病理生理学课件 案例版 休克2015.11.9定稿

病理生理学教研室

刘江月

blshl@休克shockChapter12细胞代谢障碍与器官功能的变化休克的发病机制休克的病因与分类

概述休克防治的病理生理基础本章主要内容大纲要点1掌握休克的概念；各期微循环的变化特点及发病机制；代偿期微循环变化的代偿意义2熟悉MODS、SIRS的概念；各型休克的发病环节；休克的病因、分类3了解防治的病理生理基础第一节概述1731年－法国医生

Dran首次用法语secousseuc描述因创伤引起的临床危重状态，英国医生Clare译成英语shock。并将其应用于医学领域。1895年－Waren作了经典描述：面色苍白、四肢湿冷、脉搏细速、脉压缩小、尿量减少、神志淡漠。低血压。40年代－认为休克时血压下降是血管扩张导致急性循环衰竭，应使用血管收缩药物---“休克肾”60年代－观察到休克是血管痉挛导致微循环缺血、灌流障碍，应使用血管扩张药物---“休克肺”80年代－休克研究进入到细胞、分子水平阶段，认为多种体液因素和休克因子起重要作用，应使用保护细胞药物

conceptofshock

休克是各种强烈的致病因素引起的急性循环障碍，使全身有效循环血量下降组织血液灌流量严重不足以及某些休克动因直接损伤细胞，导致重要器官的功能和代谢发生严重障碍的全身性病理过程。

是指单位时间通过心血管系统进行循环的血量，但不包括贮存于肝、脾和淋巴血窦中或停滞在毛细血管中的血量。

其依赖于：①充足的血量；②有效的心排出量；③良好的周围血管张力第二节休克的病因与分类失血与失液：血容量丢失>20%创伤：失血、疼痛、组织损伤烧伤：低血容量、疼痛、感染感染：内毒素性、败血症性休克过敏：抗原抗体反应、血管容积增大心脏和大血管病变：心梗、心脏压塞强烈神经刺激：剧烈疼痛、脊髓损伤

一、休克的病因(Etiology)

(七)二、分类(Classification)（一）按病因分类：9种（二）按起始环节分类：3种（三）按血流动力学：3种失血性失液性心源性心外阻塞性创伤性

烧伤性

感染性

过敏性

神经源性（一）按病因分类血容量心泵功能障碍血管容量休克共同始动环节：有效灌流量↓

（二）按始动环节分类低血容量性休克血管源性休克心源性休克低血容量性休克

失血失液烧伤血容量减少静脉回流不足心输出量减少血压下降压力感受器负反馈减弱交感神经兴奋外周血管收缩组织灌流减少三低:CVP,CO,BP↓一高:TPR↑血管源性休克

感染、过敏、疼痛引起腹腔内脏小血管扩张，血管床容积增大导致血液异常分布，有效循环血量减少，致组织灌流及回心血量减少。心源性休克心肌源性：

心梗，心肌病，严重的心律失常等非心肌源性：

急性心脏压塞

心脏射血受阻

血容量减少

血管床容积增加心泵功能障碍有效循环血量减少失血失液过敏强烈的神经刺激感染心脏大血管异常创伤烧伤微循环障碍SHOCK（三）按血流动力学特点分类高排低阻型低排高阻型心输出量增高降低总外周阻力降低增高血压稍降低稍降低脉压差增大减小皮肤血管血管扩张血管收缩皮温温度高温度低暖休克冷休克第三节休克的发病机制微循环障碍学说细胞机制全身炎症反应正常微循环微循环：是指微A与微V之间微血管的血液循环,是组织与血液物质交换的最小功能单位。一、微循环障碍学说后微动脉分闸门后闸门↑↓三个闸门微循环组成七个部分三条通路↑总闸门cap前阻力cap后阻力微循环开放和关闭的调节体液因素：

缩血管：儿茶酚胺，ADH，AngⅡ，ET，MDF等

扩血管：乳酸、腺苷、组胺、缓激肽等神经因素:

交感神经兴奋→关闭Cap前括约肌与后微A收缩Cap灌流的局部反馈调节真Cap网血流↓局部代谢产物聚积平滑肌对缩血管物质反应性↓Cap前括约肌与后微A舒张真Cap网血流↑局部代谢产物被稀释或冲走平滑肌对缩血管物质反应性↑

以失血性休克为例，按照休克的发展过程分为三期：

微循环缺血性缺氧期

微循环淤血性缺氧期

微循环衰竭期

一、血循环缺血性缺氧期（代偿期）

微循环的改变

毛细血管前阻力↑↑>后阻力↑灌流特点：少灌少流、灌少于流

组织细胞缺血、缺氧

血液经A-V短路和直捷通路迅速流入微V微循环小血管持续收缩

开放的毛细血管数减少特点：后微动脉微循环缺血机制儿茶酚胺

AngⅡMDFETADHTXA2失血、创伤等交感-肾上腺髓质系统强烈兴奋CA大量释放α受体兴奋微血管显著收缩β受体兴奋动-静脉短路开放vv1.儿茶酚胺的作用2.其他血管活性物质作用血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）：肾素－血管紧张素系统释放，收缩血管，休克早期有代偿意义。血管升压素（ADH）：收缩血管、抗利尿作用，在休克早期保钠保水，增加循环血量。内皮素（ET）：血管收缩及正性心肌肌力作用血栓素A2（TXA2）:强烈的缩血管作用心肌抑制因子（MDF）：来源于缺血、缺氧胰腺，抑制心肌收缩性、收缩腹腔脏器小血管。

血液重新分布，有利于心脑血供

微循环改变的代偿意义皮肤、腹腔内脏和肾脏收缩明显—α受体密度高脑血管变化不明显—α受体密度低心血管扩张—β受体兴奋→扩血管效应强于α受体兴奋→缩血管效应快速自身输血:缓慢自身输液:外周阻力↑

促进回心血量增加，维持动脉BP循环血量增加:

“自身输血”肌性小静脉收缩、肝脾储血库紧缩、A-V短路开放增加回心血量休克时增加回心血量的“第一道防线”

“自身输液”毛细血管前阻力大于后阻力，流体静压下降，组织液回流入血管休克时增加回心血量的“第二道防线”微静脉微动脉收缩明显循环血量增加肾素-血管紧张素-醛固酮系统（+）

醛固酮、抗利尿激素增多

钠水潴留肾重吸收水增加

主要临床表现面色苍白四肢湿冷脉搏细速尿量减少神志清楚血压略降脉压减小交感-肾上腺髓质系统兴奋儿茶酚胺↑

出冷汗腹腔内脏、皮肤小血管收缩皮肤缺血汗腺分泌↑中枢神经系统兴奋外周阻力↑BP(–)脉搏细速脉压差↓肾缺血少尿面色苍白四肢冰冷烦躁不安心率↑心肌收缩力↑“自身输血”“自身输液”

二、微循环淤血性缺氧期（可逆性失代偿期）

微循环的改变

微动脉扩张，微静脉持续收缩毛细血管前阻力<后阻力开放的毛细血管数目增多

灌流特点：多灌少流，灌大于流

组织细胞淤血性缺氧后微动脉特点：

微循环改变的机制酸中毒局部扩血管代谢产物增多内毒素的作用

内源性阿片肽

血液流变学的改变7组胺激肽微动脉收缩微静脉收缩酸中毒对微血管舒缩的影响微动脉扩张微静脉仍收缩休克早期休克期长时间缺血、缺氧组织CO2

、乳酸↑血[H+]↑平滑肌对儿茶酚胺反应性↓微A、后微A、cap前括约肌舒张微V、小V收缩cap前阻力＜后阻力微循环淤血血管平滑肌舒张毛细血管开放缺血、缺氧、酸中毒组胺血管通透性增强回心血量减少血压下降血浆外渗血液淤滞血管内皮受损激活激肽释放酶系统激肽扩张微血管小静脉收缩组织受损凝血因子Ⅻ组织蛋白酶毛细血管通透性↑血浆外渗血液淤滞血管平滑肌舒张毛细血管扩张缺血缺氧酸中毒细胞解体K+通道开放Ca2+通道抑制ATP分解腺苷血管平滑肌收缩性降低失血、创伤等肥大细胞肠黏膜屏障↓内毒素入血↑革兰阴性菌感染组胺↑巨噬细胞、白细胞NO、TNF-α等↑激肽系统激肽↑血管扩张，通透性↑微循环淤血内源性阿片肽（endogenousopioidpeptide）：包括内啡肽和脑啡肽等。内啡肽广泛存在于脑、交感神经节、肾上腺髓质和消化道，具有降低血压、减少心输出量和减慢心率等心血管效应。休克时，脑组织及血中β-内啡肽水平显著增加，并与休克严重程度平行，因而通过其扩血管和降压作用而加重微循环淤血。用阿片肽受体的阻断剂纳络酮（naloxone）治疗休克大鼠，能明显恢复血压和提高生存率。6血小板聚集7红细胞聚集8微静脉白细胞附壁9毛细血管白细胞嵌塞微血栓形成微循环阻力增加长时间缺血、缺氧白细胞黏附并激活组胺、激肽↑OFR、溶酶体酶cap通透性↑，血浆外渗微循环障碍组织损伤

微循环改变的后果

“自身输液”、“自身输血”作用停止流体静压升高毛细血管通透性增高血浆外渗，血液浓缩，血流淤滞静脉系统容量血管扩张“自身输血”作用停止血管床容积增大回心血量减少“自身输液”作用停止

血液淤滞在微循环血浆外渗至组织间隙血细胞黏附、聚集、血液浓缩(1)

有效循环血量进行性↓(2)

血流阻力进行性增大↑

有效循环血量↓

外周阻力↓(3)

BP进行性↓(4)

重要器官供血↓、功能障碍

心肌舒缩功能障碍，心输出量↓回心血量心输出量自身输血停止cap流体静压cap通透性血浆外渗血流阻力自身输液停止

Bp进行性

酸中毒等微循环血管床大量开放血液淤滞在cap组织器官灌注量，缺氧加重，功能障碍恶性循环

恶性循环的形成心搏无力心音低钝微循环淤血冠脉供血不足心输出量↓回心血量↓BP↓脑供血不足神志淡漠肾淤血发绀花斑皮肤淤血少尿无尿

主要临床表现花斑

三、微循环衰竭期（难治期或不可逆期）

微循环的改变微循环血管麻痹扩张血细胞粘附聚集加重，微血栓形成灌流特点：不灌不流，灌流停止

组织细胞无血供后微动脉特点：小A小V微血管反应性显著下降

严重缺血缺氧微血管平滑肌麻痹对任何血管活性药物均失去反应DIC的发生激活凝血系统纤维蛋白原增加血细胞聚集血液粘滞度高血液高凝血液流速减慢DIC酸中毒

微循环改变的机制血管内皮受损—Ⅻa—内源性组织损伤—TF—外源性

重要器官功能障碍或衰竭

微循环淤血不断加重和DIC发生，使全身微循环灌流严重不足，细胞受损乃至死亡心、脑、肺、肾、肠等脏器出现功能障碍或衰竭。

循环衰竭，濒危征象

血压进行性下降，甚至可为零，脉搏细速，CVP降低，静脉塌陷，可致死亡

主要临床表现

休克难治的机制与DIC的发生有关①微血栓阻塞微循环通道，使回心血量锐减②凝血与纤溶过程中的产物增加血管通透性，加重血管舒缩功能紊乱③DIC时出血导致循环血量进一步减少，加重循环障碍④器官栓塞梗死，功能障碍，给治疗造成极大困难肠粘膜屏障破坏→细菌内毒素入血→炎症细胞释放炎症介质→引发SIRS和CARS→细胞损伤多器官功能障碍始动环节低血容量血管扩张心泵功能障碍起始三环节微循环缺血代偿性血压正常灌小于流微循环淤滞失代偿性低血压灌大于流微循环衰竭顽固性低血压不灌不流细胞损害器官衰竭MODS休克代偿期休克进展期休克难治期

从微循环学说到细胞机制的进展单纯缺血或局部急性循环障碍而未发生休克时，细胞的形态变化与休克时并不相同细胞功能障碍可发生在血压下降之前器官微循环恢复，但功能不一定恢复促细胞代谢的药物具有抗休克疗效休克细胞（shockcell）是器官功能障碍的基础二、组织-细胞学机制膜通透性增强，离子泵功能障碍，细胞水肿,跨膜电位下降肿胀、空泡形成、溶酶体酶释放；自溶，激活激肽系统，促进MDF的生成功能损害：呼吸功能↓ATP减少形态改变：肿胀，致密结构和嵴消失，崩解（一）细胞损伤的变化（二）细胞损伤的机制1．促炎细胞因子和炎症介质的作用

内毒素可以激活单核-巨噬细胞、中性粒细胞和内皮细胞等，产生大量的促炎细胞因子和炎症介质，造成细胞损伤，甚至引起细胞死亡。2．氧自由基的作用

内毒素可以激活单核-巨噬细胞、中性粒细胞和内皮细胞等，产生大量的氧自由基。

3．能量代谢障碍和环磷酸腺苷（cAMP）减少

细胞膜离子泵功能障碍，细胞水肿，Ca2+超载；抑制腺苷酸环化酶，cAMP生成↓→细胞对某些内分泌激素反应↓，影响细胞代谢，造成细胞损伤，死亡。

4．细胞凋亡

氧化应激、钙稳态失衡以及线粒体损伤，均可激活凋亡相关基因，导致细胞凋亡。细胞凋亡既是细胞损伤的一种表现，也是重要器官功能衰竭的基础之一。【定义】指因感染或非感染病因作用于机体而引起的失控的自我持续放大和自我破坏的全身性炎症反应临床综合征。炎症反应失控表现为：▲播散性炎症细胞活化▲炎症介质泛滥到血浆,并通过级联放大反应引起全身性炎症三、全身炎症反应SIRS发病机制

（一）炎细胞激活炎细胞激活后的共同变化为：①细胞变形；②细胞表面表达大量黏附分子或黏附分子激活,趋化因子表达，中性粒细胞和单核细胞历经沿血管内皮滚动-与内皮细胞黏附-穿出血管的过程，向炎症部位浸润；③分泌大量炎症介质、促炎细胞因子、溶酶体酶等。炎细胞激活后产生的多种促炎细胞因子可导致炎细胞进一步激活，形成炎症瀑布，使炎症反应不断放大。（二）促炎介质泛滥

由于炎症细胞的大量激活并突破了本身产生介质的自限作用，通过自我持续放大的级联反应，产生大量促炎介质TNFα、IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IFN、LT、PAF、TXA2、氧自由基、溶酶体酶和血浆源性炎症介质等。促炎介质进入循环后，直接损伤血管内皮细胞，使微血管壁通透性升高和血栓形成，导致微循环障碍，并可引起远隔器官的损伤。（三）抗炎介质产生失控炎症细胞既能产生促炎介质，也能生成抗炎介质。IL-4、IL-10、IL-13、PGE2、PGI2、脂氧素、NO、膜联蛋白-1、可溶性TNFα受体和内源性IL-1受体拮抗剂。◆一方面，抗炎介质抑制巨噬细胞产生细胞因子，并调控炎症介质，有助于控制炎症，是机体的一种代偿反应◆另一方面，过量的抗炎介质抑制免疫功能，并增加感染的易感性◆1996年，Bone提出代偿性抗炎反应综合征(compensatoryanti-inflammatoryresponsesyndrome,CARS)的概念

(四）促炎-抗炎介质平衡失控正常促炎介质抗炎介质免疫抑制感染易感细胞死亡器官功能障碍CARS炎症反应和免疫功能更严重紊乱MARSSIRSCARSCARSSIRSSIRS

第四节休克时各细胞代谢障碍与器官功能的变化利用葡萄糖供能糖酵解↑脂肪分解↑蛋白质分解↑

合成↓一过性高血糖和糖尿血中游离脂肪酸和酮体↑尿氮排泄↑，负氮平衡

物质代谢变化一、细胞代谢障碍原因变化后果

ATP不足，钠泵失灵钠、水流入细胞细胞水肿

ATP不足，钠泵失灵细胞外K+↑高血钾症无氧酵解↑肝脏、肾脏乳酸堆积代谢性酸中毒休克早期呼吸加快PaCO2下降呼吸性碱中毒休克后期休克肺通气不良呼吸性酸中毒

能量不足与水、电解质、酸碱紊乱

(一)肾功能的变化发生率：最早被牺牲而易受损害的器官之一。

有肾功能衰竭者多死亡，无肾功能衰竭者即使有3个器官衰竭也有希望存活。主要表现：少尿、无尿，伴有高钾血症、代谢性酸中毒和氮质血症。二、器官功能的变化器质性肾衰（

parenchymalrenalfailure)

持续肾缺血及微血栓形成少尿无尿急性肾小管坏死晚期肾血流灌注↓GFR↓少尿功能性肾衰（

functionalrenalfailure）早期呼吸中枢兴奋呼吸加快通气过度低碳酸血症呼吸性碱中毒早期间质性肺水肿通气/血流失调弥散障碍ARDS急性呼吸衰竭严重休克后期交感兴奋缩血管物质作用5-HT收缩气道肺血管阻力升高V/Q失调，PaO2呼吸增强进一步发展

呼吸功能障碍的发生率较高，可发生ALI

（acutelunginjury）和ARDS（acuterespiratorydistresssydrome）(二)肺功能的变化发生率：83%-100%。发生时间

：创伤、感染后24-72小时。主要表现：呼吸性碱中毒是其特征性血气表现，急性呼吸窘迫综合征*：进行性呼吸困难、低氧血症(PaO2<50mmHg)等。肺部病理变化：肺泡内毛细血管DIC、肺水肿形成、肺泡微萎陷、肺泡内透明膜形成。循环血液的重要滤器，从全身组织流出的代谢产物、活性物质及血中的异物都要经过或被阻留在肺。血中活化的中性粒细胞也都要流经肺的小血管，可与内皮细胞粘附。肺富含巨噬细胞，SIRS时可被激活，产生促炎介质，引起炎症反应。休克时ARDS的发病机制

①中性粒细胞激活：

释放氧自由基、蛋白酶和炎症介质等，损伤肺泡上皮及毛细血管内皮细胞，使肺泡-毛细血管膜通透性增高，发生肺水肿；

②肺内DIC形成：

微血栓形成阻断血流加重肺损伤，形成纤维蛋白降解产物及释放TXA2等进一步使肺血管通透性增高；③血管活性物质的作用：

儿茶酚胺使肺血管收缩，

5-羟色胺、组胺和激肽等使肺血管收缩并使肺微血管壁通透性增强。

5-羟色胺使终末气道收缩，导致肺不张；④肺泡表面活性物质减少：

Ⅱ型肺泡上皮受损使表面活性物质生成减少，肺水肿使肺泡表面活性物质破坏增多。肺泡表面活性物质减少使肺泡易发生萎陷而导致肺不张。(三)心功能的变化早期除心源性休克外，无明显改变严重和持续时间较长的休克，可出现功能障碍，其机制

冠脉血流量减少：①血压↓，心率↑，心室舒张期缩短②心率↑，肌力↑，耗氧量增加酸中毒和高钾：影响心肌收缩力

心肌抑制因子：MDF抑制心肌收缩力，心搏出量减少

DIC：心肌内DIC影响心肌的营养血流

内毒素：通过内源性介质，引起心功能抑制(四)脑功能的变化

血液重新分布脑自身调节烦躁不安无功能障碍早期脑组织缺血缺氧能量衰竭有害代谢物堆积离子转运紊乱脑细胞损伤神经功能损害进一步发展脑血供不足DIC微血栓形成管壁通透性增高神志淡漠，昏迷脑水肿,脑疝严重休克后期(五)胃肠道功能的变化

肠源性败血症屏障功能内毒素入血

胃粘膜损害、肠缺血和应激性溃疡（stressulcer）临床表现：腹痛、消化不良、呕血黑便。

胃肠粘膜损伤(六)肝功能的变化发生率：仅次于肺由肠道移位吸收入血的细菌、毒素首先作用于肝脏肝脏的巨噬细胞占全身组织巨噬细胞80-90%，与肝细胞直接接触在肠道来的LPS作用下，Kupffer细胞比其它部位的更易活化。肠源性内毒素血症；乳酸不能被充分利用与清除，加重酸中毒。（七）多器官功能障碍综合征

【定义】

在严重创伤、感染和休克时，原无器官功能障碍的患者同时或短时间内相继出现两个以上器官系统功能障碍以致机体内环境的稳定必须靠临床干预才能维持的综合征。1、MODS的临床类型

速发单相型(rapidsingle-phase)

▲由损伤因子直接引起

▲器官损害同时或者相继

▲病情发展快，只有一个时相，损伤只有一个高峰

迟发双相型(delayedtwo-phase)

▲第一次打击(firsthit)后出现一个缓解期

▲其后1～3周又受到第二次打击(secondhit)发生MODS

▲病情发展呈双相，出现两个损伤高峰2、MODS的发病机制（1）失控性全身炎症反应:

（2）器官微循环灌注障碍

（3）高代谢状态

（4）缺血-再灌注损伤

微血管内皮肿胀,通透性增加

组织间水潴留

毛细血管与线粒体距离增加

ATP生成减少细胞功能障碍创伤→交感-肾上腺髓质系统高度兴奋全身氧耗、能量消耗微循环灌注障碍、组织摄取氧能力

进一步加重细胞损伤和代谢障碍，促进器官功能障碍的发生发展。创伤、失血、休克器官血流减少组织缺血缺氧器官组织损伤复苏血液再灌注氧自由基第六节休克防治的病理生理基础一、病因学防治：积极防治原发病二、发病学治疗：迅速抢救,改善微循环(一)纠正酸中毒:补碱(二)补充血容量：量需而入(三)

合理应用血管活性药：扩血管药物、缩血管药物联合应用临床上补液原则是“需多少，补多少”

特别在低血容量性休克Ⅱ期

，微循环淤血，血浆外渗，补液量应大于失液量。“及时和尽早”，并充分扩容感染性和过敏性休克血管容量扩大，虽无明显失液，有效循环血量也显著减少。正确估计补液总量，动态观察静脉充盈程度、尿量、血压和脉搏等指标CVP(12cmH2O)、PAWP(10mmHg)

（四）防治细胞损伤自由基清除剂：SOD，GSHPX稳定溶酶体膜：GC，654-2（五）拮抗体液因子糖皮质激素－拮抗炎性介质单克隆抗体－拮抗免疫反应（六）防止器官功能障碍与衰竭保护和改善重要器官功能：强心，利尿，吸氧，呼吸兴奋剂，透析三.支持与保护疗法