感染性休克

一、病因
(一)病原菌 感染性休克的常見(jiàn)致病菌為革蘭陰性細菌，如腸桿菌科細菌(大腸桿菌、克雷伯菌、腸桿菌等);不發(fā)酵桿菌(假單胞菌屬、不動(dòng)桿菌屬等);腦膜炎球菌;類(lèi)桿菌等。革蘭陽(yáng)性菌，如葡萄球、鏈球菌、肺炎鏈球菌、梭狀芽胞桿菌等也可引起休克。某些病毒性疾病，如流行性出血熱，其病程中也易發(fā)生休克。某些感染，如革蘭陰性細菌敗血癥、暴發(fā)性流腦、肺炎、化膿性膽管炎、腹腔感染、菌痢(幼兒)易并發(fā)休克。
(二)宿主因素 原有慢性基礎疾病，如肝硬化、糖尿病、惡性腫瘤、白血病、燒傷、器官移植以及長(cháng)期接受腎上腺皮質(zhì)激素等免疫抑制劑、抗代謝藥物、細菌毒類(lèi)藥物和放射治療，或應用留置導尿管或靜脈導管者可誘發(fā)感染性休克。因此本病較多見(jiàn)于醫院內感染患者，老年人、嬰幼兒、分娩婦女、大手術(shù)后體力恢復較差者尤易發(fā)生。
(三)特殊類(lèi)型的感染性休克 中毒性休克綜合征(toxic shock syndrome，TSS) TSS是由細菌毒素引起的嚴重癥候群。最初報道的TSS是由金葡菌所致，近年來(lái)發(fā)現類(lèi)似征群也可由鏈球菌引起。
1、金葡菌TSS是由非侵襲性金葡菌產(chǎn)生的外毒素引起。首例報道于1978年。早年多見(jiàn)于應用陰道塞的經(jīng)期婦女，有明顯地區性分布，主要見(jiàn)于美國、次為加拿大、澳大利亞及歐洲某些國家。隨著(zhù)陰道塞的改進(jìn)，停止使用高吸水性陰道塞后，金葡菌TSS發(fā)病率已明顯下降;而非經(jīng)期TSS增多，其感灶以皮膚和皮下組織、傷口感染居多，次為上呼吸道感染等，無(wú)性別、種族和地區特點(diǎn)。國內所見(jiàn)病例幾乎均屬非經(jīng)期TSS。從患者的陰道、宮頸局部感灶中可分離得金葡菌，但血培養則陰性。從該非侵襲性金葡菌中分離到致熱原性外毒素C(PEC)和腸毒素F(SEF)、統稱(chēng)為中毒性休克綜合征毒素1(TSST-1)，被認為與TSS發(fā)病有關(guān)。用提純的TSST-1注入動(dòng)物，可引起擬似人類(lèi)TSS的癥狀。TSS的主要臨床表現為急起高熱、頭痛、神志模糊，猩紅熱皮疹，1～2周后皮膚脫屑(足底尤著(zhù))、嚴重低血壓或直立性暈厥。常有多系統受累現象，包括：胃腸道(嘔吐、腹瀉、彌漫性腹痛);肌肉(肌痛、血CPK增高);粘膜(結膜、咽、陰道)充血;中樞神經(jīng)系統(頭痛、眩暈、定向力障礙、神志改變等);肝臟(黃疸、ALT和AST值增高等);腎臟(少尿或無(wú)尿、蛋白尿，血尿素氮和肌酐增高等);心臟(可出現心力衰竭、心肌炎、心包炎和房室傳導阻滯等);血液(血小板降低等)。經(jīng)期TSS患者陰道常有排出物，宮頸充血、糜爛，附件可有壓痛。約3%復發(fā)。
2、鏈球菌TSS(STSS)、亦稱(chēng)鏈球菌TSS樣綜合征(TSLS)。自1983年起北美及歐洲組相繼報道A組鏈球菌所致的中毒性休克綜合征(STSS)。主要致病物質(zhì)為致熱性外毒素A(SPEA)，SPEA作為超抗原(superantigen，SAg)刺激單核細胞產(chǎn)生腫瘤壞死因子(TNF-α)白介素(IL-1)，并可直接抑制心肌，引起毛細血管滲漏而導致休克。國內于1990年秋至1991年春長(cháng)江三角洲某些地區(海安、無(wú)錫等)發(fā)現猩紅熱樣疾病爆發(fā)流行，為近數十年來(lái)所罕見(jiàn)。起病急驟，有畏寒、發(fā)熱、頭痛、咽痛(40%)、咽部充血、嘔吐(60%)、腹瀉(30%)。發(fā)熱第二天出現猩紅熱樣皮疹，恢復期脫屑、脫皮。全身中毒癥狀嚴重，近半數有不同程度低血壓，甚至出現昏迷。少數有多器官功能損害。從多數患者咽拭培養中分離得毒力較強的緩癥鏈球菌(streptococcus mitis)。個(gè)別病例血中亦檢出相同致病菌，但未分離得乙型溶血性鏈球菌。從恢復期患者血清中檢出相應抗體。將分離得的菌株注入兔或豚鼠皮下可引起局部腫脹及化膿性損害，伴體溫升高。經(jīng)及時(shí)抗菌(用青霉素、紅霉素或克林霉素等)以及抗體休克治療，極大多數患者恢復。
二、發(fā)病機理
(一)感染性休克的發(fā)病機理極為復雜。60年代提出的微循環(huán)障礙學(xué)說(shuō)，為休克的發(fā)病機理奠定了基礎，目前的研究已深入到細胞和分子水平。微生物及其毒素和胞壁組分(如脂多糖、LPS等)激活機體的各種應答細胞(包括單核-巨噬細胞、中性粒細胞、內皮細胞等)以及體液系統(如補體、激肽、凝血和纖溶等系統)產(chǎn)生各種內源性介質(zhì)、細胞因子等，在發(fā)病中起重要作用。感染性休克是多種因素互相作用、互為因果的綜合結果。(一)微循環(huán)障礙的發(fā)生與發(fā)展 在休克發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，微血管容積的變化可經(jīng)歷痙攣、擴張和麻痹三各個(gè)階段，亦即微循環(huán)的變化包括缺血氧期、淤血管氧期和彌散性血管內凝血(DIC)期三個(gè)階段:
1.缺血缺氧期 此期微循環(huán)改變的特點(diǎn)為：除心、腦血管外，皮膚及內臟(尤其是腹腔內臟)微血管收縮，微循環(huán)灌注減少，毛細血管網(wǎng)缺血缺氧，其中流體靜壓降低，組織間液通過(guò)毛細血管進(jìn)入微循環(huán)，使毛細血管網(wǎng)獲部分充盈(自身輸液)。參與此期微循環(huán)變化的機制主要有交感-腎上腺素髓質(zhì)系統釋放的兒茶酚胺，腎素-血管緊張素系統，血管活性脂(胞膜磷脂在磷脂酶A2作用下生成的生物活性物質(zhì)，如血小板活化因子、PAF;以及花生四烯酸代謝產(chǎn)物，如轎栓素A2、AxA2和白三烯、Leucotreine，LT)等。
2.淤血缺氧期 此斯的特點(diǎn)是無(wú)氧代謝產(chǎn)物(乳酸)增多，肥大細胞釋放組胺和緩激肽形成增多，微動(dòng)脈與毛細血管前括約肌舒張，而微靜脈持續收縮，白細胞附壁粘著(zhù)、嵌塞，致微循環(huán)內血流淤滯，毛細血管內流體靜壓增高，毛細血管通透性增加，血漿外滲、血液濃縮。有效循環(huán)血量減少、回心血量進(jìn)一步降低，血壓明顯下降。缺氧和酸中毒更明顯。氧自由基生成增多，引起廣泛的細胞損傷。
3.微循環(huán)衰竭期 血液不斷濃縮、血細胞聚集、血液粘滯性增高，又因血管內皮損傷等原因致凝血系統激活而引起DIC、微血管床堵塞、灌流更形減少、并出血等，導致多器官功能衰竭，使休克難以逆轉。
根據血流動(dòng)國學(xué)改變，感染性休克可分為高動(dòng)力學(xué)型(高排低阻型)和低動(dòng)力學(xué)型(低排高阻型)，前者如不及時(shí)糾正，最終發(fā)展為低動(dòng)力型。高動(dòng)力型休克的發(fā)生可能與組胺、緩激肽的釋放;動(dòng)-靜脈短路開(kāi)放、構成微循環(huán)的非營(yíng)養性血流通道，血液經(jīng)短路回心，心構成輸出量可正常，甚或增加，而內臟微循環(huán)營(yíng)養性血流灌注則減少;內毒素激活組氨酸脫羥酶、加速組胺的生成，肥大細胞釋放組胺增加;加上內毒素對血管平滑肌胞膜的直接損傷作用導致胞膜正常運轉鈣離子的能力降低而使血管張力降低等有關(guān)。低動(dòng)力型休克的發(fā)生與α受體興奮有關(guān)。
(二)休克的細胞機理 微循環(huán)障礙在休克的發(fā)生中固然重要，但細胞的損傷可發(fā)生在血流動(dòng)力學(xué)改變之前，亦即細胞的代謝障礙可為原發(fā)性，可能由內毒素直接引起。胞膜功能障礙出現最早。胞膜損傷使膜上的Na+-K+-ATP酶運轉失靈，致細胞內Na+增多、K+降低，細胞出現水腫。線(xiàn)粒體是休克時(shí)最先發(fā)生變化的細胞器，當其受損后可引起下列變化：①其呼吸鏈功能發(fā)生障礙，造成代謝紊亂;②其氧化磷酸化功能降低，致三羧酸循環(huán)不能正常運行，ATP生成減少，乳酸積聚;③胞膜上的離子泵發(fā)生障礙，細胞內外Na+、K+、Ca++、Mg++等離子濃度差轉移，K+和Ca++從線(xiàn)粒體丟失，胞漿內Ca++增多，激活胞膜上的磷脂酶A2，使胞膜磷脂分解，造成胞膜損傷，其通透性增高，Na+和水進(jìn)入線(xiàn)粒體，使之腫脹、結構破壞。溶酶體含多種酶，為細胞內主要消化系統，休克時(shí)溶酶體膜通透性增高。溶酶釋出，造成細胞自溶死亡。
內毒素除可激活體液系統外，亦可直接作用于各種反應細胞產(chǎn)生細胞因子和代謝產(chǎn)物：
①內皮細胞：造成細胞毒反應(NO)等。②中性粒細胞：使之趨化聚集、起調理和吞噬作用;合成PAF、TxA2、前列腺素(PGE)、LTB4等;釋放氧自由基、溶酶體酶、彈性蛋白酶等。③血小板：聚集、合成TxA2等。④單核巨噬細胞：釋放腫瘤壞死因子(TNF)、白介素-1(IL-1)、溶酶體酶、纖溶酶原前活化素等。⑤嗜堿細胞和肥大細胞：釋放組胺、PAF、LT等。⑥腦垂體和下丘腦：分別釋放ACTH、β-內啡肽以及促甲狀腺激素釋放激素(TRH)等。
TNF在休克中的重要性已受到廣泛重視。TNF可與體內各種細胞的特異性受體結合，產(chǎn)生多種生理效應：TNF與IL-1、IL-6、IFN-γ、PAF等細胞因子有相互協(xié)同作用，在血管內皮細胞損傷中有重要意義，而轉化生長(cháng)因子(TGF-β1)則可減輕TNF等因子的作用。TNF可激活中性粒細胞和淋巴細胞等，使胞膜上粘附蛋白的表達增加，白細胞與內皮細胞間的粘附力增強。內白細胞胞膜上粘附蛋白表達亦加強，造成內皮細胞損傷和通透性增高、促進(jìn)血凝等。動(dòng)物實(shí)驗證明輸液大劑量TNF后可產(chǎn)生擬似感染性休克的血流動(dòng)力學(xué)，血液生化和病理學(xué)改變，使動(dòng)物迅速死亡。
(三)休克時(shí)的代謝改變、電解質(zhì)和酸堿平衡失調
在休克應激情況下，糖原和脂肪分解代謝亢進(jìn)。初期血糖、脂肪酸和甘油三酯均增高;隨休克進(jìn)展糖原耗竭、血糖降低，胰島素分泌減少、胰高糖素則分泌增多。休克初期，由于細菌毒素對呼吸中樞的直接刺激或有效循環(huán)血量降低的反射性刺激而引起呼吸增快、換氣過(guò)度，導致呼吸性堿中毒;繼而因臟器氧合血液灌注不足、生物氧化過(guò)程發(fā)生障礙、三羧酸循環(huán)璦 抑制、ATP生成減少、乳酸形成增多，導致代謝性酸中毒，呼吸深大而快;休克晚期，常因中樞神經(jīng)系統或肺功能損害而導致混合性酸中毒，可出現呼吸節律或幅度的改變。ATP生成不足每使胞膜上鈉泵運轉失靈，致細胞內外離子分布失常：Na+內流帶入水、造成細胞水腫，線(xiàn)粒體明顯腫脹、基質(zhì)改變;K+則流向細胞外;細胞內外Ca++的濃度有千倍之并，此濃度差有賴(lài)于胞質(zhì)膜對Ca++的通透性和外泵作用得以維持，胞膜受損時(shí)發(fā)生鈣++內流，胞漿內Ca++超載可產(chǎn)一許多有害作用，如活化磷脂酶A2，水解胞膜磷脂產(chǎn)生花生四烯酸，后者經(jīng)環(huán)氧化酶和脂氧化酶代謝途徑分別產(chǎn)生前列腺素(PGFα、PGE2、PGD2)、前列環(huán)素(PGI2)、TxA2和LT(LTB4、LTC4、LTD4、LTE4)等炎癥介質(zhì)，上述產(chǎn)物可影響血管張力、微血管通透性，并作用于血小板和中性粒細胞，引起一系列病理生理變化，在休克的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。
(四)休克時(shí)重要臟器的功能和結構改變
1.腎臟 腎血管平滑肌A-V短路豐富。休克時(shí)腎皮質(zhì)血管痙攣，而近髓質(zhì)微循環(huán)短路大量開(kāi)放，致皮質(zhì)血流大減而髓質(zhì)血流相對得到保證。如休克持續，則腎小管因缺血缺氧而發(fā)生壞死、間質(zhì)水腫，易并發(fā)急性腎功能衰竭。并發(fā)DIC時(shí)，腎小球毛細血管叢肉用廣泛血栓形成、造成腎皮質(zhì)壞死。
2.肺 休克時(shí)肺循環(huán)的改變主要為肺微血管收縮、阻力增加，A-V短路大量開(kāi)放，肺毛細血管灌注不足，肺動(dòng)脈血未經(jīng)肺泡氣體交換即進(jìn)入肺靜脈，造成通氣與灌流比例失調和氧彌散功能障礙。PO2下降，而致全身缺氧。此種情況被稱(chēng)為成人呼吸窘迫綜合征(ARDS)。中性粒細胞被認為是ARDS發(fā)病的重要因素。補體激活產(chǎn)物C5a吸引中性粒細胞聚集于肺循環(huán)、并粘附于肺毛細血管內皮表面，釋放多種損傷性介質(zhì)，如蛋白溶解酶、彈性蛋白酶、膠原酶、花生四烯酸代謝產(chǎn)物(前列腺素、TxA2、LT等)、氧自身基等，損傷肺實(shí)質(zhì)細胞、內皮細胞、纖維母細胞等，使肺泡毛細血管通透性增加、血漿外滲而致間質(zhì)水腫。TNF、IL-1細胞因子的釋放也導致中性粒細胞趨化和肺內郁滯、并增加其與內皮細胞的粘附力。在缺血缺氧情況下，肺泡表面活性物質(zhì)分泌減少、肺順應性降低，易引起肺不張，亦可使肺泡上皮與毛細血管內皮腫脹，加重肺泡通氣與灌流間比例失調。休克時(shí)血漿纖維連結素(fibronectin,Fn)常因合成減少、降解加速以及消耗增多而降低，可引起肺泡毛細血管膜結構缺陷，以及細菌、毒素、纖維蛋白降解產(chǎn)物難以清除，亦有利于A(yíng)RDS的產(chǎn)生。
3.心臟 心臟耗氧量高，冠狀血管灌流量對心肌功能影響甚大。動(dòng)脈壓顯著(zhù)降低、舒張壓降至5.3kPa(40mm)以下時(shí)，冠狀動(dòng)脈灌注量大為減少。心肌缺血缺氧，亞細胞結構發(fā)生明顯改變，肌漿網(wǎng)攝鈣能力減弱，肌膜上Na+-K+-ATP酶和腺苷酸環(huán)化酶活性降低，代謝紊亂、酸中毒、高鉀血癥等均可影響心肌功能。心肌抑制因子以及來(lái)自腦垂體的β-內啡太等對心血管系有抑制作用。心肌缺血再灌注時(shí)產(chǎn)生的氧自由基亦可引起心肌抑制與損傷。盡管休克時(shí)心搏出量可以正常，但心室功能失常、反映在心臟噴射分數降低，心室擴張。心肌纖維可有變性、壞死和斷裂、間質(zhì)水腫。并發(fā)DIC時(shí)，心肌血管內有微血栓形成。
4.肝臟 肝臟受雙重血液供應。門(mén)脈系統的平滑肌對兒茶酚胺非常敏感，此外門(mén)脈系統血流壓差梯度小，流速相對緩慢，故休克時(shí)肝臟易發(fā)和缺血、血液淤滯與DIC。肝臟為機體代謝、解毒和凝血因子與纖溶原等的合成器官，持久缺氧后肝功能受損，易引起全身代謝紊亂和乳酸鹽積聚、屏障功能減弱和DIC形成，常使休克轉為難治。肝小葉中央區肝細胞變性、壞死，中央靜脈內有微血栓形成。
5.腦 腦組織需氧量很高，其糖原含量甚低，主要依靠血流不斷供給。當血壓下降至7.9kPa(60mmHg)以下時(shí)，腦灌流量即不足。腦缺氧時(shí)，星形細胞首先發(fā)生腫脹而壓迫血管，血管內皮細胞亦胩脹，造成微循環(huán)障礙和血液流態(tài)異常而加重腦缺氧。ATP貯存量耗盡后其鈉泵作用消失而引起腦水腫。如短期內不能使腦循環(huán)恢復，腦水腫繼續發(fā)展則較難逆轉。
6.其他 腸道交感神經(jīng)分布豐富，在休克時(shí)其血液循環(huán)消減，腸粘膜缺血、損傷，繼而水腫、出血。細菌入侵，內毒素進(jìn)入血循環(huán)使休克加重。此外組氨酸脫羧酶活化釋放組胺，導致腹腔內臟和門(mén)脈血管床淤血，血漿滲漏而加重休克。嚴重缺血缺氧時(shí)胰腺溶酶體釋出蛋白溶解酶而造成嚴重后果。