杜舒婷 趙自剛 牛春雨

(河北北方學(xué)院微循環(huán)研究所，河北 張家口 075000)

創(chuàng)傷失血性休克是由嚴(yán)重創(chuàng)傷引起大出血導(dǎo)致的一種低血容量性休克，在其發(fā)生過程中，失血引起有效循環(huán)血量銳減，創(chuàng)傷、失血作為應(yīng)激原引起神經(jīng)-體液因子失調(diào)，導(dǎo)致微循環(huán)障礙、重要組織器官灌流不足，出現(xiàn)以急性缺血、缺氧為特征的全身性損害。隨著休克的進(jìn)展，內(nèi)源性血管活性物質(zhì)在體內(nèi)堆積，微血管對血管活性物質(zhì)的反應(yīng)性逐漸下降以至消失，表現(xiàn)為麻痹性擴(kuò)張，成為頑固性低血壓、休克難治的重要因素，是患者死亡的重要原因之一〔1〕。目前認(rèn)為，休克后血管低反應(yīng)性的發(fā)生機(jī)制與血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)膜離子通道失常導(dǎo)致的細(xì)胞膜超極化有關(guān)，鈣敏感性降低、一氧化氮(NO)過度生成、腎上腺素能受體(AR)失敏、氧自由基過度產(chǎn)生等因素也參與了血管低反應(yīng)性的形成。

1 血管平滑肌細(xì)胞膜離子通道的變化

創(chuàng)傷失血性休克時，鉀離子通道開放、鈣離子通道受抑導(dǎo)致的VSMC膜超極化，是引起血管低反應(yīng)性的主要原因。

1.1鉀離子通道 VSMC上存在鈣激活鉀通道(KCa)、內(nèi)向整流鉀通道(Kir)、ATP敏感鉀通道(KATP)、電壓依賴性鉀通道(Kv)，這些鉀通道的激活引起了持續(xù)性K+外流，維持了細(xì)胞膜靜息電位〔2〕，參與了細(xì)胞膜電位的復(fù)極與超極化，調(diào)節(jié)VSMC的興奮性，進(jìn)而調(diào)控血管緊張度。在這4種鉀通道之中，KATP與KCa相對重要，與休克后期VSMC膜超極化密切相關(guān)。

1.1.1ATP敏感鉀通道 KATP密度較低，但分布廣泛，單個VSMC約有300～500個KATP。腺苷酸環(huán)化酶激動劑可通過增加cAMP含量，增強(qiáng)蛋白激酶A(PKA)活性，開放KATP，引起血管舒張；其他內(nèi)源性擴(kuò)血管物質(zhì)如乙酰膽堿、二磷酸腺苷也可通過內(nèi)皮舒張因子(EDRF)激活KATP而起作用，但是格列本脲只能部分阻斷其擴(kuò)血管作用，揭示EDRF/NO的擴(kuò)血管作用尚有其他機(jī)制參與〔3〕。

1.1.2鈣激活鉀通道 KCa是一類電壓和鈣敏感的通道，通過細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+調(diào)控K+外流。根據(jù)電導(dǎo)大小，KCa通道分為：大電導(dǎo)鈣激活鉀通道(BKCa)、中電導(dǎo)鈣激活鉀通道(IKCa)和小電導(dǎo)鈣激活鉀通道(SKCa)；與休克血管反應(yīng)性關(guān)聯(lián)最為密切的是BKCa。BKCa一方面直接參與膜電位形成，另一方面它參與血管肌源性調(diào)節(jié)和肌緊張反饋調(diào)節(jié)，尤其是阻力血管〔4〕。血壓升高可進(jìn)一步引起VSMC膜去極化、細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高、進(jìn)而激活BKCa、增加鉀離子外流，導(dǎo)致細(xì)胞膜超極化。由于其電流具有外向整流性，許多血管擴(kuò)張劑如降鈣素基因相關(guān)肽、異丙腎上腺素及腺苷就是通過激活PKA而激活VSMCs上BKCa〔5〕。

1.2鈣離子通道 鈣離子參與多種生命活動過程，鈣通道廣泛存在于機(jī)體的各類組織細(xì)胞，VSMC鈣通道主要分為電壓門控型鈣通道(VDCCs)和鈣釋放通道兩種。VDCCs有L型和T型兩種，是鈣離子進(jìn)入細(xì)胞的主要通道，基本結(jié)構(gòu)都是由α1、α2、β、γ、δ亞單位組成的糖基化多肽復(fù)合體，α1是主要功能單位，其他亞單位主要起調(diào)節(jié)作用；L型鈣通道(L-Ca)是胞外鈣離子內(nèi)流的主要途徑。鈣通道的主要功能是調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度。細(xì)胞內(nèi)鈣離子升高一方面直接引起血管平滑肌收縮；另一方面調(diào)節(jié)多種鈣依賴蛋白酶活性，起到第二信使作用。如果鈣通道關(guān)閉，細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度降低，導(dǎo)致血管舒張；反之，細(xì)胞內(nèi)鈣離子增高引起血管平滑肌收縮。

2 鈣敏感性降低

重癥休克后，或隨著低血壓時間的延長，ATP生成減少引起鈉泵活性降低〔6〕、膜損傷引起Ca2+通透性增加〔7〕、酸中毒等引起大量Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，肌質(zhì)網(wǎng)鈣泵功能下降引起攝鈣能力下降低，因此，VSMC并不是鈣離子濃度減少，而是鈣離子濃度增大，出現(xiàn)鈣超載。由于肌肉收縮效率取決于力/鈣比率(Force/Ca2+ratio)，即肌肉收縮蛋白對鈣的敏感性，因此，針對重癥休克后VSMC內(nèi)鈣離子濃度增多、血管低反應(yīng)性的問題，提出了血管低反應(yīng)性的“鈣失敏假說”。

Xu等〔8〕發(fā)現(xiàn)在失血性休克晚期，腸系膜上動脈血管環(huán)對NE反應(yīng)性明顯降低，且VSMC對鈣敏感性顯著降低；進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)應(yīng)用鈣敏感性增強(qiáng)劑血管緊張素Ⅱ后，不僅增加了休克2 h腸系膜上動脈血管環(huán)對鈣的敏感性，而且也提高了血管環(huán)對NE的反應(yīng)性；應(yīng)用鈣敏感性抑制劑胰島素則降低了血管環(huán)的鈣敏感性和反應(yīng)性；表明休克后期存在VSMC的鈣失敏現(xiàn)象，且鈣敏感性與血管反應(yīng)性之間呈正相關(guān)。因此，鈣失敏在休克血管低反應(yīng)的發(fā)生中具有重要的作用。

Rho激酶是小G蛋白Rho的下游蛋白。研究表明，Rho可以通過增加下游蛋白Rho激酶表達(dá)，提高VSMC對鈣的敏感性，進(jìn)而增強(qiáng)血管平滑肌收縮。研究發(fā)現(xiàn)，靜脈注射精氨酸血管加壓素(AVP)可明顯恢復(fù)休克血管對NE的升壓反應(yīng)，顯著提高腸系膜上動脈血管環(huán)對NE的收縮反應(yīng)，使腸系膜上動脈血管環(huán)對NE與Ca2+的劑量反應(yīng)曲線左移〔9〕；深入的研究表明，AVP提高血管反應(yīng)性與鈣敏感性的作用涉及Rho激酶、花生四烯酸及PKC〔10〕等，但其具體機(jī)制還需深入研究。

3 一氧化氮(NO)過度生成

NO作為血管舒張因子，一方面激活電壓門控的鉀通道開放，引起細(xì)胞膜超極化，降低鈣內(nèi)流，另一方面作用于VSMC，結(jié)合可溶性鳥苷酸環(huán)化酶(sGC)的亞鐵血紅蛋白，使GC的構(gòu)型發(fā)生變化，激活sGC，在鎂離子參與下，增加cGMP，使細(xì)胞內(nèi)鈣離子減少，進(jìn)而激活蛋白激酶，肌纖維松弛，結(jié)果導(dǎo)致血管平滑肌松弛、血管擴(kuò)張；這對于恢復(fù)器官血液灌注具有一定的好處。病理情況下，NO生成過多，則可發(fā)生炎癥介質(zhì)的損傷作用，加重器官損傷；重癥休克時，NO對血管平滑肌產(chǎn)生麻痹性舒張作用，成為導(dǎo)致外周阻力血管低反應(yīng)性的重要原因〔11〕。

Landin〔12〕復(fù)制膿毒性休克及失血性休克的動物模型，發(fā)現(xiàn)NOS的抑制劑L-NMMA使血管對NE的收縮反應(yīng)有明顯提高，內(nèi)源性或外源性NO，都可使去極化電位的頻率和振幅降低。其主要機(jī)制是通過激活cGMP、cAMP及其蛋白激酶PKG、PKA等信號傳遞途徑或升高cGMP水平通過抑制VSMC收縮，降低血管反應(yīng)性〔13〕。實(shí)驗(yàn)尚發(fā)現(xiàn)，由腸系膜細(xì)動脈VSMC誘導(dǎo)產(chǎn)生的一氧化氮合成酶(iNOS)增多，NO濃度升高，使VSMC發(fā)生超極化，降低血管反應(yīng)性〔14〕。活體腸系膜微循環(huán)觀察技術(shù)發(fā)現(xiàn)，NOS抑制劑L-NMMA可降低NE誘導(dǎo)的血管運(yùn)動的頻率和振幅，抑制血管活動，微血管處于持續(xù)收縮狀態(tài)〔15〕。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)，敲除動物的iNOS基因，腹腔注射內(nèi)毒素致休克，不會出現(xiàn)低血壓現(xiàn)象〔16〕?？赏茢?，血管反應(yīng)性降低及嚴(yán)重低血壓的機(jī)制，與iNOS誘導(dǎo)之后產(chǎn)生大量的NO有很大關(guān)系〔17〕。

4 腎上腺素能受體失敏

AR是一類G蛋白偶聯(lián)受體，是兒茶酚胺類(CA)的主要結(jié)合位點(diǎn)，包括α-腎上腺素能受體(α-AR)和β-腎上腺素能受體(β-AR)兩類。這兩類受體又細(xì)分為若干受體亞型，β-AR分為β1、β2、β3、β44種受體類型，α-AR分為α1和α22種亞型，不同亞型的受體和不同的G蛋白偶聯(lián)：α1受體與Gp/Gq蛋白偶聯(lián)；α2受體與Gi/Go蛋白偶聯(lián)。α2受體與腺苷酸環(huán)化酶的偶聯(lián)是一個負(fù)性作用，可減少cAMP的形成和Ca2+流入，導(dǎo)致Ca2+濃度降低，引起遞質(zhì)釋放減少，進(jìn)而降低血管反應(yīng)性。

休克時，交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)強(qiáng)烈興奮，血中CA水平升高，但機(jī)體各細(xì)胞組織對它的反應(yīng)性卻大大降低，這主要是因?yàn)樾菘藭rAR處于失敏狀態(tài)。休克后AR失敏的機(jī)制，目前認(rèn)為與以下因素有關(guān)：①長期高濃度CA刺激AR，引起受體構(gòu)象改變，導(dǎo)致AR失敏；②休克過程中產(chǎn)生的一些細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子、IL-1及磷脂酶A2等均可降低AR對其激動劑的反應(yīng)性，使受體數(shù)目下調(diào)，影響受體與CA之間的偶聯(lián)；③組織缺血缺氧可影響AR系統(tǒng)的功能，缺血缺氧時間太長或太重則表現(xiàn)出AR功能全面受抑，或受體數(shù)量減少，或受體親和力降低，或AC受抑；④血中內(nèi)源性阿片肽升高，對AR系統(tǒng)具有抑制作用。

5 氧自由基蓄積

休克時產(chǎn)生細(xì)胞因子、氧自由基和代謝產(chǎn)物相互作用、相互影響，加重了組織細(xì)胞損傷，也降低了血管反應(yīng)性。Macarehur等〔18〕研究結(jié)果顯示，血管對CA反應(yīng)性降低的機(jī)制與超氧陰離子具有體外滅活CA的作用有關(guān)。用tiron清除氧自由基可以減少休克時ONOO-的產(chǎn)生，并可抑制VCMC的超極化現(xiàn)象，從而提高血管反應(yīng)性〔19〕。可見，失血性休克血管低反應(yīng)性的原因與大量氧自由基形成有關(guān)。

6 其他因素

研究證明，白蛋白可降低iNOS、NO，清除氧自由基；創(chuàng)傷失血性休克時，特別是休克晚期，肝臟合成蛋白質(zhì)的功能和解毒功能障礙，是引起血管低反應(yīng)性的重要原因，因此，休克早期輸注白蛋白可以增加血管對CA的敏感性〔20〕。此外，本課題組的研究表明，以腸系膜淋巴管結(jié)扎或腸淋巴液引流的手段阻斷重癥休克1 h后腸淋巴液回流可提高血管反應(yīng)性與鈣敏感性〔21〕，其機(jī)制涉及Rho激酶〔22〕、PKC等信號分子〔23〕；但休克腸淋巴液降低血管反應(yīng)性的機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

總之，創(chuàng)傷失血性休克時，血管低反應(yīng)性的發(fā)生機(jī)制涉及膜離子通道失常及細(xì)胞膜超極化、鈣敏感性降低、NO大量釋放、AR失敏、氧自由基蓄積等多環(huán)節(jié)、多因素，這也是導(dǎo)致休克難治的重要原因。雖然許多學(xué)者進(jìn)行了廣泛、深入地研究，但仍有許多機(jī)制尚未完全闡明。相信隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，重癥休克后血管低反應(yīng)性發(fā)病機(jī)制將逐步闡明，血管低反應(yīng)性的臨床干預(yù)措施也會逐漸完善。

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