張 豪,朱惠芳,羅開源
(1.贛南醫(yī)學(xué)院2020級碩士研究生;2.贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院兒童醫(yī)學(xué)中心,江西 贛州 341000)
膿毒癥休克(septic shock)又稱感染性休克(infectious shock),是由嚴(yán)重的細(xì)菌感染引起的患者組織灌注不足。嚴(yán)重的細(xì)菌感染時,機體釋放大量細(xì)菌毒素(bacteriotoxin)引起機體免疫炎癥反應(yīng)(immuno-inflammatory responses),導(dǎo)致有效循環(huán)血量(effective circulation of blood volume,ECBV)驟減,使機體血液灌注不足,最終引起多臟器功能衰竭(Multiple organ failure,MOF),甚至威脅生命。膿毒癥休克治療上主要是補液、抗感染及臟器功能支持,大量補液可以有效補充血容量(blood volume)[1]。但近些年,多項研究表明,大劑量液體復(fù)蘇(30 mL·kg-1的平衡晶體溶液)所導(dǎo)致的液體超載與膿毒癥休克患者的死亡有關(guān)[1-9],或使心血管系統(tǒng)功能衰竭,加重休克的發(fā)生[2-4]。另外,因為膿毒癥患者對液體復(fù)蘇的反應(yīng)較差,液體超載會造成膿毒癥患者多器官功能障礙以及炎癥反應(yīng)的發(fā)生[5-9],所以過于激進的液體給藥可能會增加死亡風(fēng)險[1]。有研究表明,“非液體復(fù)蘇療法”與膿毒癥患者的死亡率降低有關(guān)[10]。本文結(jié)合近些年的研究,對大劑量液體復(fù)蘇造成的潛在危害進行綜述,力求為膿毒癥患者找到最佳的治療方案。
早期有效的液體復(fù)蘇對于穩(wěn)定敗血癥引起的組織低灌注或低血容量性休克至關(guān)重要。鑒于早期補液的緊迫性,指南建議:初始液體復(fù)蘇應(yīng)在識別敗血癥和/或低血壓和乳酸升高患者后立即開始,并在識別后3小時內(nèi)完成靜脈注射至少30 mL·kg-1平衡晶體溶液[1]。本文將靜脈注射≥30 mL·kg-1平衡晶體溶液定義為大劑量液體復(fù)蘇。
2.1 心血管功能障礙液體復(fù)蘇一直以來被認(rèn)為是治療膿毒癥休克的首選初始干預(yù)措施,其治療目標(biāo)包括中心靜脈壓(central venous pressure,CVP)>8 mmHg,平均動脈壓>65 mmHg,以及尿量的改善[11],這些血流動力學(xué)(hemodynamics)參數(shù)的改善被認(rèn)為是組織灌注的恢復(fù)。然而隨著液體灌注的增加,過量的液體復(fù)蘇損害了心血管的功能。FEAST試驗發(fā)現(xiàn)補液治療組患者死亡率的上升與補液過多產(chǎn)生的并發(fā)癥無關(guān),而是由于產(chǎn)生難治性休克的遲發(fā)性心血管衰竭所致[10-13]。贊比亞隨機對照試驗實驗結(jié)果表明,大劑量液體復(fù)蘇可能會對疾病的預(yù)后產(chǎn)生不良影響[14]。BYRNE L等[15]在綿羊?qū)嶒炑芯恐邪l(fā)現(xiàn),大劑量液體復(fù)蘇使綿羊的心肌收縮能力受損,為心肌損傷提供了證據(jù)。另一方面,液體復(fù)蘇會導(dǎo)致心肌間質(zhì)水腫、線粒體氧化應(yīng)激、微血管血栓和肌膜通透性增加,過量的液體復(fù)蘇會加重心血管系統(tǒng)(cardiovascular system)的容量負(fù)擔(dān),對心血管系統(tǒng)產(chǎn)生毒性作用[3-4]。
2.2 腎損害膿毒癥休克患者易出現(xiàn)腎臟微血管功能障礙[16],后者破壞了供氧量和需氧量之間的微妙平衡,加之機體低血容量狀態(tài)和心排血量的減少,可繼發(fā)腎小球濾過率(glomerular filtration rate,GFR)降低,進而使機體出現(xiàn)少尿和血清肌酐升高的后果,此時液體給藥可能會導(dǎo)致組織水腫和貧血的產(chǎn)生。
急性腎損傷(Acute renal injury,AKI)最常見的兩大病因是膿毒癥與低血容量,在膿毒癥休克合并AKI患者中,大量補液極有可能超過患者腎臟的負(fù)荷,對腎臟造成有害的影響。對于AKI,液體復(fù)蘇只是一種預(yù)防措施,通過恢復(fù)循環(huán)容量改善腎灌注。近些年,PRANSKUNAS A等[17]研究了器官灌注受損的患者給藥前后舌下微循環(huán)的變化,研究發(fā)現(xiàn),器官灌注受損的征象僅在基線時微循環(huán)功能障礙的患者中得到改善,而在灌注正常的患者中沒有改善。HARROIS A等[18]在實驗中發(fā)現(xiàn)血流動力學(xué)大血管參數(shù)的改善對膿毒性休克中皮質(zhì)腎灌注量的增多或減少無關(guān)。LEVY M M等[19]在“hour-3 bundle”方案中提到,對于低血壓或乳酸鹽≥4 mmol·L-1的膿毒癥患者,應(yīng)使用30 mL·kg-1晶體平衡溶液進行液體復(fù)蘇,但該方法增加了AKI[20]的風(fēng)險,不利于腎功能的恢復(fù)[21]。
膿毒癥患者缺氧時,機體會產(chǎn)生過量的活性氧(reactive oxygen species,ROS)和細(xì)胞因子HIF-1α,使患者腎臟局部的管狀細(xì)胞壞死[22],此時大劑量的液體復(fù)蘇會導(dǎo)致腎皮質(zhì)內(nèi)微循環(huán)不均一,導(dǎo)致缺氧區(qū)緊鄰常氧區(qū),缺氧導(dǎo)致腎臟攝取氧功能障礙,引起腎臟損傷[23]。另一方面,大劑量的液體復(fù)蘇雖糾正了腎臟的低灌注缺陷,但過量的液體稀釋了血液,血液的稀釋不僅降低了血液黏度,促使腎內(nèi)分流,也降低腎組織氧合,減少機體對氧的攝取,導(dǎo)致腎小管重吸收功能障礙(腎小管的極性丟失),引起水鈉潴留[23]。故在膿毒癥休克的治療中,大劑量液體復(fù)蘇加重了腎臟系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)及損害。
液體過載可對多個系統(tǒng)造成損傷。液體過載定義為液體積聚量為10%或更大[24]。液體過量聚積于組織間隙(≥10%)會引起間質(zhì)水腫和多器官功能障礙的惡性循環(huán)[24-29]。由于心室壓容積呈曲線關(guān)系,當(dāng)患者達到Frank-Starling曲線的平穩(wěn)期時,心房壓力將迅速增加。心房壓力的增加增加了肺和靜脈的靜水壓力,加之心房鈉尿肽(atrial natriuretic peptide,ANP)的釋放增加,促使液體轉(zhuǎn)移到組織間隙,引起肺和組織的水腫。組織水腫可扭曲組織結(jié)構(gòu),阻礙毛細(xì)血管血流和淋巴管引流,擾亂細(xì)胞間的相互作用,阻礙氧氣和代謝物的擴散[24-26]。此外,中心靜脈壓的升高對微循環(huán)血流量和器官功能也有著深刻影響[30-32]。
液體過載通過“液體蠕變”效應(yīng)使機體的鈉和氯化物超載[33]。同時,液體類型(低滲和等滲)可能也會影響水鈉潴留的產(chǎn)生[34]。大劑量的液體復(fù)蘇已經(jīng)被證實是繼發(fā)性腹內(nèi)高壓的主要危險因素,而繼發(fā)性腹內(nèi)高壓與急性腎損傷、肝和呼吸功能障礙、多器官衰竭和死亡相關(guān)[6-9]。以下列出了液體過載對系統(tǒng)功能的有害影響:⑴中樞神經(jīng)系統(tǒng):認(rèn)知障礙、譫妄,增加顱內(nèi)壓和眼內(nèi)壓力,腦水腫、顱內(nèi)高血壓和腦灌注壓下降。⑵呼吸系統(tǒng):肺部水腫,胸腔積液,胸壁倒電容增加,缺氧,降低肺容積。⑶心血管系統(tǒng):心肌水腫,射血分?jǐn)?shù)減少,心輸出量減少伴隨的舒張功能不全。⑷泌尿系統(tǒng):腎靜脈和間質(zhì)壓力增加,腎血流量和腎小球濾過率下降,腎血管阻力增加,腎靜脈充血,尿毒癥,水鈉潴留,腎筋膜室綜合征。⑸消化系統(tǒng):腸水腫,肝-內(nèi)臟灌注減少,腸動力下降,腸梗阻和吸收不良,腸道通透性增加,細(xì)菌易位,腹水形成,腹內(nèi)壓升高,腹腔灌注壓降低,腹部高血壓和腹室綜合征,減少肝靜脈充血,減少肝臟合成功能,肝筋膜室綜合征。
研究表明[35-38],大劑量液體復(fù)蘇會導(dǎo)致血管擴張,大量液體的快速輸注可減輕低血容量反應(yīng)中壓力反射介導(dǎo)的血管收縮[36],可以代償性關(guān)閉血管,從而減少動脈阻力。快速輸液將增加血流速度和內(nèi)皮剪切應(yīng)力[35],增加內(nèi)皮剪切應(yīng)力可使血流介導(dǎo)的血管舒張[37],剪應(yīng)力導(dǎo)致整合素介導(dǎo)的成纖維細(xì)胞生長因子-2(fibroblast growth factor 2,F(xiàn)GF-2)的釋放,在內(nèi)皮依賴性的血管張力控制中發(fā)揮作用[38]。快速給予大量液體可增加心臟充盈壓力和鈉尿肽的釋放,利鈉肽是強效的血管擴張劑,通過環(huán)磷酸鳥苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)通路發(fā)揮作用(如一氧化氮)。
另有研究探究了大劑量液體復(fù)蘇與心輸出量的關(guān)系。MONGE GARCíA M I等[36]通過研究81例膿毒血癥患者的動脈負(fù)荷發(fā)現(xiàn),液體復(fù)蘇可減少系統(tǒng)血管阻力、降低動態(tài)動脈彈性,使輸液產(chǎn)生的血管擴張無法恢復(fù)正常,進而使血管壁變薄弱,易發(fā)生破裂引起失血性休克,甚至死亡[39]。PIERRAKOS C等[40]研究動脈血壓的變化與心臟指數(shù)(cardiac index,CI)的變化關(guān)系發(fā)現(xiàn),在前負(fù)荷反應(yīng)患者中,液體復(fù)蘇可顯著降低全身血管阻力,從而導(dǎo)致了心輸出量的顯著提升。
最近發(fā)表在《外科研究雜志》上的一項研究[41]調(diào)查了膿毒癥患者血管糖萼惡化的情況,證實在嚴(yán)重膿毒癥的患者中,糖被標(biāo)記物硫酸肝素(Syndecan-1)在血漿中的濃度升高。這意味著在膿毒癥的情況下,糖被從內(nèi)皮細(xì)胞中脫落,即糖萼水平降低。在膿毒癥期間,血漿泄漏到組織間質(zhì)中,這會促進水腫的發(fā)展并且會影響組織氧和營養(yǎng)的供應(yīng)[41]。在這種情況下,大量輸液可能會增強對糖萼損害。另一方面大劑量液體復(fù)蘇可能會影響炎癥介質(zhì)的循環(huán)[5],而炎癥介質(zhì)會引起內(nèi)皮屏障的損傷,腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor,TNF)、緩激肽(bradykinin)、凝血酶(thrombin)、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和組胺[42-45]可直接損傷內(nèi)皮屏障,進而導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性的增加,增加組織水腫的風(fēng)險,不利于膿毒癥休克患者的預(yù)后。
大劑量液體復(fù)蘇可使透明質(zhì)酸(hyaluronic acid)水平升高,透明質(zhì)酸的循環(huán)水平經(jīng)常被用作糖萼屏障降解的標(biāo)志[46-49],故液體過載對糖萼造成了損害[50]。另外,液體過載帶來的高血容量會負(fù)反饋促進心房利鈉肽的釋放,其釋放可能介導(dǎo)糖萼的脫落[2,49-51]。近年來有研究表明,膿毒癥患者復(fù)蘇時的輸液量與糖萼降解程度獨立相關(guān),糖萼的損傷程度與住院患者的死亡率相關(guān)[52]。故液體過載不利于膿毒癥休克的患者預(yù)后,通過影響炎癥介質(zhì)循環(huán)、透明質(zhì)酸水平、心房利鈉肽的釋放來破壞糖萼,降低內(nèi)皮細(xì)胞糖萼的水平,導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的通透性增大,引起水腫以及組織氧供的障礙,增加膿毒癥休克患者的死亡風(fēng)險。
在膿毒癥休克的患者中,大劑量液體復(fù)蘇通過減輕壓力反射介導(dǎo)、減少動脈阻力、增加血流速度和內(nèi)皮剪切應(yīng)力、增加心輸出量等使血管擴張,進而使血管壁變薄弱甚至破裂,增加失血性休克的風(fēng)險。同時血流在擴張?zhí)幮纬赏牧?,易凝固形成血栓,增加肺栓塞、急性下肢動脈栓塞、腸動脈栓塞的可能。此外,由于心室順應(yīng)性的改變,大劑量的液體復(fù)蘇將導(dǎo)致充盈壓力大幅增加,使肺水腫(高左房壓)和肝腎靜脈壓力升高(高右房壓),進而導(dǎo)致器官功能障礙。因此,在膿毒癥休克患者的大劑量液體復(fù)蘇中,血流動力學(xué)的受益極小,無法扭轉(zhuǎn)血流動力學(xué)的不穩(wěn)定。新的數(shù)據(jù)表明[53],在膿毒癥患者中采用血流動力學(xué)引導(dǎo)和保守的方法進行液體治療將改善患者的預(yù)后,保守的液體策略可能會避免上述的并發(fā)癥[54]。但本文所描述的研究并未根據(jù)患者的體液反應(yīng)、左、右心室功能、血流動力學(xué)紊亂程度或患者的共病來對患者進行分層,而這些因素在危重患者的復(fù)蘇中是必須考慮的,考慮到液體的劑量-效果關(guān)系和不良反應(yīng),液體治療應(yīng)與其他藥物治療一樣,具有特定的適應(yīng)證,臨床醫(yī)師需根據(jù)患者獨特的血流動力學(xué)和臨床特征進行個體化的液體復(fù)蘇方案。