【病理生理学】第七章-休克(孔小燕)

休克shock 华北理工大学基础医学院病理生理学系孔小燕Tel讲授内容 概述病因和分类休克的发病机制休克的发展过程休克时重要器官系统功能的变化防治休克的病理生理基础 第一节概述 一 研究休克的历史概况 法国LeDran首次将休克一词应用于医学 认为休克是由于中枢神经系统功能严重紊乱而导致循环及其他器官功能衰竭的一种危重状态 休克的研究历程 症状描述阶段急性循环衰竭的认识阶段微循环学说的创立阶段细胞分子水平研究阶段 休克病人的临床症状可以慨括为 面色苍白或紫绀 四肢湿冷 脉搏细速 尿少 神志淡漠及低血压 20世纪60年代提出了休克的微循环学说 该学说认为各种不同原因引起的休克 都有一个共同的发病环节 即交感 肾上腺髓质系统强烈兴奋 导致微循环障碍 休克发病的关键不在于血压而在于血流 定义 休克是机体在各种强烈有害因子作用下发生的以组织有效血液灌流量急剧减少为特征 从而导致细胞和重要器官功能代谢障碍 结构损害的急性全身性病理过程 二 微循环的结构 功能与调节 微循环是组织器官内微动脉与微静脉之间的血液循环 承担血液与组织液之间氧 营养必需物质和代谢产物的交换 能量 信息传输 血液流通 分配 组织灌注 以及维持内环境的稳定 微循环的组成 微循环的调节 全身因素血压 血容量 心输出量局部因素神经调节 交感神经 收缩 受体占优势 微A 后微A 微V舒张 受体占优势 A V脉吻合支体液调节缩血管 儿茶酚胺 血管紧张素 垂体加压素 ADH ET 1 TXA2扩血管 组胺 激肽 腺苷 PGI2 NO TNF 内啡肽 H K 毛细血管灌流的局部反馈调节 讲授内容 概述病因和分类休克的发病机制休克的发展过程休克时重要器官系统功能的变化防治休克的病理生理基础 一 休克的病因 1 失血或失液失血 外伤 消化道溃疡 食道静脉曲张 产科大出血 量 20 速度失液 呕吐 腹泻等2 创伤3 烧伤4 感染 内毒素5 急性心衰6 过敏7 强烈神经刺激 二 休克的分类 分类方法多按原因分类按发生的始动环节分类按血流动力学特点分类 1 按原因分类 1 失血性休克 失液性休克 2 创伤性休克 3 烧伤性休克 4 感染性休克 内毒素性休克 败血症性休克 5 心源性休克 6 过敏性休克 7 神经性休克 2 按休克发生的始动环节 1 低血容量性休克 失血性休克 失液性休克 烧伤性休克失血 失液 血容量 2 心源性休克 心衰 心输出量 3 血管源性休克 过敏性休克 神经性休克 感染性休克 部分 血管床扩张 血管容量 回心血量 3 按血流动力学特点 1 低排高阻型休克 低动力性休克 冷休克 大部分休克均属此类 低血容量性休克 心源性休克 创伤性休克 多数 感染性休克特点 心脏排血量低 外周阻力高 2 高排低阻型休克 高动力性休克 暖休克 过敏性休克 神经性休克 部分 感染性休克特点 心脏排血量高 外周阻力低低排低阻型休克各型休克恶化特点 心排血量和总外周阻力都降低 讲授内容 概述病因和分类休克的发病机制休克的发展过程休克时重要器官系统功能的变化防治休克的病理生理基础 休克的发病机制 神经机制体液机制微循环机制细胞机制分子机制 神经机制 各种休克病因都能引起交感神经兴奋 体液机制 收缩血管的主要体液因子儿茶酚胺 catecholamine CA 血管紧张素 angiotensin Ang 血管加压素 vasopressin VP 血栓素A2 thromboxaneA2 TXA2 白三烯类 leukotrienes LTs 内皮素 endothelin ET 体液机制 舒张血管的主要体液因子组胺 histamine HA 激肽 kinin 内源性阿片肽 endogenousopioidpeptide 血小板活化因子 plateietactivatingfactor PAF 降钙素基因相关肽 calcitoningene relatedpeptide CGRP 一氧化氮 nitricoxide NO 体液机制 细胞因子肿瘤坏死因子 tumornecrosisfactor TNF 白介素 1 interleukin 1 IL 1 白介素 6 interleukin 6 IL 6 白介素 8 interleukin 6 IL 8 体液机制 活性氧 reactiveoxygenspecies ROS细胞黏附分子 celladhesionmolecules CAMS 根据微循环变化特点 休克 期休克 期休克 期 微循环机制 正常微循环 休克 期 休克初期 微循环缺血期 缺血性缺氧期 休克代偿期 休克 期 微循环内血流速度显著减慢 流态由线流变为粒线流 甚至粒流 出现齿轮状运动 大量真毛细血管网关闭 毛细血管前阻力显著增加 小动脉 微动脉 后微动脉 毛细血管前括约肌和微静脉 小静脉都持续痉挛 口径明显变小 微血管运动增强 开放的毛细血管减少 毛细血管血流限于直捷通路 动静脉吻合支开放 组织灌流量减少 少灌少流 灌少于流 1 微循环及组织灌流情况 微A后微A毛细血管前括约肌 收缩 微V 收缩 舒张 前阻力 后阻力 A V吻合支 灌 流 真毛细血管网血流 组织缺血缺氧 2 微循环改变机制 1 交感 肾上腺髓质兴奋 血中儿茶酚胺 失血 失液 血容量 血压 窦弓反射 疼痛 创伤 应激 细菌 内毒素 心输出量 血压 回心血量 血管容量 血管收缩 皮肤 内脏 尤其肾脏 收缩 受体占优势脑血管 收缩不明显 受体密度低心脏冠状血管 扩张局部代谢产物 H K 腺苷等 血流重分布 2 血管紧张素 血容量 肾素 血管紧张素 3 垂体加压素 血容量 容量感受器 垂体加压素 4 TXA2 儿茶酚胺 血小板 TXA2 5 心肌抑制因子 MDF 休克时因胰腺缺血 缺氧 酸中毒 使胰腺外分泌细胞溶酶体破裂释放组织蛋白酶 分解组织蛋白 形成小分子肽类 MDF 抑制心脏 收缩血管 6 炎性物质 内皮素 ET 1 白三烯 LT3 3 微循环改变的代偿意义 1 维持动脉血压 外周阻力 心输出量 回心血量 自我输血 小静脉收缩 容量性血管 自我输液 毛细血管内压 组织液回流 循环血量 肾素 血管紧张素 醛固酮 ADH 2 血流重分布 保证心 脑血液供应 4 休克早期的临床表现及机制 休克 期 淤血性缺氧期 stagnantphase 如果休克的原始病因不能及时除去 病情继续发展 交感 肾上腺髓质系统长期过度兴奋 组织持续缺血和缺氧 病情可发展到休克淤血性缺氧期 或称休克期 休克 期 休克期的微循环及组织灌流 毛细血管前括约肌 松弛 微动脉和后微动脉 痉挛逐渐减轻 微静脉 扩张淤滞 血细胞粘附聚集 微循血流 缓慢 灌而少流 灌大于流 休克期微循环淤滞的机制 WBC通过毛细血管 WBC嵌塞 微循环改变的后果 自身输液停止 血浆外渗组织间胶体的亲水性增加 出现血管外组之间水分被隔离或封闭的现象 也称为第三间隙丢失 third loss 造成功能性细胞外液减少 导致回心血量下降血压进行性下降 休克期临床表现 恶性循环的形成 休克 期 难治性休克期 refracctorystage 特点DIC 不灌不流 微血管扩张 多器官功能衰竭此期也称为微循环衰竭期 休克 期 休克 期的微循环及组织灌流 微血管反应性显著下降 麻痹性扩张毛细血管血流停滞 无复流现象弥散性血管内凝血 DIC 不灌不流 一 DIC形成 血液流变学的改变凝血系统的激活促凝物质释放TXA2 PGI2平衡失调单核吞噬功能下降 休克期血液流变学的改变在晚期更加严重 微循环血流更加缓慢 使血小板和红细胞易于聚集成团 促进DIC的发生 缺血 缺氧 酸中毒损伤内皮细胞 胶原暴露 激活内源性凝血系统 创伤 烧伤 组织大量破坏 组织因子释放 激活外源性凝血系统 休克时内皮细胞损伤生成和释放PGI2减少 内皮下胶原暴露引起血小板聚集 释放TXA2增多 PGI2 TXA2平衡失调 休克时血液灌流量减少 单核吞噬细胞系统功能下降 不能清除激活的凝血因子和纤维蛋白 促使DIC发生 发生机制 DIC的后果 血容量进一步降低网状内皮系统封闭全身炎症反应综合征 SIRS 多器官功能衰竭 MOF 原因 DIC消耗血液成分 微循环通道阻塞 微血栓阻塞 使回心血量锐减 出血 导致血量进一步减少 加重了循环障碍 血管通透性增加 纤维蛋白肽和纤维蛋白降解产物 FDP 和某些补体成分 增加了血管通透性 纤维蛋白 原 降解产物 可溶性纤维蛋白单体复合物等都对网状内皮系统有封闭作用 对来自肠道的内毒素及其它有害的大分子物质的清除能力降低 二 肠道内毒素和细菌入血 肠管微循环障碍 屏障功能降低休克时单核吞噬细胞系统功能降低 三 炎症介质的作用 TNFIL 1IL 6LTSPAF氧自由基 1 使血管内皮细胞表达粘附分子2 激活单核巨噬细胞3 刺激血管的多种细胞产生iNOS4 激活凝血系统5 增加血管通透性6 抑制心肌收缩7 引起发热8 降低血糖 使肌肉蛋白分解加强 1 刺激IL 1 IL 6释放增多2 强化TNF引起的组织损伤和发热3 作用于内皮 引起血液凝固和黏附分子增多4 刺激PAF和PGs的释放 1 激活中性粒细胞 引起组织损伤2 促进中性粒细胞自分泌 产生PAF3 促进急性期蛋白的产生4 发热 1 损伤溶酶体膜2 激活中性粒细胞3 增加微血管通透性 1 促进血小板的聚集2 刺激血小板释放凝血因子和组胺 5 羟色胺3 激活中性粒细胞等炎性细胞4 显著增加血管通透性 四 一氧化氮 失血性休克 cNOS活性降低 NO减少 血管收缩感染性休克 iNOS被激活 巨噬细胞产生大量NO 血管平滑肌松弛 顽固性低血压 五 溶酶体酶释放 休克III期的机体变化 微循环的变化1 微血管麻痹2 微血栓形成3 毛细血管无复流现象 微血管反应性下降的机制 1 内源性儿茶酚胺失活和受体失敏2 血管平滑肌细胞 ASMC 超极化 ATP敏感钾通道激活开放使细胞内钾离子外流 引起细胞膜的超极化 抑制了电位依赖性钙通道的开放 收缩反应下降 毛细血管无复流现象 no reflowphenomenon 1 毛细血管切应力和切变率下降2 粘附力增加3 白细胞变形能力下降4 血液粘度增高5 内皮细胞肿胀 微血栓形成 微循环血流停滞 血液流变学变化血系统的激活促凝物质增多TXA2 PGI2平衡失调单核吞噬细胞系统功能降低 休克III期的临床表现 循环衰竭DIC器官功能障碍 休克发展过程中微循环3期的变化 休克早期休克期休克晚期 特点 痉挛 收缩 前阻力 后阻力 少灌少流 灌少于流 微血管收缩反应 扩张 淤血 多灌少流 灌 流 麻痹性扩张 微血栓形成 不灌不流 交感 肾上腺髓质系统兴奋 缩血管体液因子释放 H 平滑肌对CA反应性 扩张血管体液因子释放 WBC嵌塞 血小板 RBC聚集 血管反应性丧失 血液浓缩 内皮受损 组织因子入血 内毒素作用 血液流变性质恶化 机制 影响 代偿作用重要 组织缺血 缺氧 失代偿 回心血量减少 血压进行性下降 血液浓缩 休克期的影响更严重 器官功能衰竭 休克转入不可逆 细胞机制 休克细胞 shockcell 休克时发生功能 代谢 形态改变的细胞 休克时细胞的变化 ATP 溶酶体 线粒体 细胞膜休克时最早发生损伤的部位 细胞膜通透性增高膜的cAMP含量减少膜磷脂微环境改变细胞膜完整性破坏 线粒体线粒体肿胀致密结构和嵴消失钙盐沉集线粒体破裂 氧化磷酸化障碍 启动细胞凋亡和坏死 细胞凋亡细胞因子 炎症介质 氧自由基等的作用 细胞代谢变化糖酵解加强脂肪代谢障碍ATP不足酸中毒 高乳酸血症糖异生能力降低酸性代谢产物排除障碍酸中毒的后果微血管扩张 循环障碍更加明显 心肌收缩障碍 高钾 血管内皮受损减弱肝素活性 促进DIC 溶酶体 缺血缺氧 酸中毒溶酶体肿胀 空泡形成 溶酶体酶释放 细胞自溶 消化基底膜 MDF等 血动学障碍 非酶性成分 肥大C脱颗粒 组胺 增加毛细血管通透性 吸引白细胞 休克时细胞损伤可以继发可原发细胞损伤是器官功能障碍的基础 分子机制 血管通透性增高的分子机制休克过程中的细胞信号转导调控 血管通透性增高的分子机制 血管内皮细胞的改变 VEC分为4类 紧密连接内皮 连续内皮 有窗内皮 不连续内皮组胺 PAF TNF TXA2激活肌球蛋白激酶肌球蛋白与肌动蛋白结合而发生移动VEC收缩 细胞间隙增大VEC受损时 细胞膜上AQP表达增加 血管通透性增高的分子机制 血管内皮间连接的改变 指细胞间从管腔面到基底面的连接 主要有紧密连接和粘附连接 紧密连接是由相邻细胞外层通过特异性的跨膜蛋白彼此融合 粘附连接是以跨膜分子黏着蛋白为中心 钙黏着蛋白通过胞外的氨基端与相邻细胞的钙黏着蛋白对称连接 胞内的羧基端与胞浆中的多种连环蛋白连接 再与细胞骨架蛋白相连 休克过程中的细胞信号转导调控 研究较多的是LPS通过其受体启动激活炎细胞的信号转导通路受体 Toll样受体4 TLR4 CD14和MD 2组成的复合物 细胞内信号的转导1 转录因子核因子kappaB的激活 激活TNF IL 1 6 粘附分子 趋化因子 iNOS的基因转录活性2 丝裂原活化蛋白激酶信号通路的激活 MAPK 调控TNF IL 1 8 10 12 iNOS ICAM 1的表达 讲授内容 概述病因和分类休克的发病机制休克的发展过程休克时重要器官系统功能的变化防治休克的病理生理基础 休克的发展过程 讲授内容 概述病因和分类休克的发病机制休克的发展过程休克时重要器官系统功能的变化防治休克的病理生理基础 机体的代谢变化 物质代谢的特点 分解代谢增强 合成不足水电 酸碱平衡紊乱组织和细胞水肿高钾血症代谢性酸中毒呼吸性酸碱平衡紊乱 1 肾功能 最早 最易受损伤 急性肾功能衰竭 休克肾 休克 肾血流 肾小球滤过率 功能性肾功能衰竭 急性肾小管坏死 器质性肾功能衰竭 无细胞损伤等器质性改变 有细胞坏死等器质性改变 休克早期 休克持续 休克时器官功能的变化 休克肾 示扩张的肾小管 间质水肿 内毒素性休克肾上图示毛细血管中微血栓 结缔组织染色 下图示巨核细胞 巨核细胞 微血栓 2 肺功能 早期 过度通气休克持续 急性呼吸衰竭其中 伴有以下病理形态改变的 休克肺 肺水肿 肺充血 肺出血 肺不张 透明膜形成等呼吸衰竭导致进行性低氧血症和呼吸困难 休克肺 占休克死因的1 3 是休克致死的主要原因 毛细淋巴管 休克肺 扩张的血管旁毛细淋巴管 上图 正常肺组织下图 休克肺合并肺水肿 休克肺的发病机制 肺循环低压低阻高流量的特点使大量中性粒细胞被活化 进一步损伤内皮细胞 肺富含巨噬细胞 被细菌 内毒素活化后释放大量炎症介质 损伤上皮和VEC 肺是全身静脉血液的滤过器 来自全身的代谢产物 栓子和活性物质 均可阻留于肺 2型上皮合成肺泡表面活性物质减少 同时水肿液稀释表面活性物质 使肺泡萎陷 3 心功能 心衰 心衰 心率 血压 微血栓 冠状血流 酸中毒 H 高血钾 K MDF 交感 肾上腺髓质兴奋 心肌缺血 心脏活动增强 4 脑功能的变化 当平均动脉压降低到50mmHg时 发生脑缺血 缺氧 脑内DIC可以加重脑组织缺血缺氧 出现意识淡漠 昏迷缺氧 酸中毒可以使脑血管壁通透性增加 导致脑水肿 颅内高压甚至脑疝 5 肝功能的变化 肠源性损伤肝脏低灌流单核吞噬系统活化 其他系统的变化 胃肠道功能变化凝血 纤溶系统功能的变化免疫系统功能的变化 多器官功能障碍综合症与多系统器官衰竭 同时或相继出现两个或两个以上的器官功能障碍或衰竭 称多器官功能障碍综合症 MODS 或多系统器官衰竭 MSOF 讲授内容 概述病因和分类休克的发病机制休克的发展过程休克时重要器官系统功能的变化防治休克的病理生理