挤压伤和挤压综合征的发病及救治

靳风烁,梁培禾

(第三军医大学第三附属医院野战外科研究所泌尿外科,重庆 400042)

1 挤压综合征相关概念

最早于 1881年报导了横纹肌溶解症(rhabdomyolysis,RM),挤压综合征(crush synd rome,CS)的历史则可以追溯到1909年墨西拿地震及一战期间,Bywater等在二战时期首先进行了系统总结,当时发现空袭后建筑物砸伤者出现伤肢肿胀、循环障碍、酱油色尿和急性肾功能衰竭(acute renal failure,ARF),并证明尿内色素为肌红蛋白(myoglobin,Mb),于1941年提出“挤压综合征”的概念,又称 Bywater综合征。CS常合并多器官功能损害,其中以ARF最具有代表性,较常见病因ARF更具特殊性和复杂性,二战时期死亡率高达 90%～100%。目前统计,该征是地震后继直接致死之后的第二位死因,1976年唐山地震死亡率为 20%～40%,1995年的日本阪神地震发生率为 13.7%,病死率为 13.4%,1999年土耳其Marmara地震住院患者中有12%发生肾损害,其中74.6%需要透析,病死率为 15.2%[1-3]。

CS是挤压伤典型的并发症,当伤处解除挤压后可能发生的,以肌红蛋白尿、高血钾、高血磷、酸中毒及氮质血症等为特点的 ARF为主的症候群。近年有学者倡用“挤压性ARF综合征”,还有针对 ARF提出的新术语——急性肾损害(acute kidney injury,AKI)。有专家认为 AKI比ARF更加敏感,认为其能更准确地反映疾病本质,建议在灾害挤压损伤中使用这一概念[4]。

2 挤压伤、CS的原因

挤压伤和 CS可认为是同一疾病的不同发展阶段。文献显示,RM导致 ARF的发生率为 20%～33%,约占 ARF的5%～10%,其中创伤性原因约占 30% ～40%[5]。CS的主要原因有:(1)创伤:肌肉丰富部位受压或创伤,或血管损伤后缺血/再灌注,烧伤组织水肿的同时无弹性焦痂限制筋膜间室容积,昏迷等情况下身体自压;(2)非创伤性 RM:中毒、病毒、细菌感染、遗传性能量代谢相关酶缺乏、甲状腺机能减退、多发性肌炎等等代谢或免疫性疾病,以及癫痫持续状态等;(3)过量运动导致 RM(力竭性 RM):肌纤维收缩,循环量下降,细胞受损,代谢障碍,肌肉组织蓄热高温也增加代谢率和三磷酸腺苷(ATP)消耗,最终导致细胞崩解;(4)医源性因素:包扎固定、止血带及充气性抗休克裤应用不当、肌肉注射高渗液体、微波照射等。血管硬化剂、他汀类降脂药、咖啡因等亦可引起RM。

3 挤压伤、CS的发病机制

目前研究初步勾勒出了挤压伤及 CS的发病过程(图1)。

图1 挤压伤、CS的发病机制

当发生挤压伤后,创伤性失血和血管内成分渗出均可导致低血容量状态;肌肉破坏还可释放或刺激机体产生Mb、肌酸、肌酐、酸性代谢产物,及肾上腺素、去甲肾上腺素、加压素、血管紧张素Ⅱ、血栓素、内皮素等血管活性物质,加之多种免疫细胞激活后释放大量细胞因子,最终发展为全身性炎症反应综合征和多器官功能不全[3,6]。伤后血浆纤维蛋白原及血小板显著升高,坏死组织释放大量凝血活酶,血液呈高凝状态;加之内皮细胞损伤、酸中毒导致血流动力学改变,机体出现微循环障碍,甚至发生弥散性血管内凝血(DIC)[3]。当伤肢解除压力恢复血流后,除再灌注损伤外,还反而使有害因子大量入血,这也正是灾害事故中很多伤员被埋压时生命体征尚平稳,救出后反而发生死亡的原因。

3.2 挤压伤对肾脏的影响 肾脏血流量高达400m l/(100g·m in),流经皮、髓质分别为 94%和 6%,缺血时外髓层血流减少最明显。而肾小管上皮细胞物质转运活跃,是肾脏内氧耗量最大的部位,高代谢率使肾小管对缺血低氧更加敏感。此外,肾小管结构、肾脏内分泌功能、管～球反馈等生理机制在 CS的发病过程中均有一定意义。

Mb分子量只有血红蛋白的 1/4,易滤过进入肾小管,并在酸性尿中形成管型阻塞小管。但有实验显示:管型最初形成是肾小球滤过率(GFR)下降导致压力不足难以对小管内形成有效冲刷所致。肾小管细胞刷状缘特异性位点结合Mb,进入细胞后可产生毒性作用,其中铁释放和自由基发挥中心作用。此外,Mb能诱导低密度脂蛋白氧化,引起肾血管收缩及小管损伤,激活肾素～血管紧张素系统、儿茶酚胺,并使对维持肾脏髓质氧供有明显作用的一氧化氮合成减弱、清除增加等。

缺血导致细胞能量代谢障碍,ATP生成不足,骨架难以维持正常结构,极性改变,黏附分子表达下降,最终脱落。损伤还可使细胞内钙升高,引起一系列生化改变,导致变性、凋亡及坏死。肾小管上皮细胞大量丢失后,原尿外漏,浓缩、重吸收功能丧失,进而影响管～球反馈机制并激活了肾素血管紧张素系统[7,8]。

上述这些因素形成连锁变化,形如瀑布,一旦进入溅落阶段,肾小管即出现不可逆损伤或功能障碍。这也是 ARF的救治原则中强调早期治疗,并将肾小管功能的保护作为重点的原因所在。

3.3 挤压伤和CS的病理生理变化 CS中,创伤应激使蛋白质分解增加。研究显示,白细胞介素与肌肉分解代谢有关;代谢性酸中毒可引起Mb降解,产物通过糖皮质激素相关机制促使蛋白质分解。而组织破坏和创伤后高分解代谢产生的氮不能由肾脏正常排泄,潴留于血中产生中毒症状,即出现氮质血症。

CS中,受伤组织释放和机体代谢产生酸性产物由肾排出受阻,在体内堆积形成酸中毒,继而引发高血钾,影响糖酵解过程,还可使组织出现抗胰岛素性,影响机体正常利用碳水化合物,血糖升高。高血钾是最严重的电解质紊乱,原因除代谢酸中毒外,还有肌肉组织破坏释放、肾脏排出受阻、输入大量库存血及含钾抗生素等。其它的电解质紊乱还有高血磷低血钙、水潴留及稀释性低钠血症等。

从细胞水平看,发生代谢障碍时,直接影响维持细胞膜中性电位的“钠泵”功能,使离子转运失衡,细胞内水、钠、氯增加,钾则由细胞内渗出。膜电位的变化与肾损害程度和循环中有害性产物的浓度有关。当血浆尿素浓度升高到接近17mmol/L时,即会发生细胞分裂、增殖过程障碍,直接影响创伤修复。

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4 挤压伤、CS的临床表现与诊断

挤压伤和 CS是同一疾病的不同发展阶段,临床诊疗中侧重点有所差别。前者重点是受伤肢体局部表现,辅助检查主要有监测血谷草转氨酶、乳酸脱氢酶、肌酸磷酸激酶,测定尿 Mb,测定ICP,进行动脉搏动描记或血管造影、超声监测肌肉厚度及血流等。在此基础上及时采取措施,防止CS的发生。进入CS阶段后,全身状况即成为观察重点,如根据心电图推测血钾情况,监测尿量及尿液性状、水电解质平衡、氮质血症等,以及由这些问题所导致的心血管、消化道、神经精神症状等。

未经治疗的CS病程中不同时期死亡的原因有:(1)即时:主要是创伤直接致死;(2)初期:高血钾、低血容量或休克;(3)晚期:肾衰、凝血功能障碍及出血、脓毒血症。

5 挤压伤、CS的治疗和预防

近年 CS的救治水平不断提高,但死亡率仍较高,因此,特别强调对挤压伤者的早期救治,总的原则有如下几点。

5.1 强调现场急救,妥善处理受伤部位 主要措施有补液、解除压迫、镇静止痛、碱化尿液、患肢良好固定并严禁抬高或按摩热敷。创伤严重者必要时可考虑截肢。同时应有效控制创伤后全身反应,保持良好的微循环和肾灌注,积极处置重要脏器的损伤。

5.2 补充循环容量,积极抗休克。

5.3 防止继发感染 继发感染是仅次于ARF的致死原因,在伤口污染、肌肉坏死时极易发生。伤口局部处理同时应及早应用有效的抗生素,根据肾功能情况调整药量;注意预防破伤风和气性坏疽[1]。

5.4 根据局部及全身情况,尽早行筋膜间隙切开减压术,清除坏死组织,必要时截肢。但应指出,1995年阪神地震、1999年 Marmara地震和 2003年 Bingol地震的回顾性研究都显示,筋膜腔切开与截肢比例升高、脓毒症的发生率及死亡率相关,原因可能是灾难环境下盲目进行筋膜腔切开减压易导致感染,同时毛细血管壁弹性丧失,可出现难以控制的渗出或出血、凝血恶化等情况[2-4]。所以,筋膜腔切开术应果断而慎重进行,如施行则应注意加强抗感染治疗。

5.5 保护肾脏功能 补碱可纠正代谢性酸中毒,降低血清钾,并碱化尿液,但需注意调整补碱量,避免发生碱中毒。适当补充血容量后应用利尿剂,例如 20%甘露醇,在每小时尿量超过 20m l时静脉滴注,1～2g/(kg·h),速度为 5g/h,有利尿、扩容、增加肾血流量、降低 ICP,保护伤肢等作用。呋塞米、利尿酸钠等均可使用;但发病初期应当尽量避免使用可能导致尿酸性化的髓袢利尿剂。如利尿作用不明显,不应盲目加大利尿剂用量,而应采取积极措施寻找病因,对症处理并加强支持疗法,必要时进行透析治疗[9]。

早期解除肾血管痉挛对肾功能的保护非常必要。可使用山莨菪碱、罂粟碱、小剂量多巴胺[2μg/(kg·min)]、苄胺唑啉等药物。但有多中心大型随机对照(RCT)临床试验显示,多巴胺不能预防AKI的发生或改善其病程及病死率,也不能减少患者的透析比率。普鲁卡因肾周封闭有助于缓解肾血管痉挛、改善肾血流灌注。

补充 ATP可直接给细胞供能,启动线粒体的能量代谢,增加 ATP合成,有助于肾脏功能保护及恢复,可使用能量合剂、ATP-MgCl2等药物。此外,使用钙离子拮抗剂、具有抗氧化作用的药物(如 20%甘露醇、丹参、β2七叶皂甙钠等)均可减轻肾损伤。

5.6 积极处理水、电解质酸碱平衡紊乱 电解质紊乱中高血钾最为凶险,应尽快进行拮抗高钾效应及降钾治疗,主要措施有静脉输入葡萄糖酸钙、胰岛素 +葡萄糖、快速滴入碳酸氢钠(NaHCO3)、口服离子交换树脂等,严重者应立即进行透析。此外,还应注意高磷、高/低钙、高钠、低钠等情况。纠正酸中毒可使用 NaHCO3溶液、三羟甲基氨基甲烷、乳酸钠等药物。补液则应根据肾功能状态遵循“量出为入,宁略少勿多”的原则,有条件者进行中心静脉压的监测[2,3,9]。

5.7 人工肾脏替代治疗 CS提倡及早进行人工肾脏替代治疗,迅速清除体内代谢产物,减少并发症,以免肾功能发生不可逆改变,高血钾等严重的水电解质紊乱情况更是进行此项治疗的绝对指征。目前提出“预防透析”的概念,可以减轻ARF所引起的全身组织器官损伤,降低并发症和死亡率;对于高分解状态的患者,只要诊断ARF,尿量短期内不能迅速增加,无明显禁忌证,即可进行透析。当然,如有严重低血压休克、出血倾向、心功能不全,或极度衰弱等情况下,则应暂缓此治疗。人工肾脏替代治疗有腹膜透析及间歇性血液透析、连续性肾脏替代治疗等多种方式,应根据具体情况加以选择。连续性肾替代疗法克服了传统透析的缺陷,更好地解决了去除炎症因子、血流动力学不稳定、静脉营养补充等问题,在抢救 CS中具有独特的优势;当然,氨基酸、维生素、一些药物的丢失等是其不足之处[1,3,10,11]。

5.8 营养支持治疗 挤压伤及 CS患者组织分解代谢旺盛,机体多有营养不良,会影响组织损伤后修复,降低机体免疫反应,因此,更应强调热量和营养的补充。创伤后能量需求可增加 100%～200%,蛋白质分解是葡萄糖的主要来源,因此常见严重蛋白质分解导致的负氮平衡,还可发生糖耐量降低和胰岛素抵抗、脂肪分解障碍等,进行营养支持治疗时应予注意。常用营养补充途径有胃肠道和静脉,氮/热比为 1∶150～200kcal(630～840kJ),碳水化合物和脂肪为 6∶4或 5∶5,脂肪提供的热量不应超过 60%和 2.5g/kg。

5.9 其他治疗 挤压伤发生后还可通过高压氧治疗改善组织血供,减少渗出,降低组织压,解除低氧 ～组织水肿的恶性循环。中医辨证施治可改善患者全身和局部情况,治则以活血化瘀为主。此外,还有一些前沿治疗,包括炎症因子的单克隆抗体、生长因子、干细胞、生物人工肾等,多处于初步研究阶段,临床应用尚少。

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