脓毒性休克--病因和发病机制
該文的醫學專家
最近審查:04.07.2025
感染性休克常使由革兰氏阴性菌群引起的化脓性感染过程复杂化,这些菌群包括大肠杆菌、变形杆菌、克雷伯菌和铜绿假单胞菌。这些细菌被破坏后会释放内毒素,从而引发感染性休克。由革兰氏阳性菌群(肠球菌、葡萄球菌、链球菌)引起的感染过程较少并发休克。这类感染的活性成分是活微生物产生的外毒素。休克不仅可由需氧菌群引起,还可由厌氧菌(主要是产气荚膜梭菌)、立克次体、病毒(例如带状疱疹病毒、巨细胞病毒)、原生动物和真菌引起。
休克的发生,除了感染之外,还需要两个因素的结合:患者整体抵抗力下降,以及病原体或其毒素大量渗入血液的可能性。这种情况通常发生在孕妇身上。
在妇科门诊,绝大多数病例的感染源是子宫:院外败血性人流、院内人工流产后的感染性疾病。在这种情况下,有几个因素会导致休克的发生:
- 怀孕的子宫是感染的良好入口;
- 血凝块和受精卵的残留物,是微生物极好的培养基;
- 妊娠子宫血液循环的特点,有利于细菌菌群容易进入女性血液;
- 激素稳态的变化(主要是雌激素和孕激素);
- 妊娠期高脂血症,促进休克的发展。
最后,女性妊娠期的过敏反应至关重要,这已在一项针对妊娠动物的实验中得到证实。与非妊娠动物不同,妊娠动物在单次注射内毒素后就会出现Schwartzman-Sanarelli现象。
感染性休克可使局限性或弥漫性腹膜炎变得复杂,而腹膜炎是子宫附件炎症性疾病的并发症。
脓毒症休克的发病机制
脓毒症休克的发病机制仍有许多未解之谜。研究这一问题的复杂性在于,许多因素都会影响脓毒症休克的发生和发展特征,包括:感染的性质(革兰氏阴性或革兰氏阳性);感染的部位;脓毒症感染的特征和持续时间;感染“突破”到血液中的特征(大规模和频率);患者的年龄及其感染前的健康状况;化脓性病变与创伤和出血的结合。
根据近年来的文献资料,感染性休克的发病机制可以概括如下:进入血液的微生物毒素会破坏肝脏和肺脏网状内皮系统细胞、血小板和白细胞的细胞膜。在这种情况下,富含蛋白水解酶的溶酶体被释放,这些溶酶体会启动血管活性物质:激肽、组胺、血清素、儿茶酚胺和肾素。
脓毒症休克的主要障碍与外周循环有关。血管活性物质,例如激肽、麻黄碱和血清素,会导致毛细血管系统血管麻痹,从而导致外周阻力急剧下降。由于心动过速以及局部动静脉分流(尤其是在肺部和腹腔区域血管中明显),心输出量(CO)的正常化甚至增加无法完全弥补毛细血管循环的这种异常。动脉压会下降(通常为中度)。脓毒症休克会发展为高动力期,尽管外周血流量很高,但毛细血管灌注会减少。此外,由于细菌毒素在细胞水平上的直接破坏作用,氧气和能量物质的吸收也会受损。如果我们考虑到,在脓毒症休克早期出现微循环障碍的同时,随着DIC综合征的发展,血小板和促凝止血环节的过度活化也同时发生,那么很明显,在休克的这个阶段,组织中的代谢过程就已经被破坏,形成了氧化不足的产物。
细菌毒素的持续损伤作用导致循环系统疾病加重。选择性静脉痉挛与弥漫性血管内凝血(DIC)综合征的进展相结合,导致血液在微循环系统中滞留。血管壁通透性增加导致血液中的液体部分漏出,进而导致有形成分渗入间质。这些病理生理变化导致低血容量。尽管出现急性心动过速,但流向心脏的血流量仍显著减少,无法弥补外周血流动力学紊乱的加剧。
脓毒症休克对心肌提出了过高的要求,在不利的生存条件下,心肌无法为身体提供充足的氧气和能量。多种原因导致心脏功能障碍:冠状动脉血流恶化、微生物毒素和组织代谢产物(尤其是低分子肽,统称为“抑制心肌的因素”)的负面影响、心肌对肾上腺素刺激的反应性降低以及肌肉水肿。动脉血压持续下降。脓毒症休克进入低动力期。在休克的这一阶段,组织灌注逐渐中断,导致在严重缺氧的背景下组织酸中毒进一步加重。
代谢通过无氧途径进行。无氧糖酵解的最终环节是乳酸:乳酸酸中毒的发生。所有这些,加上感染的毒性作用,迅速导致个别组织区域和器官的功能障碍,并最终导致其死亡。这个过程是短暂的。坏死性病变可能在功能障碍出现后6-8小时内发生。肺、肝、肾、脑、胃肠道和皮肤最容易受到脓毒症休克中毒素的破坏作用。
当体内存在化脓性感染时,肺部承受着巨大的负荷和压力。脓毒症休克会导致肺组织功能和结构的早期显著改变。“休克肺”的病理生理学最初表现为微循环障碍,动静脉血液分流和间质水肿的发生,这导致肺组织通气与灌注关系的紊乱。组织酸中毒加重、肺血管微血栓形成、表面活性物质产生不足,导致肺泡内肺水肿、微肺不张和透明膜形成。因此,脓毒症休克会并发急性呼吸衰竭,导致全身氧供应严重受损。
在脓毒症休克中,肾脏组织灌注减少,肾脏血流重新分配,导致皮质血液供应减少。严重情况下,甚至发生皮质坏死。这些疾病的病因是总循环血容量减少,以及儿茶酚胺血症、肾素-血管紧张素效应和弥漫性血管内凝血综合征(DIC)引起的局部改变。肾小球滤过率降低,尿液渗透压受损,形成“休克肾”,并发展为急性肾衰竭。少尿导致水电解质平衡发生病理性改变,尿液废物排泄功能受损。
脓毒症休克时肝损伤表现为血液中器官特异性酶升高和胆红素血症。肝脏的糖原形成功能和脂质代谢受到干扰,乳酸生成增加。肝脏在维持DIC综合征中起着一定作用。
在脑的某些部位,特别是腺垂体和间脑区域,观察到微循环障碍,伴随血小板纤维蛋白血栓的形成并伴有出血区域。
肠道和胃血管痉挛和微血栓形成导致粘膜糜烂和溃疡的形成,在严重的情况下导致伪膜性小肠结肠炎的发展。
感染性休克的特征是渗出和坏死性皮肤病变,与微循环受损和毒素对细胞元素的直接损害有关。
因此,脓毒症休克的发病机制主要有以下几点。感染性休克的病原体进入血液后,血管活性物质释放,膜通透性增加,并引发弥漫性血管内凝血(DIC)综合征。所有这些因素都会导致外周血流动力学紊乱、肺气体交换障碍以及心肌负荷增加。病理生理变化的进展反过来又会导致器官和组织的能量需求与输送氧气和能量底物的能力之间出现差异。深层代谢紊乱会发展,导致重要器官受损。“休克”状态的肺、肾和肝脏会形成,并发生心力衰竭,最终可能导致机体死亡,这是稳态衰竭的最终阶段。
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