脓毒症心肌损害及心功能管理

2018/5/23,1,脓毒症心肌损伤及检测治疗,福建医科大学附属第一医院急诊科 蔺佩鸿,2018/5/23,2,脓毒症病情进展迅速、临床救治困难,是危重症患者死亡的首要原因, 并发心肌损害更严重影响脓毒症患者的预后,临床上近40% 脓毒症患者可出现不同程度心肌损害 , 尤其在新生儿败血症中更易合并。心肌损害出现越早, 病情越重, 且一旦出现心血管并发症，患者病情就会急剧恶化, 病死率可由20% 上升至70% 90%,2018/5/23,3,脓毒症心肌损伤的发病机制脓毒症心肌损伤的检测脓毒症心肌损伤治疗,2018/5/23,4,一、脓毒症心肌损害的发病机制,2018/5/23,5,（一）细菌毒素的直接作用,细菌产生的毒素（主要为内毒素）通过内源性物质如花生酸代谢产物、氧自由基和细胞因子介导损伤，直接作用于心肌细胞，使圆形细胞增多且黏附功能消失、细胞色素水平降低等，其毒性与内毒素剂量成正比,2018/5/23,6,（二）心肌抑制物(MDS),心肌抑制物(MDS)可能是脓毒症心功能降低另外一个原因。Parrillo等在1985年发现脓毒症患者的血清可明显降低大鼠心肌细胞的收缩力，首先肯定了MDs的存在。但是MDS至今没有分离鉴定，它是1025KD的多肽或蛋白质，具有热不稳定、水溶性的特点。,2018/5/23,7,肿瘤坏死因子a(TNF-a),TNF-a在生理和病理炎症反应中发挥重要作用。它的分子量为17kD，具有心肌抑制物（MDS）的生化特性。脓毒症和脓毒性休克时TNF-a明显升高。人和动物给予TNF-a后可有脓毒性休克表现。给予抗TNF-a抗体可改善心脏功能。,2018/5/23,8,白细胞介素1(IL-1）,白细胞介素(IL-1）与肿瘤坏死因子（TNF-a）生物学作用非常相似，人和动物脓毒症和脓毒性休克时IL-1明显升高。输注IL-1后可复制脓毒性休克许多心血管表现，拮抗IL-1后可改善脓毒性休克血流动力学。而且IL-1可以下调极低密度脂蛋白（VLDL）受体表达，影响脓毒症时心脏的脂质和能量代谢，从而影响心功能。,2018/5/23,9,各种细胞因子之间存在着协同作用，如果体外分别给予IL-1和TNF-a，需要较大浓度才能产生心肌抑制作用。但是两者联合应用时仅需较小浓度就可以产生明显的心肌抑制作用。吸附血清中的IL-1和TNF-a后可消除该作用。提示脓毒症时心肌的抑制作用，主要由IL-1和TNF-a（有或无其他细胞因子）协同产生的。,2018/5/23,10,（三）基因调控,遗传背景基因构成决定了机体对严重感染性疾病的易感性与抵抗力，脓毒症所有内在相互作用的发生都基于多基因的相互影响和各种遗传因素的变化。,2018/5/23,11,（四）心肌能量利用障碍,心肌能量利用障碍的一个原因是心肌微循环障碍。最初的观点认为脓毒症心肌抑制是因为脓毒症休克时冠脉灌注不足、全心缺血导致心肌收缩力降低。然而，在脓毒症休克合并心肌抑制的患者的冠状动脉窦口置入热稀释导管测量冠脉血流，结果发现冠脉血流并未降低，甚至升高。后来的证据越来越支持心肌微循环障碍导致心肌抑制。,2018/5/23,12,线粒体是心肌能量代谢的主要场所、细胞氧化供能的中心，线粒体使用 90%氧耗用于生成三磷酸腺苷(ATP)。,2018/5/23,13,在脓毒症患者及动物模型中，脓毒症心肌受损细胞内脂质聚集、糖原沉积，对乳酸摄取增加，对酮体、游离脂肪酸及葡萄糖摄取减少、线粒体Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性明显下降，线粒体超微结构破坏，心肌细胞因能源不足，心肌收缩能力显著下降。因此线粒体功能障碍在脓毒症心肌损害中作用重大，并得到了诸多研究的一致报道。,2018/5/23,14,（五）心肌细胞凋亡,细胞凋亡是机体内细胞主动的程序化死亡，可在炎症、缺血缺氧、应激等条件下触发凋亡失调。越来越多研究报道心肌细胞凋亡在脓毒症发病过程中可能起重要作用,2018/5/23,15,但是脓毒症和休克患者尸检发现心肌细胞的死亡较为少见。因此，对于心肌细胞等实质器官细胞凋亡对脓毒症休克及多器官功能障碍的预后影响如何尚待进一步的证实。,2018/5/23,16,（六）心肌肾素血管紧张素(RAS)系统,RAS系统是通过血管紧张素II( Ang n)与AT1受体结合而发挥其生物学效应，心肌RAS系统参与心肌局部血管紧张和血流量的调节，增加交感神经末梢释放儿茶酚胺，并调节心肌收缩功能。,2018/5/23,17,目前越来越多的研究认为，心肌RAS系统的激活在脓毒症心肌损害中起着极其重要的作用，可能协同TNF-a等炎症介质以及降低心肌肌浆网Ca2+oATP酶活性、抑制Ca2+摄取等共同促进心肌损伤的发生。血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI)可明显改善脓毒症心肌损伤,2018/5/23,18,二、脓毒症心肌损伤的检测,2018/5/23,19,（一）心功能检测,脓毒症患者早期即出现心肌损伤。主要表现为心脏收缩和舒张功能损害，以心脏扩大、左室射血分数下降、对容量负荷收缩反应性的降低、收缩峰值压力收缩末期容积比值下降为主要特征。,2018/5/23,20,目前心功能的监测手段主要分为无创和有创两种，无创心功能监测主要包括心率，无创血压，超声心动图，胸腔阻抗法血流动力学监测技术等，有创心功能监测包括，PAC，有创血压，氧代谢，经肺热稀释测定技术等。目前胸腔阻抗法血流动力学监测等技术成为目前脓毒症研究领域的热点。,2018/5/23,21,超声心动图,50%严重脓毒症和脓毒症休克患者存在左心室收缩功能障碍。大约有25%的脓毒症和50%的脓毒症休克患者心脏射血分数减低，超声心动图连续研究发现，在新出现的低血压患者中，脓毒症休克伴发血流动力学不稳定的患者有正常的左心室舒张末期容积而左心室射血分数减低，每搏输出量严重减低。,2018/5/23,22,超声心动图,左心室射血分数 30%者，1/6有严重的心肌运动功能障碍。脓毒症休克持续48 h的患者有24%48%存在左心室收缩功能障碍。44%脓毒症患者超声心动图显示存在舒张期功能障碍。,2018/5/23,23,（二）心肌损伤标记物的检测,心肌肌钙蛋白肌酸激酶同工酶：CKMBBNP心脏型脂肪酸结合蛋白：FABP,2018/5/23,24,心肌肌钙蛋白cTn,心肌肌钙蛋白cTn是目前临床敏感性和特异性最好的心肌损伤标志物，已成为心肌损伤最重要的诊断依据。由于目前的检测方法在绝大多数健康人中检测不到cTn，因此外周血中出现任何一种可检测到的cTn必然是心肌受损伤的结果,2018/5/23,25,肌钙蛋白在脓毒症中产生的原理,脓毒症休克导致心肌缺血和内毒素、细胞因子、活性氧自由基对心肌细胞的直接损伤许多胞内途径的活化，引起游离的心肌肌钙蛋白裂解。由于细胞膜通透性增加导致低分子裂解产物释放到血液循环中。脓毒症可以扰乱局部冠状动脉血流量和微循环障碍引起心肌缺血,2018/5/23,26,BNP,BNP是心房和心室分泌的产物，大部分BNP主要由左心室分泌BNP的分泌可以产生利钠、利尿、血管舒张和平滑肌松弛等作用血浆中BNP在多种病理状态下都会升高，尤其是在室壁张力增高的状态下，以及循环容量的增加（如心力衰竭、肾衰竭、醛固酮增高等），或者钠尿肽的清除减少（如肾衰竭）。,2018/5/23,27,BNP的分泌受代谢水平所控制，通常需要较长时间的刺激。心力衰竭的患者血浆BNP浓度会升高，而且BNP升高程度与纽约心脏病学会分级是相对应的。许多与心肌损伤相关的疾病如ACS、脓毒症的血浆BNP浓度都会有一定程度的升高,2018/5/23,28,BNP在脓毒症心肌损伤产生机制,BNP在脓毒症中的产生 室壁张力被认为是BNP的主要促发因素，快速增加的流体负荷增加右心室舒张末期直径和BNP左室面积变化分数0. 5的患者相比，BNP水平明显增高，同时补液量的增加也是BNP升高的促发因素之一。,2018/5/23,29,慢性右心室负荷加重的患者BNP增加的水平依赖于右心室功能障碍的程度。脓毒症患者由于急性肺损伤或者呼吸窘迫综合征导致肺血管阻力显著增加，即使通过辅助呼吸支持，急性呼吸窘迫综合征的患者也有25%发展为急性肺源性心脏病，这可能使BNP释放增加,2018/5/23,30,急性呼吸窘迫综合征患者存在BNP水平一定程度的增加。BNP水平与肺和全身血管阻力有关，但与动脉血氧分压或氧合指数无关。严重的急性呼吸窘迫综合征成功治疗后增高的BNP可以恢复到正常水平。,2018/5/23,31,儿茶酚胺药物的应用对BNP水平的影响,去甲肾上腺素是纠正脓毒性休克低血压的首选升压药，主要是受体的激动剂，同时也激动受体。由于去甲肾上腺素激动受体能增加脓毒性休克患者的心排血指数，因此，可能影响脓毒症患者左心室射血分数数值，导致过高评价真实的左心室功能。相反，严重肺疾病由于缺氧使肺血管阻力增加，去甲肾上腺素的应用导致肺血管阻力进一步增加，因此，增加了右心室的后负荷。,2018/5/23,32,BNP检测在脓毒症中的临床价值,BNP 190 ng/L能区分死亡患者与生存患者的敏感度为70%，特异度为67%Jefic等认为，脓毒症患者即使无明显的心脏疾患，BNP水平也会明显升高。,2018/5/23,34,心脏型脂肪酸结合蛋白：FABP,是近期发现的一种新型急性心肌损伤标记物，是心肌细胞浆中含量最丰富的蛋白质之一，可在心肌损伤后一个小时内释放入血，相对分子质量为1200016000主要分布于哺乳动物脂肪酸代谢活跃组织，特异的富含心肌细胞内，其含量是骨骼肌的10倍，其主要功能有调节脂肪酸代谢，早期诊断心肌缺血并保护心肌，其敏感性和特异性优于肌红蛋白,2018/5/23,35,三、脓毒症心肌损伤的治疗,2018/5/23,36,（一）液体复苏,液体复苏在调节脓毒症患者血流动力学方面尤为重要，早期液体复苏可维持正常心排血量，临床上提出早期目标指导性治疗的概念，标准化治疗脓毒症，即入院6小时内合理的救治措施可显著影响预后。有研究表示早期应用胶体液复苏可以改善脓毒症心脏灌注、心排血量和收缩功能。,2018/5/23,37,（二）儿茶酚胺,尽管目前治疗脓毒症休克患者最常用的方法是联用去甲肾上腺素升压和多巴胺强心，以纠正患者持续性低射血分数并增加心肌收缩力。但是治疗脓毒症患者儿茶酚胺不是首选药。肾上腺素已被证实可阻止炎症发展，激活凝血系统和增强抗炎功能，而多巴胺没有相似免疫调理和抗凝作用。异丙肾上腺素已被成功用于脓毒性休克，非低氧血症和贫血所致静脉氧分压异常患者,2018/5/23,38,（三） 受体阻滞剂,受体阻滞剂通过影响新陈代谢、糖平衡、炎症应答及免疫调理等机制改善心功能，降低病死率。研究发现，对脓毒症大鼠提前应用受体阻滞剂，可阻止儿茶酚胺介导的心脏毒性损伤，降低心率、心肌耗氧和心律失常，加强其对心脏的保护和抗炎作用,2018/5/23,39,（四）左西孟旦,左西孟旦为钙离子增敏剂，可使心肌收缩力增加，而心率和心肌耗氧无明显变化，此外，左西孟旦血管作用强，主要使外周静脉扩张，降低心脏前负荷，动物研究证实，左西孟旦可改善左室收缩舒张功能及心室血供，同时改善右室功能及肺循环也有良好效果,2018/5/23,40,（五）他汀类药物,他汀类药物能上调抗炎因子和下调促炎因子，通过阻止缺血、再灌注损伤后心肌细胞凋亡，促进内皮NO释放，保护缺血心肌，下调血管紧张素受体，抑制心脏重塑。 Almeg等发现预防性使用他汀类药物，可使脓毒症发病率及ICU住院率明显下降，并可降低死亡率。,2018/5/23,41,但是Woerndle提出警告：他汀治疗脓毒症在开始及消退阶段