液在靜脈內(nèi)),可以加快和增加回心血量,也有利于血壓的維持和心腦的血液供給。但是由于大部分組織器官因微循環(huán)動脈血灌流不足而發(fā)生缺氧
8、,將導致休克進一步發(fā)展.如能及早發(fā)現(xiàn),積極搶救,及時補充血量,降低過劇的應激反應,可以很快改善微循環(huán)和恢復血壓,阻止休克進一步惡化,而轉(zhuǎn)危為安。這時微循環(huán)變化的機理可概括如下(圖02):(二)微循環(huán)淤血期(淤血性缺氧期)在休克的循循環(huán)缺血期,如未能及早進行搶救,改善微循環(huán),則因組織持續(xù)而嚴重的缺氧,而使局部舒血管物質(zhì)(如組織胺、激肽、乳酸、腺苷等)增多,后微動脈和毛細血管前括約肌舒張,微循環(huán)容量擴大,淤血,發(fā)展為休克微循環(huán)淤血期。此期微循環(huán)變化的特點是:后微動脈和毛細血管前括約肌舒張(因局部酸中毒,對兒茶酚胺反應性降低),毛細血管大量開放,有的呈不規(guī)側(cè)囊形擴張(微血池形成),而使微循環(huán)容積擴大
9、;微靜脈和小靜脈對局部酸中毒耐受性較大,兒茶酚胺仍能使其收縮(組織胺還能使肝、肺等微靜脈和小靜脈收縮),毛細血管后阻力增加,而使微循環(huán)血流緩慢;微血管壁通透性升高,血漿滲出,血流淤滯;由于血液濃縮,血細胞壓積增大,紅細胞聚集,白細胞嵌塞,血小板粘附和聚集等血液流變學的改變,可使微循環(huán)血流變慢甚至停止。由于微循環(huán)淤血,壓力升高,進入微循環(huán)的動脈血更少(此時小動脈和微動脈因交感神經(jīng)作用仍處于收縮狀態(tài))。由于大量血液淤積在微循環(huán)內(nèi),回心血量減少,使心輸出量進一步降低,加重休克的發(fā)展。圖102 缺血性缺氧期微循環(huán)變化機理由于上述微循環(huán)變化,雖然微循環(huán)內(nèi)積有大量血液,但動脈血灌流量將更加減少,病人皮膚顏
10、色由蒼白而逐漸發(fā)紺,特別是口辰和指端。因為靜脈回流量和心輸出量更加減少,病人靜脈萎陷,充盈緩慢;動脈壓明顯降低,脈壓小,脈細速;心腦因血液供給不足,at生成減少,而表現(xiàn)為心收縮力減弱(心音低),表情淡漠或神志不清。嚴重的可發(fā)生心、腎、肺功能衰竭。這是休克的危急狀態(tài),應立即搶救,補液,解除小血管痙攣,給氧,糾正酸中毒,以疏通微循環(huán)和防止播散性血管內(nèi)凝血。這時微循環(huán)變化的機理可概括如下(圖103):圖0-3 淤血性缺氧期微循環(huán)變化機理(三)微循環(huán)凝血期(播散性血管內(nèi)凝血)從微循環(huán)的淤血期發(fā)展為微循環(huán)凝血期是休克惡化的表現(xiàn)。其特點是:在微循環(huán)淤血的基礎上,于微循環(huán)內(nèi)(特別是毛細血管靜脈端、微靜脈、小
11、靜脈)有纖維蛋白性血栓形成,并常有局灶性或彌漫性出血;組織細胞因嚴重缺氧而發(fā)生變性壞死。播散性血管內(nèi)凝血與休克的聯(lián)系極為密切。關于播散性血管內(nèi)凝血引起的病理變化以及它如何引起休克或加重休克的發(fā)展,已在播散性血管內(nèi)凝血一章討論過了,這里再概要地歸納一下休克如何引起播散性血管內(nèi)凝血。1.應激反應使血液凝固性升高。致休克的動因(如創(chuàng)傷、燒傷、出血等)和休克本身都是一種強烈的剌激,可引起應激反應,交感神經(jīng)興奮和垂體-腎上腺皮質(zhì)活動加強,使血液內(nèi)血小板和凝血因子增加,血小板粘附和聚集能力加強,為凝血提供必要的物質(zhì)基礎.2。凝血因子的釋放和激活。有的致休克動因(如創(chuàng)傷、燒傷等)本身就能使凝血因子釋放和激活
12、。例如,受損傷的組織可釋放出大量的組織凝血活素,起動外源性凝血過程;大面積燒傷使大量紅細胞破壞,紅細胞膜內(nèi)的磷脂和紅細胞破壞釋出的ap,促進凝血過程。3。微循環(huán)障礙,組織缺氧,局部組織胺、激肽、乳酸等增多。這些物質(zhì)一方面引起毛細血管擴張淤血,通透性升高,血流緩慢,血液濃縮紅細胞粘滯性增加,有利于血栓形成;另一方面損害毛細血管內(nèi)皮細胞,暴露膠元,激活凝血因子和使血小板粘附與聚集.4.缺氧使單核吞噬細胞系統(tǒng)功能降低,不能及時清除凝血酶元酶、凝血酶和纖維蛋白。結(jié)果在上述因素作用下,而發(fā)生播散性血管內(nèi)凝血(圖14)。圖10 創(chuàng)傷性休克引起播散性血管內(nèi)凝血的機理應當指出,在不同類型的休克,播散性血管內(nèi)凝
13、血形成的早晚可不相同。例如,在燒傷性和創(chuàng)傷性休克時,由于有大量的組織破壞,感染中毒性休克時,由于內(nèi)毒素對血管內(nèi)皮的直接損傷,因而都可較早地發(fā)生播散性血管內(nèi)凝血,而在失血性休克等,則播散性血管內(nèi)凝血發(fā)生較晚.播散性血管內(nèi)凝血一旦發(fā)生,將使微循環(huán)障礙更加嚴重,休克病情進一步惡化,這是因為:廣泛的微血管阻塞進一步加重微循環(huán)障礙,使回心血量進一步減少;凝血物質(zhì)消耗、繼發(fā)纖溶的激活等因素引起出血,從而使血容量減少;可溶性纖維蛋白多聚體和其裂解產(chǎn)物等都能封閉單核吞噬細胞系統(tǒng),因而使來自腸道的內(nèi)毒素不能被充分清除.由于播散性血管內(nèi)凝血的發(fā)生和微循環(huán)淤血的不斷加重,由于血壓降低所致的全身微循環(huán)灌流量的嚴重不足
14、,全身性的缺氧和酸中毒也將愈益嚴重;嚴重的酸中毒又可使細胞內(nèi)的溶酶體膜破裂,釋出的溶酶體酶(如蛋白水解酶等)和某些休克動因(如內(nèi)毒素等)都可使細胞發(fā)生嚴重的乃至不可逆的損害,從而使包括心、腦在內(nèi)的各重要器官的機能代謝障礙也更加嚴重(詳后),這樣就給治療造成極大的困難,故本期又稱休克難治期. 二、血液流變學的變化血液流變學(hemorhogy)是研究血液流動和變形的科學,或者說是研究血液的流變性、凝固性、血液有形成分(主要是紅細胞)粘彈性以及心血管的粘彈性和變形的科學。物體在一定外力作用下能流動或變形的特性,稱為該物體流變性.一切流體在一定外力作用下,都具有流動性,但流動的難易,則主要
15、取決于流體內(nèi)部對于流動起阻抗作用的分子之間和顆粒之間的內(nèi)摩擦力(即流體的粘度)。例如,水的粘度低,容易流動,即流度大;血液的粘度大(紅為蒸餾水的45倍),不易流動,即流度小.由于流體的流動是以物體的變形為基礎,所以流體的粘度是映流體流變性的重要指標。血液是由水、無機鹽、蛋白質(zhì)、脂類、糖等大小分子所組成的混合液,其中還懸浮著大量具有可塑性的紅細胞,所以血液是一種高濃度的懸濁液。因此能夠影響血液流變性的因素主要有:血細胞壓積(血液粘度隨血細胞的壓積增加而升高)、血細胞的分散程度(血細胞處于分散狀態(tài),血液粘度較低;紅細胞或血小板發(fā)生聚集,血液粘度升高)、紅細胞的可塑性(紅細胞可塑性降低,不易變形,血
16、液粘度增加)、血漿內(nèi)高分子化合物的濃度(血漿粘度大小與其所含蛋白質(zhì)、脂類、糖等的濃度呈正比)、血管內(nèi)壁平滑度(血管內(nèi)皮受損、變形,流經(jīng)的血液粘度升高)。此外,與血管的長度、口徑、血管壁的彈性和張力也有關系。休克時血液流變學的主要變化是:1血細胞比容血細胞比容的改變與休克的原因和發(fā)展階段有關。在低血容量性休克的早期,由于組織間液向血管內(nèi)轉(zhuǎn)移,導致血液稀釋,血細胞比容降低,當休克進入微循環(huán)淤血期,由于微血管內(nèi)流體靜壓升高和毛細血管通透性增高,液體乃從毛細血管內(nèi)外滲至組織間隙,因而血液濃縮,血細胞比容升高.血細胞比容越高,血液粘度越大,血流阻力越大,而血流量則越少,血流更加緩慢.2.紅細胞變形能力降
17、低,聚集力加強在正常情況下,紅細胞在流經(jīng)小于其直徑的毛細血管時,可折疊、彎曲而發(fā)生多種變形以減少其寬度,從而得以順利通過?,F(xiàn)已證明,休克時紅細胞的變形能力明顯降低,其主要原因是:休克期時因血液濃縮和組織缺氧所引起的血液滲透壓升高和p降低,可使紅細胞膜的流動性和可塑性降低并使紅細胞內(nèi)部的粘度增加;tp缺乏(可由缺氧或某些休克動因直接引起)可使紅細胞不能維持正常的功能和結(jié)構(gòu)。結(jié)果是由于紅細胞的變形能力降低而難以通過毛細血管,從而導致血流阻力增高。紅細胞聚集加強,是休克時細胞流變學的重要改變之一。輕者4、5個紅細胞聚集在一起,重者23個紅細胞聚集成長鏈或團塊。引起紅細胞聚集的原因是:血流速度變慢,切
18、變率(shear rate)降低:正常時由于血流速度快和切變率高??煞乐辜t細胞的聚集,并可促使聚集的紅細胞解聚。休克時隨著血壓下降,血液流速減慢和切變率降低,紅細胞就易于聚集.紅細胞表面電荷減少:正常紅細胞表面因含有唾液酸的羧基,故都帶有負電荷。紅細胞之間的這種同電荷的排斥力可阻止紅細胞互相靠攏和聚集.休克時,尤其是內(nèi)毒素性休克時,紅細胞表面負電荷減少,可能是由于血漿中帶正電荷的蛋白質(zhì)增多,被紅細胞吸附所致,從而使紅細胞彼此靠攏發(fā)生聚集。血細胞比容增加:已如前述,休克時由于血漿外滲,血液濃縮,故血細胞比容增加,這就可以促進紅細胞聚集。纖維蛋白原濃度增高;纖維蛋白原覆蓋于紅細胞表面,在紅細胞之間
19、可形成有相互聚集作用的“橋力”。休克時由于纖維蛋白原濃度增高,致使“橋力”增大乃至超過負電荷的排斥力。因而就可導致紅細胞的聚集。紅細胞聚集輕則增加血液粘度和血流阻力,重則可引起紅細胞淤滯并阻塞微循環(huán),甚至形成微血栓。(一)白細胞粘著和嵌塞正常微循環(huán)的血流是紅細胞位于中央的軸流,血漿構(gòu)成邊流,雖然也可見到少量白細胞附壁滾動,但不發(fā)生附壁粘著現(xiàn)象。休克時可見白細胞附著于小靜脈壁,致使血流阻力增高和靜脈回流障礙.發(fā)生白細胞附壁的原因可能與白細胞和管壁之間吸引力增大,休克時血流變慢和切應力(shearstres)下降等因素有關.休克時,還可見到白細胞嵌塞于血管內(nèi)皮細胞核的隆起處或毛細血管分支處,這可增
20、加血流阻力和加重微循環(huán)障礙,而且嵌塞的白細胞還可釋放自由基和溶酶體酶類物質(zhì),從而破壞生物膜和引起壞死。休克時白細胞發(fā)生嵌塞的原因是:白細胞的變形能力降低,故不易通過毛細血管而發(fā)生嵌塞;休克時血壓下降,脈壓差減小,動脈血流量減少,驅(qū)動白細胞通過毛細血管的力量減弱,因而易于發(fā)生白細胞嵌塞。(二)血小板粘附和聚集血小板粘附是指血小板和血小板以外的物質(zhì)相互粘附的現(xiàn)象,血小板聚集則是血小板之間相互發(fā)生反應并形成血小板團(或稱血小板聚集物)的過程。粘附一旦開始,聚集過程也隨之發(fā)生。在血小板聚集開始時,其表面首先失去光滑性,變得粗糙,形成有突剌的球狀體(或稱聚集型血小板)。在內(nèi)毒素性、創(chuàng)傷性和燒傷性休克時,
21、血液中這種聚集型血小板的數(shù)目增多,而且在微血管中有血小板粘附、聚集和血小板微血栓的形成.這種聚集的血小板不但阻塞微血管,還可釋放多種生物活性物質(zhì)如兒茶酚胺、txa2、羥色胺等,使局部微血管收縮、通透性增高、血管內(nèi)皮水腫和血流減少.此外,尚可釋放促凝血的血小板因子(如p3等),加速凝血過程,形成dic。休克時引起血小板粘附和聚集的主要原因是:血流減慢,血管內(nèi)皮完整性破壞,內(nèi)膜下膠原暴露,為血小板粘附提供了基礎;損傷的內(nèi)皮組織釋放ad,發(fā)生聚集的血小板可釋放a、ta以及血小活化因子(pa),均可觸發(fā)并加重血小板的聚集.(三)血漿粘度增大休克時,尤其是嚴重創(chuàng)傷或燒傷休克時,一方面由于機體發(fā)生應激,使
22、體內(nèi)合成纖維蛋白原增多;另一方面,在休克的微循環(huán)淤血期,毛細血管內(nèi)的流體靜壓增高,微血管周圍的肥大細胞又因缺氧而釋放組胺并從而使毛細血管通透性增高,液體乃從毛細血管大量外滲至組織間隙,因而血液濃縮,使血漿纖維蛋白原濃度增高,有時纖維蛋白原可高達10g/l(1000m/dl),故可使血漿粘度增大。這不但影響組織血液流量,并可促進紅細胞的聚集。如當纖維蛋白原的濃度增到58g/l(00800mg/)時,由于血漿粘度的增高,紅細胞就發(fā)生聚集,形成緡錢狀。總之,由于發(fā)生上述血液流變學的改變,不但會加重微循環(huán)障礙和組織的缺血缺氧,還可促進dic的形成和休克的發(fā)展,近年來應用血液稀釋治療休克,其目的在于改善
23、血液流變學,降低血流粘度。這種療法已取得良好的效果。 三、細胞代謝的變化以及功能、結(jié)構(gòu)的損害休克時細胞的代謝障礙及其功能、結(jié)構(gòu)的損害,既是組織低灌流、微循環(huán)流變學改變和或各種毒性物質(zhì)作用的結(jié)果,又是引起各重要器官功能衰竭和導致不可逆性休克的原因.(一)休克時細胞的代謝變化休克時細胞代謝改變比較復雜。由于休克的類型、發(fā)展價段以及組織器官的不同,其代謝改變的特點和程度也都有所不同,但共同的重要改變是:1糖酵解加強休克時由于組織的低灌流和細胞供氧減少,使有氧氧化受阻,無氧酵解過程加強,從而使乳酸產(chǎn)生增多,而導致酸中毒。但嚴重酸中毒又可抑制糖酵解限速酶如磷酸果糖激酶等的活性,使糖酵解從加強轉(zhuǎn)
24、入抑制。.脂肪代謝障礙正常情況下,脂肪分解代謝中產(chǎn)生的脂肪酸隨血液進入細胞漿后,在脂肪酰輔酶a(脂肪酰co)合成酶的作用和t的參與下,被活化為水溶性較高的的脂肪酰o,后者再經(jīng)線粒體膜上肉毒堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶的作用而進入線粒體中,通過氧化生成乙酰輔酶a,最后進入三羧酸循環(huán)被徹底氧化。休克時,由于組織細胞的缺血缺氧和酸中毒,使脂肪酰coa合成酶和肉毒堿脂肪酰轉(zhuǎn)移的活性降低,因而脂肪酸的活化和轉(zhuǎn)移發(fā)生障礙;另方面因線粒體獲氧不足和/或某些休克動因(如細菌內(nèi)毒素)、酸中毒等的直接作用使線粒體呼吸功能被抑制,使轉(zhuǎn)入線粒體內(nèi)的脂肪酰coa不能被氧化分解,結(jié)果造成脂肪酸和/或脂肪酰co在細胞內(nèi)蓄積,從而加重細胞
25、的損害。(二)休克時細胞的損害休克時細胞的損害首先是生物膜(包括細胞膜、線粒體膜和溶酶體膜等)發(fā)生損害。.細胞膜的損害最早的改變是細胞膜通透性增高,從而使細胞內(nèi)的n、水含量增加而則向細胞外釋出,細胞膜內(nèi)外na+、k+分布的變化,使細胞膜na+k+atp酶活性增高。因而atp消耗增加,再加上ap的供應不足和膜上受體腺苷酸環(huán)化酶系統(tǒng)受損,結(jié)果使控制細胞代謝過程的第二信使camp含量減少,因此細胞的許多代謝過程發(fā)生紊亂,例如休克時肌肉細胞對胰島素的反應減弱,使胰島素促進細胞攝取葡萄糖的效應減弱甚至喪失。休克時引起細胞膜損害的原因是多方面的:(1)能量代謝障礙休克時因組織細胞的缺血缺氧,一方面at生成
26、不足,使細胞膜不能維持正常功能和結(jié)構(gòu);另一方面脂肪酸氧化受阻,蓄積于細胞內(nèi)的脂肪酸和脂肪酰coa與細胞內(nèi)na、+、c+等陽性離子結(jié)合形成“皂類"化合物,可直接對膜上脂類起“凈化去垢”的破壞作用。(2)細胞酸中毒休克時細胞發(fā)生酸中毒,除與乳酸等蓄積有關外,還可能與下述因素有關:細胞低灌流,使產(chǎn)生的co2不易排出;atp分解過程中產(chǎn)生h+(gap2-mgap+pi2-+h);胞漿c+增多,可促使ca+進入線粒體并與其中的磷酸結(jié)合,在結(jié)合過程中也產(chǎn)生h(c2+2p42c3(o4)+2+)。酸中毒可直接或間接破壞膜系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)。(3)氧自由基的產(chǎn)生休克時氧自由基產(chǎn)生增多主要是由于氧代謝途
27、徑改變:即休克時由于細胞的缺氧和/或內(nèi)毒素對線粒體呼吸功能的直接抑制,細胞色素氧化酶系統(tǒng)功能失調(diào),以致進入細胞內(nèi)的氧經(jīng)單電子還原而形成的氧自由基增多而經(jīng)4價還原而形成的水減少;休克時產(chǎn)生大量乳酸、nadh及由atp分解產(chǎn)生的次黃嘌吟等物質(zhì)都可提供電子,使氧發(fā)生不全性還原而變成氧自由基。另外,休克時因蛋白水解酶活性增高,可催化黃嘌吟脫氫酶變?yōu)辄S嘌呤氧化酶,從而使次黃嘌吟變成黃嘌呤和氧自由基。感染性炎癥,活化補體等可激活中性粒細胞和巨噬細胞,使之釋放出氧自由基.氧自由基可通過膜脂質(zhì)過氧化反應而破壞生物膜(參閱缺血與再灌注損傷)。此外,溶酶體酶、內(nèi)毒素等也可破壞細胞膜的功能與結(jié)構(gòu).由于細胞膜的完整性
28、在維持細胞的生命活動中起著重要作用。故當膜完整性破壞時,即意味著細胞不可逆性損傷的開始。線粒體損害休克時線粒體最早出現(xiàn)的損害是其呼吸功能和合成受抑制,線粒體atp酶活性降低。此后發(fā)生超微結(jié)構(gòu)的改變,如基質(zhì)顆粒減少或消失;繼之,基質(zhì)電子密度增加、嵴內(nèi)腔擴張,隨后,嵴明顯腫脹,終至破壞。關于休克時線粒體損害的原因尚不完全清楚。缺氧可減少線粒體合成tp,但除非在嚴重缺氧和伴有缺血時,并不引起線粒體膜的明顯損害。目前認為,線粒體損害可能與下列因素有關:內(nèi)毒素等毒性物質(zhì)及酸中毒對線粒體各種呼吸酶的直接抑制;缺血導致線粒體合成atp的輔助因子(如nd、o和腺苷等)不足和細胞內(nèi)環(huán)境(ph、離子)的改變。前述
29、的氧自由基對線粒體膜磷脂的過氧化作用等。線粒體是維持細胞生命活動的“能源供應站”。線粒體損害時,由于氧化磷酸化障礙,產(chǎn)能減少乃至終止,故必然導致細胞損害和死亡。3.溶酶體破裂溶酶體含有多種水解酶,如組織蛋白酶、多肽酶、磷酸酶等,但在未釋放之前都處于無活性狀態(tài)。一旦釋放出來后,它們即轉(zhuǎn)為活性狀態(tài)而可溶解和消化細胞內(nèi)、外的各種大分子物質(zhì),尤其是蛋白類物質(zhì)。已證明,休克早期,肝、脾、腸等細胞即出現(xiàn)溶酶體腫大,顆粒喪失和酶釋放增加;內(nèi)毒素休克動物血液和淋巴中水解酶濃度增高,且與休克嚴重程度呈正相關.給動物注射溶酶體或溶酶體酶,可產(chǎn)生類似休克的各種病理生理改變。休克時導致溶酶體破裂的主要原因是:組織的缺
30、血、缺氧、酸中毒以及內(nèi)毒素對溶酶體膜的直接破壞;氧自由基對溶酶體膜磷脂的過氧化作用;血漿補體被激活產(chǎn)生c5,后者可剌激中性粒細胞釋放溶酶體酶。釋放的溶酶體酶又可通過多種途徑參與休克的發(fā)生、發(fā)展和細胞的損害,例如:a.釋放的組織蛋白酶使蛋白質(zhì)水解,這不但可以破壞蛋白酶的活性,甚至還可使細胞自溶壞死,而且所產(chǎn)生的多肽類活性物質(zhì),還能加重微循環(huán)障礙;b破壞生物膜的完性;c.直接損害血管內(nèi)皮和血管平滑肌細胞,從而導致血液外滲、出血和血小板的粘附、聚集以及i形成;d激活補體系統(tǒng)產(chǎn)生c5a,后者再進一步促使溶酶體酶的釋放?,F(xiàn)已證明,休克時使用溶酶體膜穩(wěn)定藥可防止或減輕溶酶體膜的破裂。總之,休克時生物的損害
31、被認為是細胞發(fā)生損害的開始,而細胞的損害又是各臟器功能衰竭的共同機制。 四、器官功能的改變休克時各器官功能都可發(fā)生改變,其中主要是中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心、腎、肺、胃腸及肝臟等重要器官的功能障礙。(一)中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能的改變休克早期,如果能通過代償性調(diào)節(jié)維持腦的血液供給,除因應激反應而有興奮性升高外,一般沒有明顯的腦的功能障礙。休克進一步發(fā)展,心輸出量減少和血壓降低,不能維持腦的血液供給,則發(fā)生缺氧.嚴重的缺氧和酸中毒還能使腦的微循環(huán)血管內(nèi)皮細胞和小血管周圍的神經(jīng)膠質(zhì)細胞腫脹,致腦微循環(huán)狹窄或阻塞,動脈血灌流更加減少。在微循環(huán)凝血期,腦循環(huán)內(nèi)可以有血栓形成和出血。大腦皮層對缺氧極為敏感,當缺
32、氧逐漸加重,將由興奮轉(zhuǎn)為抑制(表情淡漠),甚至發(fā)生驚厥和昏迷。皮層下中樞因嚴重缺氧也可發(fā)生抑制,呼吸中樞和心血管運動中樞興奮性降低(詳見缺氧)。(二)心臟功能的改變除心源性休克伴有原發(fā)性心功能障礙外,其它各類型休克也都可引起心功能的改變.一般而言,休克的早期可出現(xiàn)心的代償性加強,此后心臟的活動即逐漸被抑制,甚至可出現(xiàn)心力衰竭,其主要機制是:.冠脈血流量減少和心肌耗氧量增加 由于休克時血壓降低以及心率加快所引起的心室舒張期縮短,可使冠脈灌流量減少和心肌供血不足;同進因交感兒茶酚胺系統(tǒng)興奮使心率加快、心縮加強,導致心肌耗氧量增加,因而更加重了心臟缺氧。結(jié)果心肌因能量不足和酸中毒而使舒縮功能發(fā)生障礙
33、,并從而引起心力衰竭,對于原來就有冠狀動脈供血不良者,尤其容易出現(xiàn)心力衰竭。.酸中毒和高鉀血癥 酸中毒可通過多種機制影響心臟舒縮功能:抑制肌膜的2+內(nèi)流;h和ca+競爭結(jié)合肌鈣蛋白;抑制肌漿網(wǎng)對2+的攝取和釋放;抑制肌球蛋白atp酶的活性。此外,酸中毒還可通過抑制心肌細胞能量代謝酶的活性、促使生物膜的破壞以及誘發(fā)心律失常等多種途徑來抑制心肌的舒縮功能,并從而促使心力衷竭的發(fā)生.休克時,組織細胞的破壞可釋出大量k+,腎功能的障礙又使k的排出減少,因而總是伴有高鉀血癥。高血鉀可抑制動作電位復極化2期中a2的內(nèi)流,從而使心肌興奮收縮偶聯(lián)減弱.此外,心肌內(nèi)dic形成,內(nèi)毒素對心肌的直接作用等等。都可以
34、促使心肌力衰竭的發(fā)生。一旦發(fā)生了心力衰竭,將迅速促使休克進一步惡化,并給輸液擴容造成一定困難。3。心肌抑制因子的作用如前文所述,休克時的缺血、缺氧等可使胰腺產(chǎn)生心肌抑制因子(mf),d能使心肌收縮力減弱,從而有助于心力衰竭的發(fā)生。(三)腎功能的改變腎功能的改變在休克早期就可發(fā)生,這時發(fā)生的是功能性的急性腎功能衰竭,因為它還不伴有腎小管的壞死。其主要臨床表現(xiàn)為少尿(<400ml/d)或無尿(100d),其發(fā)生的主要機制如下:。腎小球濾過率減少在休克早期,有效循環(huán)血量的減少不僅能直接使腎血流量不足,而且還可通過腎素血管緊張素系統(tǒng)和交感兒茶酚胺系統(tǒng)的激活而使腎血管收縮,因而使腎血流量更加減少,
35、結(jié)果是腎小球濾過壓降低,腎小球濾過率減少.2.腎小管對鈉、水重吸收加強在休克早期,腎小管上皮細胞雖然已經(jīng)發(fā)生缺血,但是因為持續(xù)時間不久,故這些細胞仍能保持其正常的重吸收功能,加之此時醛固酮和抗利尿激素分泌增多,所以腎小管對鈉水的重吸收加強。腎小球濾過率的減少和腎小管重吸收的增強就可導致少尿或無尿.但此時腎功能的變化是可逆的。一旦休克逆轉(zhuǎn),血壓恢復,腎血流量和腎功能即可恢復正常,尿量也將隨之而恢復正常。故尿量變化是臨床判斷休克預后和療效的重要指標。當休克持續(xù)時間較長時,可引起急性腎小管壞死,發(fā)生器質(zhì)性的腎功能衰竭。此時即使腎血流量隨著休克的好轉(zhuǎn)而恢復,患者的尿量也難以在短期內(nèi)恢復正常。腎功能的這
36、些改變,將導致嚴重的內(nèi)環(huán)境紊亂,包括高鉀血癥、氮質(zhì)血癥和酸中毒等。這樣就會使休克進一步惡化,故許多休克患者,尤其是老年患者常死于急性腎功能衰竭。(四)肺功能的改變隨著休克的發(fā)展,肺功能也發(fā)生不同程度的改變:在休克早期,由于呼吸中樞興奮,故呼吸加快加深,通氣過度,從而甚至可以導致低碳酸血癥和呼吸性堿中毒;繼之,由于交感-兒茶酚胺系統(tǒng)興奮和其他血管活性物質(zhì)的作用,可使肺血管阻力升高;如果肺低灌流狀態(tài)持續(xù)較久,則可引起肺淤血、水腫、出血、局限性肺不張、微循環(huán)血栓形成和栓塞以及肺泡內(nèi)透明膜形成等重要病理改變,此即所謂休克肺(hk lng)的病理學基礎(參閱第十三章)。上述休克肺的病理變化,有的影響肺的
37、通氣功能。有的妨礙氣體彌散,有的改變肺泡通氣量血流量的比例,造成死腔樣通氣和或功能性分流,從而可以導致呼吸衰竭甚至死亡。休克肺是休克死亡的重要原因之一,約有的休克患者死于休克肺.(五)肝和胃腸功能的改變.肝功能的改變休克時常有肝功障礙,其主要原因有:低血壓和有效循環(huán)血量減少可使肝動脈血液灌流量減少,從而引起肝細胞缺血缺氧,嚴重者可導致肝小葉中央部分肝細胞壞死;休克時由于腹腔內(nèi)臟的血管收縮,致使門脈血流量急劇減少。肝約有一半以上血液來自門脈,故門脈血流量減少,也將加重肝細胞的缺血性損害;肝內(nèi)微循環(huán)障礙和ic形成,更可引起肝細胞缺血缺氧;在腸道產(chǎn)生的毒性物質(zhì)經(jīng)門脈進入肝,加之肝本身毒性代謝產(chǎn)物的蓄積對肝細胞都有直接損害作用。肝功能障礙又可通過下列機制加重休克:肝代謝障礙:肝對糖和乳酸的利用障礙,一方面可促使乳酸蓄積并從而引起酸中毒;另方面又不能為各重要臟器提供充足的葡萄糖。蛋白質(zhì)和凝血因子合成障礙,可引起低蛋白血癥和出血。肝的生物轉(zhuǎn)化作用(解毒功能)減弱:可增加休克時感染與中毒的危險。.胃腸功能的改變 休克早期就有胃腸功能的改變。開始時是因微小管痙攣而發(fā)生缺血,繼而可轉(zhuǎn)變?yōu)橛傺c壁因而發(fā)生水腫甚至壞死.此外,胃腸的缺血缺氧,還可使消化液分泌抑制,胃腸運動減弱.有時可由于胃腸肽和粘蛋白對胃腸粘膜的保護作用減弱,而使胃腸粘膜糜爛或形成應激性潰瘍。由于胃腸上述改變,可通過下列
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