陈哲远,韩 晓,刘 颖,金红旭
1.中国医科大学研究生院,辽宁 沈阳 110122 ;2.北部战区总医院 急诊医学科,辽宁 沈阳 110016
失血性休克常由创伤、孕产妇出血、呼吸道出血、消化道出血、泌尿道出血以及围手术期出血等引起。使用抗凝、抗血小板治疗的特殊人群,其出血风险大大增加,易发展至失血性休克[1-3]。作为一种急性起病、发展迅速的急危重症疾病[4],其研究起源于20 世纪,生理学家认为休克的主要致病机制是由于初始损伤后产生毒素进入血液循环使机体产生一系列反应导致器官组织损伤。但随着研究深入,有学者提出失血性休克是由于各种原因导致机体血液直接丢失,外周器官组织灌注不足产生的一系列损伤[5]。因此,明确失血性休克病理生理、给予止血及液体复苏维持循环血容量等措施是失血性休克患者救治重要环节[4]。目前,失血性休克发病率、致死率仍较高[6]。本研究就失血性休克病理生理及监测救治研究现状作一综述。
1.1 失血性休克动物模型 动物模型是失血性休克基础研究中一项重要内容,但创建一个理想的动物模型并不容易。目前,常用的有病理生理与人更相近的猪、犬等大型动物,也有鼠、兔等动物。失血性休克建立方法主要包括控制失血量的定容性,控制血压的定压性和更贴近临床的损伤血供丰富器官组织或大血管的非控制性等方法[7]。此外,还可在失血性休克建立的过程中施加额外的软组织损伤,或骨折或内脏损伤或多发伤等创伤因素,制备贴近临床的创伤失血性休克模型[8]。动物模型的质量控制对实验结果至关重要,动物性别、年龄、麻醉药品和抗凝药物使用,及不同方法建立失血性休克模型时插入血管的导管类型均能对模型质量产生影响,在同一实验中应该做到统一以减少误差[7]。在失血性休克发生发展过程中扮演重要角色的氧债可反应组织损伤、器官功能障碍程度,并且与病死率呈指数相关,监测动物全身和组织氧合水平可以反应氧债情况,可尝试将其用在动物模型质控中[9]。
1.2 失血性休克病理生理机制 目前,对失血性休克的病理生理机制研究主要包括以下方面:(1)失血发生后心输出量减少、器官组织灌注不足及血红蛋白丢失导致全身氧供减少[10]。此时,机体通过优化微循环等方式代偿性提高氧利用率,但随着氧供氧耗失调加重,细胞发生无氧代谢、器官组织氧债增加,出现功能障碍。其直接表现是乳酸和氧自由基等各种代谢产物不断产生,细胞损伤相关因子释放引发全身炎症反应,更进一步加重损伤,最终细胞膜被破坏,细胞稳态崩溃而出现细胞坏死[11]。(2)在失血发生后,凝血因子和血小板也同时丢失,此外血管壁完整性被破坏,血小板和凝血因子不断被消耗发生凝血级联反应[12]。而由于血流量减少机体代谢下降,体温会下降,而体温过低又将影响体内凝血因子及血小板活性,这对机体的凝血功能无疑又是一次打击[13]。(3)内皮细胞也在此反应中扮演重要角色,内皮细胞因缺氧发生细胞损伤,表面糖萼被破坏,原本存在的抗血小板、抗凝作用被破坏。当微循环中的凝血—抗凝平衡被打破,极易出现弥散性血管内凝血,若出血病因仍未得到控制,体内大量凝血物质被消耗发生晚期不可逆性弥散性血管内凝血,凝血系统发生崩溃[14]。(4)出血发生后,机体通过神经体液调节释放儿茶酚胺、抗利尿激素和心房利钠肽等调节血管张力,使血流重新分布,优先保障心、肺、脑等代谢需求旺盛器官,而肾、肝、小肠及骨骼肌等器官及部位血供减少。由于器官对缺氧耐受程度不同,脑和胃肠道等对缺氧耐受性较差的器官更易发生损伤[2,4]。
对失血性休克患者进行监测及病情评估是十分必要的,只有精准监测和精确评估才能给予适合的治疗,并减少不良反应发生。目前,对失血性休克患者病情监测与评估方法除了常规监测生命体征、休克指数、血气分析和检测器官损伤指标外,还包括全身血流动力学监测、微循环监测等方法。从有创性肺动脉漂浮导管监测方法到微创性脉搏指数连续心输出量监测,再到经皮局部二氧化碳压监测、高光谱成像技术、重症超声技术、穿戴式连续远程监测设备等越来越多的无创监测技术被研发应用[15-20]。有研究发现,当发生失血后,心输出量下降,器官组织灌注不足出现缺氧,经皮局部二氧化碳压与动脉二氧化碳压差值显著增高,用其评估失血性休克患者救治过程中休克状态与程度效果较好[17]。高光谱成像是一种无创性的成像技术,可在患者床旁监测组织氧合及灌注复苏质量,具有较好的应用前景[18]。超声技术因其应用方便、无创等优势在急危重症领域广泛应用,并逐渐发展出具有急危重症特色的重症超声技术,可实现实时精准监测患者器官组织灌注以及微循环[19]。基于光电容积描记的远程监测设备在血流动力学指标监测也丝毫不逊色有创、微创监测方法[20]。输注血制品对失血性休克患者来说是很必要的治疗。目前,常使用的有血液消耗评估评分、创伤相关严重出血评分、Schreiber 评分、McLaughlin评分、急诊输血评分及威尔斯亲王医院评分等,而血液消耗评估评分和威尔斯亲王医院评分简便快捷、实用性强,且预测敏感性、特异性较好,更适合在创伤导致的失血性休克患者中使用[21]。
在探究失血性休克的病理生理的同时,对失血性休克救治的复苏策略也在不断进行,大剂量液体复苏策略已经被救治成功率更高的损伤控制复苏策略所取代。损伤控制复苏是随损伤控制外科发展而提出,是对失血性休克患者给予一系列复苏措施,包括允许性低血压复苏、止血性复苏及血制品补充等[21-22]。
3.1 允许性低血压复苏 允许性低血压复苏是损伤控制复苏的重要内容,其目的是给予液体复苏时避免因血压过高而加重出血及凝血障碍、液体渗漏等副作用。有研究表明,相比于常规液体复苏策略,允许性低血压复苏策略可增加患者存活率[23]。但允许性低血压可能会损害机体微循环。如果出血得以控制后,有望通过恢复大循环而优化微循环;若是出血病因迟迟未解决,器官组织缺血持续加重、缺血再灌注和炎症反应等因素使微循环障碍更严重,易出现微循环与大循环不匹配,甚至出现微循环衰竭等更严重的后果。因此,应该明确允许性低血压复苏并不是治疗终点,只是发挥桥梁作用为后续去除原发病因争取时间[13,24]。
3.2 止血性复苏 随着对失血性休克认识加深,止血性复苏策略也被广泛提出。起初的液体复苏首选晶体液,随后补充血制品,但对严重失血性休克患者的凝血功能障碍改善不理想,且易出现液体复苏不良反应,而尽早给予输注血浆和血小板可以显著改善患者凝血功能和微循环,减少病死率。止血性复苏作为补充的新复苏方法,以红细胞、血浆和血小板为主,晶体液作为补充[25-26]。但因很难在第一时间直接获取血制品,临床应用有一定困难。因此,新型晶体液和血制品的替代产品随之出现。有研究表明。含有NO 合成和自由基清除或添加聚乙二醇的晶体液能改善微循环灌注,被视为潜在新型晶体液;部分血制品替代品在动物实验中表现出较好的效果,但其在人体中安全性和有效性还需继续研究,故而短期内难实现血制品的替代品在临床使用[27]。
3.3 血制品补充 血制品在失血性休克救治中极为重要,对血制品补充方式也一直处在研究中。尽管早期按比例补充血制品较过去单纯输注红细胞能显著改善患者生存率,但具体哪种方式对患者更有益、更安全一直存在争议[25]。有学者通过对创伤失血性休克患者进行多中心随机对照试验研究发现,按照血浆、血小板和红细胞1∶1∶1 方式较1∶1∶2的止血成功率更高,且两种方式在安全性上没有明显差异[22]。也有研究认为,输注新鲜全血对失血性休克患者更好,但实际应用起来有难度,且有学者发现与其他血制品相比,其对患者存活率并没有明显改善[28]。另有研究发现,严重失血性休克患者常伴随抗利尿激素缺乏,补充小剂量抗利尿激素可以减少血制品输注,且患者后期深静脉血栓发生率降低[29]。
止血是失血性休克救治中至关重要的一步,是根本性治疗。凝血反应由复杂的协同机制而发生,基于这一复杂过程,各种止血方法与生物材料被研发。目前,很多新型止血材料已成功应用于出血部位或创面,且表现出较好的止血效果,如多糖材料、氧化纤维素、胶原蛋白与明胶海绵、沸石和止血水凝胶等[30]。作为天然聚合物碱性多糖的壳聚糖,其有显著的止血效果,且可以实现与其他材料结合加工成各种各样的复合材料,从而加强止血效能,发挥抗炎、抗菌效能,具有良好的生物安全性,应用非常广泛[30-32]。海藻酸盐和钙离子通过电荷反应螯合后促进凝血级联反应发挥止血作用,可通过与其他止血材料再加工形成效能更强创面愈合材料[30]。氧化纤维素是纤维素衍生物,可以改变出血部位内环境PH促进血小板和凝血因子等聚集,但止血的同时,会发生炎症反应,生物相容性下降[33]。胶原蛋白可以促进血小板黏附、活化和聚集,明胶海绵是基于胶原蛋白的衍生物明胶与海绵相结合的一种止血材料,其不仅具有胶原蛋白止血活性,还能发挥出海绵高孔密度、表面纳米级高粗糙等特点来吸收血浆促进凝血,但其降解速率不稳定[34]。沸石是一种天然存在的微孔硅铝酸盐矿物,将其应用于出血部位可通过吸水性提高凝血因子浓度,并激活内源性凝血途径促进止血,但其不可降解并且产热等缺陷限制其应用范围[35]。多种材料都可以通过再处理加工成止血水凝胶形式,水凝胶具有灵活、湿组织表面粘附性强和生物相容性较好等优势,可以与其他止血材料形成互补,在心脏、血管等特殊出血部位使用[36]。有了止血材料后,临床医师还需通过手术或其他方法将材料应用于出血部位来发挥作用,但有时术前准备时间较长,或根据损伤控制外科策略患者暂不适合接受创伤更大的手术,此时可以考虑介入微创性止血方法。复苏血管内球囊闭塞是一种可直接进入血管作用于病变部位止血的微创介入技术,可以在紧急情况下作为桥接技术使用,先稳定出血为后续手术争取时间,这可降低患者病死率[37]。
目前,研究失血性休克发生发展机制及治疗等方面已经取得很大进展,随着医工交叉学科互补,将来还会有更多的研究关注血流动力学和器官组织微循环灌注监测技术、止血材料与技术。这将再加深临床对失血性休克发生发展机制,液体复苏和止血等治疗认识,为提高失血性休克救治成功率奠定基础。