休克(shock)是由不同致病因素导致有效循环血容量急剧减少, 组织细胞灌流严重不足, 导致重要生命器官和细胞功能代谢障碍及结构损害为主的综合征^[1]。人类对休克的认识和研究经历了四个主要发展阶段:① 19世纪症状描述阶段:面色苍白或发绀、四肢湿冷、脉搏细数、脉压变小、尿量减少、神态淡漠和血压降低。虽然只是临床征象的描绘, 至今对休克的诊断仍有重要意义。② 20世纪40年代急性循环衰竭认识阶段:休克的机制是因为血管运动中枢麻痹和动脉扩张引起的低血压, 治疗上主要以肾上腺素提升血压为主。③ 20世纪60年代微循环障碍学说:休克的机制是交感-肾上腺髓质系统强烈兴奋所导致的微循环障碍, 休克的关键问题在于组织血液灌流而不是血压, 治疗上强调补充血容量, 应用血管活性药以及血管扩张药改善微循环灌流。④ 20世纪80年代细胞分子水平研究阶段:从细胞、亚细胞和分子水平对休克发病机制进行了研究, 认识到休克的主要特征就是全身或局部组织低灌注, 导致组织细胞缺氧。因此, 确立了以纠正组织细胞缺氧为目标的复苏治疗方向。

一、病理生理 (一) 氧代谢障碍

休克的本质就是组织细胞缺氧, 与氧供减少、组织器官低灌注、细胞氧利用障碍密切相关^[2]。

1.氧供(oxygen delivery, DO₂)   就是指单位时间内循环系统向全身组织输送氧的总量。提高氧供要着重解决呼吸(SaO₂%)、血液(Hb)、循环(CO)三个系统问题。

2.组织器官灌注压  是用平均动脉压(mean systemic arterial blood pressure, MAP)来表示。机体要维持一定的灌注压, 组织器官才能得到血流和氧的输送。提高组织器官的灌注必须通过补充有效循环容量、调节血管收缩和舒张功能、维持正常的心脏泵功能三个环节解决^[3]。

3.氧供(DO₂)与氧耗(oxygen consumption, VO₂)   氧耗是指单位时间内组织细胞实际消耗的氧量。正常情况下, DO₂维持在较高水平, 以使组织的氧耗量不依赖于氧的输送而改变。在DO₂的临界点水平以下, 随着氧供的降低, 机体将从有氧代谢转换成为低效能的无氧代谢。无氧糖酵解产生的乳酸导致细胞内酸中毒。氧耗量随氧输送的降低而减少, 这种关系称为生理性氧供依赖。在低心排血量、低血氧饱和度或低血红蛋白降低引起的缺氧为特征的休克中, 该过程被认为是细胞损害的重要机制^[4]。

在脓毒症、创伤和急性呼吸穷迫综合征(ARDS)以及心搏骤停后延迟复苏的患者中, 这些患者DO₂正常甚至增高, 但因为氧利用受损, 即氧摄取分数(O₂ER)始终处于非常低的状态, 因此氧耗量在一个较宽的氧供应的范围内, 依赖于氧供应的变化, 这种关系被称为病理性的氧供依赖。这种病理性的组织缺氧是因为血流分布障碍或在微循环或亚细胞水平的底物氧利用障碍。这种病理性的供应缺陷亦伴随着非常高的混合静脉氧饱和度或者血乳酸水平的增高。这个过程被认为是多种类型休克的重要机制^[5]。

(二) 机体代偿反应与失代偿反应

1.代偿反应  早期动脉血压和系统氧输送的微小改变可以通过机体的代偿反应维持生命体征。这些代偿反应通过交感神经系统的强烈兴奋和缩血管物质的释放, 包括:①释放糖皮质激素、醛固酮和肾上腺素; ②激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统, 其中血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)的缩血管作用最强; ③抗利尿激素(ADH), 在血容量减少及疼痛刺激下分泌增加, 对内脏小血管有收缩作用; ④收缩动脉和静脉容量血管, 特别是脾血管床, 增强静脉回流, 回心血量增加; ⑤儿茶酚胺(catecholamine, CA)大量释放入血, α受体分布密度高的皮肤、腹腔内脏、骨骼肌血管床、肾脏血管床强烈收缩, 外周阻力增加, 而冠状动脉和脑动脉α受体分布少, 心脑血流量维持正常和增高; ⑥酸中毒、发热和增多的红细胞2, 3-二磷酸甘油增强组织氧解离和摄取。通过以上这些代偿机制, 有助于动脉血压的维持, 因血流重新分布, 有助于心脑血液的供应, 但牺牲了皮肤、腹腔内脏等器官的血液供应^[6]。

2.失代偿反应  当生理性代偿反应过度或产生病理性后果时, 机体发生失代偿反应。

(1) 血压降低:持续缺氧和酸中毒导致血管对CA的反应性显著下降, 致使机体血管扩张, 血压进行性下降。可能的机制包括失控的一氧化氮合成, 氧自由基生成增多, 动脉平滑肌ATP合成不足, ADP核糖体聚合酶(PARP)-1和脂质介质的激活, 以及血管平滑肌细胞ATP-敏感的钾通道(KATP)开放。多方面的结果导致间质和细胞水肿, 造成毛细血管至细胞氧弥散受损, 从而使得能量依赖的离子转运障碍、乳酸大量产生、不能维持钾、氯和钙等的正常跨膜分布。由于线粒体功能障碍、异常的糖代谢和许多能量依赖的酶反应失活均使得细胞利用氧障碍。

(2) 弥散性血管内凝血(disseminated intravascular coagulation, DIC):在失代偿阶段, 发生DIC的机制包括:①血液流变学的改变:血液浓缩、血细胞聚集, 血黏度增高, 使血液处于高凝状态; ②凝血系统激活:严重缺氧、酸中毒或脂多糖(LPS)等损伤血管内皮细胞促进组织因子大量释放, 同时内皮细胞损伤暴露胶原纤维激活因子XII, 促使内、外凝血系统启动; ③血栓素A2(TXA2)-前列腺素I2(PGI2)平衡失调:TXA2有促进血小板聚集和收缩小血管的作用, PGI2则有抑制血小板聚集和扩张小血管的作用, 因此TXA2-PGI2失衡, 促进DIC发生。

(三) 休克的三个阶段

当系统性氧输送持续下降不能满足系统性氧需求, 氧债累积, 会发生休克的三个阶段。第一阶段称为可逆性休克, 特征是机体代偿性反应以减少组织损伤。这个阶段如能尽早识别病因, 及时治疗, 休克能完全恢复。如果基础氧债没有及时补偿或缓解, 形成第二阶段的休克, 特征是机体恢复延迟, 伴随多脏器功能不全。当氧债巨大, 无法代偿时即发生第三阶段的休克, 称为不可逆性休克。机体发展至多系统脏器功能衰竭和(或)死亡, 治疗效果极差。临床上三个阶段的休克发生界限不明, 并非按序发生。

二、休克的分类 (一) 传统休克类型

Weil MH等人于1975年按照病理生理改变, 将休克分为低血容量性、心源性、分布性和梗阻性四类。

1.低血容量性休克(hypovolemic shock)   因快速大量失血、失液等因素导致有效循环血容量急剧减少引起的休克。基本机制是有效循环容量的丢失。其严重性与体液丢失的数量及速率相关。有效循环血量急性丢失10%, 即可引起机体心率增快以及全身血管阻力增加, 以维持血压正常。如果失血量超过50%, 则可导致死亡。低血容量性休克血流动力学变化特点:CVP下降, PAWP降低, CO减少, HR增加, 体循环阻力增加。氧代谢特点:DO₂减少导致细胞缺氧。

2.心源性休克(cardiogenic shock)   由于心泵功能障碍, 心排血量急剧减少, 有效循环血量显著下降所引起的休克。常见于大面积心肌梗死、心肌炎、心肌病、严重的心律失常、瓣膜性心脏病及其他晚期心脏疾病。其血流动力学特点为CVP增高, PAWP升高, CO降低, 体循环阻力增高。氧代谢特点为DO₂减少导致细胞缺氧。主要因心排血量下降所致。

3.分布性休克(distributive shock)  因血管舒张功能障碍引起血流分配紊乱, 导致相对的有效循环容量不足。包括感染性休克、神经源性休克和过敏性休克。

4.梗阻性休克(obstructive shock)   由于回心血和(或)心排出通路梗阻导致心排血量减少引起的休克。如腔静脉梗阻、心脏压塞、心瓣膜狭窄、肺动脉栓塞及张力性气胸等。其血流动力学特点根据梗阻的部位不同而有所不同。但大多是由血流通道受阻而使心排血量减少, 循环灌注不良导致组织细胞缺氧。氧代谢特点为DO₂减少。

(二) 新型休克类型

1.分离性休克(dissociative shock)   目前国外学者在原有四种类型的基础上提出的第五种—分离性休克。分离性休克是由于微循环障碍, 其伴有血流分布异常或分流, 或因细胞病性缺氧最终导致细胞氧利用障碍。例如一氧化碳中毒、氰化物中毒、硝普钠使用过量及脓毒症。

2.混合性休克(mixed shock)   即多种休克可同时或相继发生于同一患者, 如低血容量性休克合并分布性休克、心源性休克合并低血容量性休克等。混合型休克的临床表现可为各类休克症状的组合, 亦可能在治疗一种休克时呈现另一种休克的特征。休克由多种病因引起。例如, 患者有肺炎亦有缺血性心脏病病史, 血流动力学可能表现为低排高阻型(CO下降, SVR升高), 而不是因混有脓毒症而表现为高排低阻型(CO增高, SVR下降), 因此在同一个患者身上混合有低血容量、分布性及心源性休克的病因。

三、休克的诊断 (一) 早期认识

休克的诊断强调的是对休克早期的认识过程。而休克早期的本质就是局部组织器官已经发生低灌注和缺氧, 而血压仍然可能正常。已经休克的患者可能临床症状和体征并不明显, 仅有头晕、乏力或神志轻微的改变。通过仔细询问病史明确有无诱发休克的因素存在。

(二) 体格检查

亦能为休克的诊断提供重要的线索。如心率增快, 脉压减少, 呼吸次数增多都可能提示休克早期的存在。如收缩压低于90 mmHg或原有高血压史, 收缩压较基础血压降低至40 mmHg以下, 可以明确为休克。如休克指数(SI)≥1.0亦提示存在休克。

(三) 实验室检查

可以提示休克早期组织低灌注存在以及休克的严重程度。

1.动脉血气分析:碱缺失(BE)可以很好地反映组织代谢情况及全身酸中毒的程度。

2.血乳酸和血乳酸清除率:血乳酸正常值:1~1.5 mmol/L, 血乳酸>4 mmol/L时患者死亡率超过25%以上。如果在休克发生的6小时内不能降低血乳酸水平提示患者预后不良。因此, 动态监测血乳酸水平更加有意义。乳酸/丙酮酸比值>10提示乳酸堆积是由于组织缺氧引起乏氧酵解, 乳酸产生过多^[7]。

四、休克的处理

休克的诊断强调的是对休克的早期认识, 目的就是在休克早期就进行干预治疗, 防止休克进一步发展成为多器官功能衰竭综合征(MODS), 增加死亡率。因此, 必须尽早改善细胞氧利用是治疗休克的关键。同时, 解决导致休克的致病因素是纠正休克的基础。动态监测治疗效果, 根据临床症状、组织器官灌注指标、氧代谢指标的检测随时调整治疗方案, 是治疗休克的方向标^[8]。

(一) 支持性治疗

1.恢复组织器官灌注  如前文所述, 提高氧供(DO₂)要抓住三个环节:第一个环节改善低氧血症; 第二个环节纠正血液系统问题(Hb); 第三个环节着力解决循环系统问题(CO), 提高组织灌注压(MAP)。①改善低氧血症首先保持气道通畅。轻到中度的低氧血症, 通过氧疗解决; 重度低氧血症特别是急性的、危及生命的必须及时开通气道, 机械通气。临床改善低氧血症的目标值:PaO₂>60mmHg, SaO₂>90%。因为这个目标值是保证氧供的前提。②纠正血液系统问题危重患者主要以Hb量的丢失为主, 主要措施是输注浓缩红细胞。目标值:Hb>10g/L, 血细胞比容(hematocrit, Hct):30%。因Hct达30%时, 氧供达最佳状态。而Hb增加过多会增加血液黏滞度。③着力解决循环系统问题, 提高组织灌注压前文已提及提高组织灌注压的关键还需要通过三个环节解决:①补充有效循环容量; ②调节血管收缩和舒张功能; ③抗维持正常的心脏泵功能。

(1) 补充有效循环容量:首先要补充晶体和(或)胶体, 这是恢复组织灌注的先决条件。容量监测指标可通过中心静脉压(central venous pressure, CVP)和(或)肺动脉楔压(pulmonary artery wedge pressure, PAWP)了解容量的补足状况, 经积极液体复苏, MAP仍≤65mmHg, 或者存在威胁生命的低血压时, 在积极液体复苏的同时, 应早期应用血管活性药物, 维持重要脏器的灌注。

(2) 调节血管收缩和舒张功能:主要通过使用血管活性药物和正性肌力药物。使用血管活性药物后的效果应对生命非重要器官有适当的缩血管作用, 同时避免对生命重要器官的血管收缩。临床常用的血管活性药物包括肾上腺素能类药物:肾上腺素、去甲肾上腺素、异丙肾上腺素、多巴胺、多巴酚丁胺; 血管扩张药物:硝普钠、硝酸甘油、酚妥拉明等; 正性肌力药:多巴酚丁胺、多巴胺、洋地黄类、磷酸二酯酶抑制剂。

(3) 维持正常的心脏泵功能:主要是通过联合补液、血管收缩剂、血管扩张剂和正性肌力药三个与每搏输出量相关的因素, 从而增加心排血量(CO)和氧供的目的。如容量负荷已足够, MAP仍低, 则应加用针对心脏泵功能衰竭药物, 如正性肌力药或血管扩张药。此外增加心率确实能增加CO, 但增快心率超过170次/分, 心脏舒张充盈期时间便缩短, 导致每搏输出量减少, CO下降, 同时增加心肌氧耗, 因此加快心率并不是改善CO的可行办法。

(4) 组织灌注压的目标值:一般认为, MAP目标值达60 mmHg已足够满足全身组织器官灌注, 但危重患者的病因不同, 目标值略有差异。对于明确诊断为感染性休克的患者, 早期目标导向性治疗中要求:6小时内MAP≥65 mmHg。对伴有脑损伤的患者, 要求MAP≥70 mmHg(SBP≥100 mmHg)。因脑灌注压必须≥70 mmHg以上, 一般70~80 mmHg最为理想, 才能保证脑血流正常, 保证脑的氧输送。脑灌注压过低导致继发性脑损害。对于创伤性未控制出血性休克最适当的灌注压, 目前仍有争议, 其目的是适当地恢复组织器官的血流灌注, 又不至于恢复至正常血压时造成机体再出血和内环境紊乱。一些文献建议MAP维持在40~50 mmHg, 略高于存活所需要的最低值就可以。

总之, 恢复组织器官灌注, 提高氧供(DO₂)必须抓住三个大环节:①改善低氧血症(SaO₂%); ②纠正贫血(Hb); ③着力解决循环系统(CO), 维持组织器官一定的灌注压(MAP)。而提高CO、维持组织器官一定的灌注压, 又要抓住三个小环节:要有有效的循环容量、稳定的血管收缩和舒张功能、适当的心排血量。满足了组织器官的灌注压, 只能说明组织器官氧供达标, 并不代表组织器官不缺氧。因为机体有可能还存在血流分布异常和组织氧利用障碍^[9]。

2.降低氧耗(VO₂), 纠正氧供的相对不足  降低机体氧耗的措施:1控制体温; 2镇静、镇痛。目的:用最小剂量的镇静和镇痛药解除患者疼痛、紧张以及焦虑。镇静药可减少重症患者总的能量消耗, 降低中枢交感活性, 减少自主的肌肉活动和降低呼吸做功; 3机械通气:提供适当的和足够的呼吸支持, 减少呼吸作用和呼吸肌的能量供应。

3.改善组织细胞对氧的利用  提高细胞对氧利用的措施包括:①改善微血管功能, 恢复微循环灌注:多巴胺、多巴酚丁胺、前列腺素E等; ②纠正内环境紊乱, 改善细胞组织的微环境; 维持正常水、电解质平衡; 纠正严重酸中毒; 清楚细胞内和组织间质中过多的水分:高渗盐水、白蛋白、利尿药等; 消除炎症介质和毒性物质:血液净化、乌司他丁、依达拉奉等; ③拮抗内毒素和细菌毒素; ④改善细胞代谢:1-6二磷酸果糖等。

(二) 病因学治疗

休克的病因学治疗是对导致休克发生发展的去除。低血容量性休克时要进行积极地止血治疗; 心源性休克是积极治疗心肌梗死、严重的心律失常等心脏本身的问题; 梗阻性休克积极进行血流通道的疏通, 如心脏压塞的引流、张力性气胸的处理等; 分布性休克去除导致血管舒张功能异常的异常, 如解除过敏原, 彻底清除或控制感染灶, 稳定炎性反应等。休克的病因治疗往往需要耗费一段时间(如控制感染)的过程或病因一时无法确认, 会使患者没有机会等待病因治疗, 病情进一步加重导致死亡。因此在积极进行病因治疗的同时, 一定要同时进行支持性治疗, 使两者有机地结合在一起, 提高休克患者的生存率^[10]。

(三) 治疗效果的监测与评估

1.临床症状和体征的监测 休克治疗有效, 患者神志好转、心率下降、尿量增多(>0.5ml/kg/h)、皮温及皮肤色泽好转、血压上升稳定。但临床症状和体征好转并不代表休克已纠正, 机体可能还存在局部组织低灌注和缺氧。

2.容量监测的指标CVP和PAWP是最常用的传统容量监测指标, 用于监测前负荷容量状态和指导补液。连续监测CO与SV也有助于动态判断容量复苏的临床效果和心功能状态。随着脉搏指示持续心排血量监测(PiCCO)技术的广泛应用, 通过监测胸腔内血容量(ITBV)、血管外肺水含量(EVLW)、每搏输出量变异度(SVV)等容量指标能更精确地反映容量状态, 指导临床容量管理。CVP、MAP、BP等容量指标达标可作为休克复苏的阶段性目标, 以保证整个休克复苏过程以最有效的方式进行^[11]。

3.组织灌注指标 休克复苏的最终目标一定和组织灌注相关。全身灌注监测指标包括:血乳酸、SaO₂、SvO₂或ScvO₂、DO₂、VO₂、碱缺失。局部灌注指标包括:胃肠道黏膜内pH值(pHi)。组织灌注改善的标志是临床症状好转, 尿量增加, 乳酸水平降低, 代谢性酸中毒得到纠正, SvO₂或ScvO₂>75%。资料表明, 治疗休克早期达到CO>4.5 L/min/m², DO₂>600 ml/min/m², VO₂>170 ml/min/m², 患者存活率提高, 三项指标可作为患者的预后指标, 而非休克复苏终点指标。碱缺失反映全身酸中毒的程度, 间接反映血乳酸水平。碱缺失的值越低, 多器官功能障碍综合征发生率越高, 死亡率越高。碱缺失和血乳酸相结合, 动态监测可以很好地反映休克患者组织灌注的变化。目前研究表明休克复苏终点的目标值是胃肠道黏膜内pH值(pHi)>7.3。

4.细胞水平灌注的监测 通过皮肤、皮下组织和肌肉血管床可直接监测局部细胞水平的灌注。经皮或皮下氧张力测定、近红外线光谱分析及应用光导纤维测定氧张力等新技术推动休克复苏的终点到达细胞和亚细胞水平。

休克患者死亡率高, 治疗困难。对休克的认识不仅应停留在血压下降, 应明白休克的本质是有效循环灌注不足导致细胞氧利用障碍, 并引发各器官功能障碍的综合征。早期识别和治疗休克, 改善循环和氧利用, 是降低休克患者死亡率的关键。