第十八章 微循環(huán)與細(xì)胞代謝
第十八章 微循環(huán)與細(xì)胞代謝
微循環(huán)和細(xì)胞代謝都是人類最基本的生命活動(dòng)。其中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會(huì)影響到機(jī)體健康,甚至危及生命。對(duì)重癥患者而言,微循環(huán)和細(xì)胞代謝兩者都在疾病的發(fā)生發(fā)展中起到重要的作用。從休克的復(fù)蘇到MODS的防治,微循環(huán)和細(xì)胞代謝在其中起的作用一直都是人們臨床研究的重要位點(diǎn)和熱點(diǎn)。微循環(huán)和細(xì)胞代謝兩者是密不可分的,相互影響。微循環(huán)功能障礙和細(xì)胞代謝異常是人類尚未攻克的難題,也是重癥醫(yī)師面臨的巨大挑戰(zhàn)。自從20世紀(jì)60年代提出休克的微循環(huán)障礙學(xué)說以來,對(duì)于休克的認(rèn)識(shí)在發(fā)病機(jī)制及治療方法上均取得了突破性的進(jìn)展。休克的病理過程非常復(fù)雜,同時(shí)在休克過程中出現(xiàn)的很多細(xì)胞代謝障礙難以用微循環(huán)理論來解釋。近來有人提出了休克發(fā)生的細(xì)胞機(jī)制問題。研究發(fā)現(xiàn)感染性休克的發(fā)生與致炎的和抗炎的細(xì)胞體液因子有關(guān),開始從細(xì)胞、亞細(xì)胞和分子水平來研究休克,并探討這些體液因子對(duì)微循環(huán)、細(xì)胞和器官功能的影響,目前對(duì)休克發(fā)病機(jī)制上認(rèn)識(shí)可歸納為下述三個(gè)方面:①微循環(huán)障礙學(xué)說;②休克的細(xì)胞機(jī)制;③體液因子在休克發(fā)生、發(fā)展中的變化與作用。其中微循環(huán)障礙學(xué)說占主導(dǎo)地位。
MODS作為休克的重要并發(fā)癥之一,具有很高的致死率和致殘率,同時(shí)消耗巨大的醫(yī)療費(fèi)用和資源。MODS是繼發(fā)于感染和休克等重癥病患者的獨(dú)特現(xiàn)象,如何防治MODS已成為當(dāng)前重癥醫(yī)學(xué)所面臨的巨大挑戰(zhàn)。針對(duì)MODS的發(fā)生機(jī)制,人們做了大量的基礎(chǔ)和臨床的研究,提出了缺血再灌注損傷、細(xì)菌毒素、胃腸道菌群移位、炎癥反應(yīng)失控瀑布反應(yīng)、兩次打擊和雙相預(yù)激、基因誘導(dǎo)等諸多假說。其中自20世紀(jì)80年代以來,提出了休克的本質(zhì)是組織細(xì)胞缺氧,并確立了以糾正細(xì)胞缺氧為目標(biāo)的復(fù)蘇治療方向,對(duì)臨床治療的影響有里程碑式的意義,使血流動(dòng)力學(xué)治療由單純循環(huán)系統(tǒng)延伸至細(xì)胞代謝,其認(rèn)為組織缺氧是MODS最主要原因。但在實(shí)際臨床工作常會(huì)面對(duì)在宏觀血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)被糾正到正常時(shí),微循環(huán)功能障礙,細(xì)胞氧代謝異常,組織缺氧仍繼續(xù)存在,即我們臨床常說的“難治性休克”,或“休克晚期”,此時(shí),通過宏觀循環(huán)的調(diào)整往往難以進(jìn)一步改善組織灌注,是治療面對(duì)的難點(diǎn)和尚未攻克的難題。如何理解全身氧輸送正常、宏觀循環(huán)參數(shù)正常下的微循環(huán)功能障礙和細(xì)胞代謝異常,此時(shí)臨床醫(yī)師治療的方向又在何處?理論上,此時(shí)進(jìn)一步提高氧輸送意義不大,提示可能存在氧利用的異常,治療上需另辟蹊徑,著眼點(diǎn)應(yīng)落在改善微循環(huán)灌注和細(xì)胞代謝上。目前在機(jī)制上很難將微循環(huán)和細(xì)胞代謝單獨(dú)拆分開來討論,2004年,Spronk和Ince等提出了微循環(huán)和線粒體窘迫綜合征(microcirculation and mitochondrial distress syndrome,MMDS)的概念,MMDS所定義的組織氧攝取障礙是由微循環(huán)衰竭還是線粒體窘迫所引起的,臨床上難以通過監(jiān)測(cè)區(qū)分開來,具體機(jī)制仍不明確,在疾病的不同階段是什么因素導(dǎo)致了微循環(huán)或線粒體窘迫,以及如何進(jìn)行干預(yù)仍是需要繼續(xù)探索的問題。Trzeciak和Rivers提出在感染性休克時(shí)MODS的發(fā)生和發(fā)展歸納為:①全身性組織缺氧;②廣泛內(nèi)皮細(xì)胞損傷;③凝血系統(tǒng)活化;④微循環(huán)和線粒體窘迫綜合征。MMDS從理論上建立了微循環(huán)和細(xì)胞代謝的紐帶,在臨床上我們應(yīng)該結(jié)合兩者一起分析,是微循環(huán)功能障礙,還是細(xì)胞病的問題,是我們將來在休克治療中需要回答的問題。
休克的微循環(huán)障礙學(xué)說認(rèn)為休克是一個(gè)以急性循環(huán)障礙為主的綜合征,休克發(fā)病的關(guān)鍵不在于血壓,而在于血流,其機(jī)制是交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)強(qiáng)烈興奮引起的體內(nèi)重要器官微循環(huán)血液灌流量不足和細(xì)胞的功能、代謝紊亂。根據(jù)休克發(fā)展過程中微循環(huán)的變化規(guī)律,以典型的失血性休克為例,休克時(shí)微循環(huán)的改變大致可分為如下三個(gè)時(shí)期。
微循環(huán)缺血期是休克發(fā)展的早期階段,該期微循環(huán)狀態(tài)的主要特征是缺血。表現(xiàn)為小血管持續(xù)痙攣,真毛細(xì)血管網(wǎng)大量關(guān)閉,微循環(huán)少灌少流、灌少于流,組織細(xì)胞呈缺血、缺氧狀態(tài)。此時(shí),微循環(huán)內(nèi)血流速度顯著減慢,血流限于從直捷通路或動(dòng)-靜脈吻合支回流,這一現(xiàn)象在皮膚、肌肉、腎臟等臟器較為顯著。
1.微循環(huán)缺血的關(guān)鍵性變化是各種致休克原因(如創(chuàng)傷、疼痛、失血、大面積心肌梗死以及內(nèi)毒素等)通過不同途徑引起交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)的強(qiáng)烈興奮、兒茶酚胺大量釋放入血,既刺激α-受體造成皮膚、內(nèi)臟血管明顯痙攣,又刺激β受體,引起大量動(dòng)-靜脈短路開放,構(gòu)成了微循環(huán)非營養(yǎng)性血流通道,使這些器官微循環(huán)血液灌流銳減,造成這些組織器官嚴(yán)重的缺血性缺氧。休克時(shí),患者血中兒茶酚胺含量比正常高幾十倍甚至幾百倍,這是休克早期微血管痙攣收縮的主要原因。
2.休克早期除交感神經(jīng)興奮、兒茶酚胺大量增多外,體內(nèi)還產(chǎn)生許多血管活性物質(zhì),如血管緊張素Ⅱ、血管加壓素、血栓素A2(TXA2)、內(nèi)皮素、白三烯(LTs)以及心肌抑制因子(MDF)等縮血管物質(zhì)也參與微血管的痙攣收縮作用。該期為休克的可逆期,無氧代謝增加,出現(xiàn)乳酸升高,細(xì)胞損傷和代謝障礙可能尚不明顯,如果能在本期盡早消除休克動(dòng)因,及時(shí)補(bǔ)充血容量,恢復(fù)循環(huán)血量,則患者較易恢復(fù)健康,否則,休克過程將繼續(xù)發(fā)展而進(jìn)入休克期。
如果休克病因未能及時(shí)除去,病情繼續(xù)發(fā)展,交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)長期過度興奮,組織細(xì)胞持續(xù)缺血缺氧,病情惡化而發(fā)展到微循環(huán)淤血期。
本期微循環(huán)狀態(tài)的主要特征是淤血,表現(xiàn)為微血管大量開放,血液淤滯其中,微血管通透性升高,微循環(huán)處于灌注大于流出的狀態(tài)。本期中可見微循環(huán)中的血管自律運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象首先消失,終末血管床對(duì)兒茶酚胺的反應(yīng)性進(jìn)行性下降。微動(dòng)脈和毛細(xì)血管前括約肌的收縮逐漸減退,血液大量涌入真毛細(xì)血管網(wǎng),微循環(huán)靜脈端血流緩慢、紅細(xì)胞聚集、白細(xì)胞滾動(dòng)、黏附、貼壁嵌塞、血小板聚集、血黏度增加,毛細(xì)血管的后阻力大于前阻力,使組織微循環(huán)灌而少流,灌大于流,嚴(yán)重者血液淤泥化,血流更為緩慢。此時(shí)組織處于嚴(yán)重的低灌流狀態(tài),組織細(xì)胞存在嚴(yán)重的淤血性缺氧,外周阻力也顯著下降,機(jī)體逐漸由代償向失代償發(fā)展。故又將本期稱為失代償期。
持續(xù)性微血管收縮使組織嚴(yán)重缺血、缺氧,引起組織中氧分壓下降,CO2和乳酸堆積,發(fā)生酸中毒。酸中毒導(dǎo)致血管平滑肌對(duì)兒茶酚胺的反應(yīng)性降低,使微血管擴(kuò)張、通透性增加。
長期缺血、缺氧、酸中毒使組織局部組胺、腺苷、K+、激肽類等擴(kuò)血管代謝產(chǎn)物增多,組織間液滲透壓增高等,均可引起血管擴(kuò)張。休克時(shí)形成的多種體液因子也參與微循環(huán)紊亂的發(fā)生。如PGE2、PGI2、一氧化氮、內(nèi)啡肽等促使血管擴(kuò)張。
除病原微生物感染引起的敗血癥外,休克后期常有腸源性細(xì)菌(大腸埃希菌)和脂多糖(LPS)入血。LPS與其他毒素通過促進(jìn)一氧化氮生成、激活激肽系統(tǒng)等多種途徑,引起血管擴(kuò)張,導(dǎo)致持續(xù)性的低血壓。同時(shí),還因內(nèi)毒素?fù)p傷血管內(nèi)皮細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及血小板,致使血液流變學(xué)異常,從而加重微循環(huán)淤血。
休克時(shí)的血液流變學(xué)異常,在休克期微循環(huán)淤血的發(fā)生發(fā)展中起著非常重要的作用,這是微循環(huán)血管前阻力降低、后阻力升高,導(dǎo)致微循環(huán)“灌大于流”淤滯狀態(tài)的最根本原因。在休克期,血流緩慢的微靜脈中紅細(xì)胞、血小板黏附聚集,加上組胺等體液因子使血管通透性增加,血漿外滲,血液黏度增高,使血流受阻,白細(xì)胞在微血管中滾動(dòng)、貼壁、黏附于內(nèi)皮細(xì)胞上,加大了毛細(xì)血管的后阻力,造成微循環(huán)血流緩慢,血液泥化、淤滯,甚至血流停止。休克期有許多體液因子(如TNF、IL-1、LTB4、PAF等)能夠促進(jìn)白細(xì)胞在微靜脈附壁黏著,增加毛細(xì)血管后阻力,而血管內(nèi)皮細(xì)胞在TNF-α、IL-1及LPS及氧自由基激活后,可介導(dǎo)白細(xì)胞黏附并激活白細(xì)胞引起微循環(huán)障礙及組織損傷。
由于毛細(xì)血管后阻力大于前阻力,血管內(nèi)流體靜壓升高,組織液進(jìn)入毛細(xì)血管的緩慢“自身輸液”停止,血漿外滲到組織間隙。此外,組胺、激肽、前列腺素、白三烯、某些補(bǔ)體成分(C3a,C4a,C5a)、TNF、PAF、MDF等細(xì)胞體液因子的作用引起毛細(xì)血管通透性增高和血細(xì)胞聚集,促進(jìn)了血漿外滲、血液濃縮,加重了微循環(huán)淤滯。
休克時(shí),由于酸性代謝產(chǎn)物、溶酶體水解產(chǎn)物以及兒茶酚胺的作用使組織間膠體的親水性增加,出現(xiàn)血管外組織間水分被封閉或被隔離的現(xiàn)象,亦稱第三間隙丟失,導(dǎo)致功能性細(xì)胞外液減少,造成血容量不足和血液濃縮。
該期微循環(huán)血管床大量開放,血液分隔并淤滯在內(nèi)臟器官,如腸、肝和肺,造成有效循環(huán)血量嚴(yán)重不足,靜脈充盈不良,回心血量減少,心輸出量和動(dòng)脈血壓進(jìn)行性下降,組織缺氧日趨嚴(yán)重,形成惡性循環(huán)。當(dāng)平均動(dòng)脈壓<50mmHg時(shí),心腦血管失去自身調(diào)節(jié),冠狀動(dòng)脈和腦血管灌流不足,出現(xiàn)心腦功能障礙,甚至衰竭。
休克期即失代償期持續(xù)較長時(shí)間以后,休克便進(jìn)入微循環(huán)衰竭期,此時(shí)即使采取輸血補(bǔ)液及多種抗休克治療措施,休克狀態(tài)仍難以糾正,故該期又稱為難治期。失代償期時(shí)出現(xiàn)的某些臟器的微循環(huán)淤滯更加嚴(yán)重,并且出現(xiàn)細(xì)胞、器官的功能障礙。
本期微循環(huán)狀態(tài)的特征是衰竭。表現(xiàn)為微血管的反應(yīng)性顯著下降,并出現(xiàn)弛緩性麻痹擴(kuò)張,毛細(xì)血管內(nèi)血流停滯,出現(xiàn)不灌不流狀態(tài),甚至可有微血栓形成。
在休克難治期,即使在輸血補(bǔ)液治療以后,微血管對(duì)兒茶酚胺反應(yīng)性仍然不斷下降,出現(xiàn)微循環(huán)衰竭。本期血管反應(yīng)性降低的機(jī)制可能與組織細(xì)胞酸中毒、一氧化氮(NO)生成增多、ATP敏感性K+通道開放使血管平滑肌細(xì)胞膜超極化、鈣內(nèi)流減少等因素有關(guān)。
發(fā)生無復(fù)流現(xiàn)象的原因之一是休克晚期缺氧和酸中毒進(jìn)一步加重,使微血管對(duì)血管活性物質(zhì)失去反應(yīng),另一原因與休克晚期并發(fā)DIC形成微血栓有關(guān),微血栓堵塞管腔是毛細(xì)血管灌流不易恢復(fù)和發(fā)生難治性休克的重要原因。
嚴(yán)重缺氧、酸中毒、內(nèi)毒素以及休克時(shí)增多的各種細(xì)胞體液因子共同作用于微血管,使內(nèi)皮細(xì)胞受損、紅細(xì)胞聚集、血小板黏附聚集、白細(xì)胞貼壁和嵌塞,從而導(dǎo)致管腔狹窄,血管壁通透性增高,血漿大量外滲,血液黏度顯著增高、形成血液淤泥而使血流停滯。
休克晚期,血液流變學(xué)的改變和凝血系統(tǒng)的激活,可發(fā)生DIC,其發(fā)生機(jī)制主要與下列因素有關(guān):
1)凝血系統(tǒng)的激活:嚴(yán)重缺氧、酸中毒、內(nèi)毒素等原因使血管內(nèi)皮細(xì)胞廣泛損傷,使其下方的膠原暴露,激活凝血因子Ⅻ,啟動(dòng)內(nèi)源性凝血系統(tǒng);嚴(yán)重創(chuàng)傷、燒傷和外科手術(shù)等常伴有大量的組織破壞,組織因子釋放入血啟動(dòng)外源性凝血系統(tǒng)。
2)微循環(huán)障礙:休克期微循環(huán)淤滯,血流緩慢,血液黏滯性增高,血小板和紅細(xì)胞易聚集而形成團(tuán)塊,導(dǎo)致DIC形成。
3)高凝狀態(tài):機(jī)體強(qiáng)烈的應(yīng)激反應(yīng),使血液中的血小板和凝血因子增加,血小板的黏附、聚集性增強(qiáng),加之休克過程中,由于嚴(yán)重缺血缺氧使肝清除能力降低,內(nèi)毒素等物質(zhì)“封閉”了單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng),血液處于高凝狀態(tài),有利于DIC的形成。
4)PGI2/IXA2平衡失調(diào),休克時(shí)顯著增多的TXA2可促進(jìn)血小板聚集和DIC發(fā)生。
微循環(huán)障礙學(xué)說認(rèn)為細(xì)胞代謝障礙是繼發(fā)于微循環(huán)障礙之后發(fā)生的,是由于缺氧和酸中毒引起的損傷。
1.休克時(shí)細(xì)胞膜電位變化發(fā)生在低血壓之前。
2.細(xì)胞功能的恢復(fù)可以促進(jìn)微循環(huán)功能的恢復(fù)。
3.器官微循環(huán)灌流恢復(fù)后,器官功能卻沒有恢復(fù)。
4.促進(jìn)細(xì)胞功能恢復(fù)的藥物,取得了抗休克的療效。
以上說明休克時(shí)細(xì)胞損傷可以繼發(fā)于微循環(huán)功能障礙,也可能是原發(fā)的,即有休克導(dǎo)致的直接細(xì)胞損傷,提出了休克細(xì)胞的概念,認(rèn)為細(xì)胞損傷是MODS的基礎(chǔ),休克的認(rèn)識(shí)水平逐步深入到細(xì)胞和分子水平。
休克時(shí)微循環(huán)嚴(yán)重障礙,組織低灌注和細(xì)胞缺氧,細(xì)胞內(nèi)最早發(fā)生的代謝變化是先利用脂肪酸供能轉(zhuǎn)向優(yōu)先利用葡萄糖供能。由于缺氧,糖氧代謝受阻,使ATP生產(chǎn)顯著減少,無氧酵解增強(qiáng),乳酸生成增多,局部酸中毒可以加重微循環(huán)功能障礙。
無氧情況下,糖酵解供能提供的ATP減少,細(xì)胞膜上的鈉泵運(yùn)載失靈,因而細(xì)胞內(nèi)Na增多,細(xì)胞外K增多,導(dǎo)致細(xì)胞水腫和高鉀血癥。局部酸中毒:缺氧時(shí)糖酵解增強(qiáng),丙酮酸不能氧化轉(zhuǎn)換為乳酸,肝臟也不能充分?jǐn)z取乳酸轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟牵呷樗嵫Y是局部酸中毒的原因。由于灌注障礙,代謝產(chǎn)物不能及時(shí)清除,也加重局部的酸中毒。
微電極和電鏡觀察發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜是休克時(shí)最早發(fā)生損傷的部位,缺氧,ATP減少,高鉀,酸中毒及溶酶體的釋放,自由基引起膜的脂質(zhì)過氧化,其他炎癥介質(zhì)和細(xì)胞因子都會(huì)造成細(xì)胞膜的損傷,出現(xiàn)離子泵功能障礙,水、Na和Ca內(nèi)流,細(xì)胞內(nèi)水腫,跨膜電位下降。溶酶體的變化:休克時(shí)缺血缺氧和酸中毒,引起溶酶體的釋放,溶酶體腫脹,有空泡形成。線粒體的變化:休克時(shí)線粒體腫脹,致密結(jié)構(gòu)和嵴消失,鈣鹽沉積,線粒體破壞,線粒體損傷后,造成呼吸鏈障礙,氧化磷酸化障礙,能力物質(zhì)進(jìn)一步減少。細(xì)胞的凋亡、休克時(shí)炎癥反應(yīng),毒素、細(xì)胞因子,自由基等可直接導(dǎo)致細(xì)胞變性,水腫壞死,以及凋亡。
上一節(jié)主要以失血性休克為例描述了微循環(huán)和細(xì)胞代謝的變化過程,理論上所有類型的休克本質(zhì)都是組織細(xì)胞缺氧、低灌注。當(dāng)然,在臨床實(shí)際工作中,很難根據(jù)臨床表現(xiàn)就明確地界定現(xiàn)在處于休克哪個(gè)時(shí)期,休克的分期有助于對(duì)病情危重程度的判斷。感染性休克作為休克的特殊類型,其宏觀血流動(dòng)力學(xué)往往表現(xiàn)為高心排低外周血管阻力,而其中血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷和微循環(huán)功能障礙可能是其病理生理進(jìn)展的關(guān)鍵因素,在細(xì)胞代謝方面表現(xiàn)為以線粒體功能障礙為主的氧利用異常,其發(fā)病率高、致死致殘率高。早在2002年10月,巴塞羅那由SCCM.ESICM和ISF共同發(fā)起拯救膿毒癥運(yùn)動(dòng)(surviving sepsis campaign,SSC),提出要將severe sepsis病死率5年內(nèi)下降25%的目標(biāo)。2004年SSC又組成了11國際組織專家委員會(huì)制訂膿毒癥治療指南,推行嚴(yán)重感染的集束化治療策略。2008年和2013年分別又對(duì)指南進(jìn)行了更新。但感染性休克的病死率一直居高不下,醫(yī)療費(fèi)用高昂,目前臨床指南更多強(qiáng)調(diào)的是休克復(fù)蘇的及時(shí)性,從全身氧輸送層面,從宏觀血流動(dòng)力學(xué)層面進(jìn)行休克復(fù)蘇,而關(guān)于微循環(huán)功能障礙和細(xì)胞代謝異常的針對(duì)性治療,尚未取得突破性進(jìn)展。
臨床上一切異常的表現(xiàn)理論上都與微循環(huán)功能障礙相關(guān),可表現(xiàn)皮膚濕冷、意識(shí)淡漠、煩躁不安、花斑、少尿、毛細(xì)血管充盈時(shí)間延長等,但缺乏特異性和敏感性,難以進(jìn)行定量指導(dǎo)和反饋治療。當(dāng)然,細(xì)胞代謝的指標(biāo)在反映組織細(xì)胞氧代謝的同時(shí),也間接地反映了微循環(huán)的功能,如動(dòng)脈乳酸水平,中心靜脈血氧飽和度(ScvO2)、經(jīng)皮氧分壓/二氧化碳分壓、胃黏膜Phi等。正交偏振光譜成像(OPS)技術(shù)、旁流暗場(chǎng)成像(SDF)技術(shù)出現(xiàn),使得微循環(huán)的監(jiān)測(cè)真正從實(shí)驗(yàn)室走到了臨床,使得醫(yī)師可以在床旁直接觀察患者的舌下黏膜微循環(huán)情況以及對(duì)治療的反應(yīng)。
OPS技術(shù)主要利用紅細(xì)胞對(duì)偏正光入射綠光產(chǎn)生的消偏正光散射成像,可對(duì)皮下0.5mm深度組織產(chǎn)生高清晰血管圖像。OPS的相關(guān)參數(shù)有:PVD(灌注小血管密度、PPV(灌流血管比例)、MFI(微循環(huán)血流指數(shù))、HI(不均質(zhì)指數(shù))。SDF技術(shù)則應(yīng)用探針發(fā)光二級(jí)管產(chǎn)生530nm波長光波,可被Hb吸收對(duì)皮下1mm深度組織產(chǎn)生高清晰血管圖像,可見細(xì)胞運(yùn)動(dòng),圖像質(zhì)量高。2006年,荷蘭Elbers和Ince根據(jù)舌下黏膜的毛細(xì)血管OPS成像特點(diǎn),建立了微循環(huán)的分類系統(tǒng),其將感染性休克的微循環(huán)障礙分為五類,有別于前面的失血性休克的微循環(huán)表現(xiàn)。
毛細(xì)血管處于淤滯狀態(tài),小靜脈的血流正常或者血流緩慢。
某一區(qū)域毛細(xì)血管沒有血流灌注,與其鄰近的另一部分毛細(xì)血管則灌注較好。
某一區(qū)域毛細(xì)血管血流淤滯,與其鄰近的另一部分毛細(xì)血管灌注正常。
某一區(qū)域毛細(xì)血管灌注呈高動(dòng)力狀態(tài),與其鄰近的另一部分毛細(xì)血管血流淤滯,一些微小靜脈也呈現(xiàn)高動(dòng)力狀態(tài)。
微循環(huán)的各級(jí)血管均處于高動(dòng)力的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。該分型對(duì)微循環(huán)監(jiān)測(cè)的可起到半定量的評(píng)價(jià)作用,能夠讓臨床醫(yī)師直觀地看到微循環(huán)的功能狀態(tài),可以結(jié)合細(xì)胞代謝的情況進(jìn)行判斷,并能反饋于治療。
感染性休克在微循環(huán)水平上,人們觀察到了血流分布不均、毛細(xì)血管灌注差異顯著,功能性分流等現(xiàn)象,并且這種現(xiàn)象的持續(xù)存在與器官衰竭的進(jìn)展和死亡密切相關(guān)。臨床上,這可部分解釋常見到一些感染性休克患者上腔靜脈血氧飽和度(ScvO2)正常乃至異常升高、全身氧攝取率低于正常,但組織缺氧仍然持續(xù)存在。另一個(gè)佐證是以微電極測(cè)定到的“氧分壓間隙(PO2gap)”,即微循環(huán)內(nèi)氧分壓低于靜脈內(nèi)氧分壓,代表了分流的嚴(yán)重程度。近年來的基礎(chǔ)和臨床研究進(jìn)一步闡述了其他機(jī)制在微循環(huán)功能障礙和細(xì)胞功能代謝的相互作用:如阻力血管舒縮調(diào)節(jié)功能受損;內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙/凋亡;中性粒細(xì)胞活化增加,黏附、聚集、釋放促炎介質(zhì),激活凝血系統(tǒng)微血栓形成:毛細(xì)血管開放數(shù)量減少、密度減低,開放的毛細(xì)血管血流速增加,通透性增加,血管至細(xì)胞器距離增加,使氧彌散障礙,紅細(xì)胞變形能力下降等引起的血液流變學(xué)異常等。上述因素阻礙宏觀循環(huán)到微循環(huán)的氧輸送,使得盡管全身性氧輸送在數(shù)值上達(dá)到或超過正常,但微循環(huán)內(nèi)和組織細(xì)胞仍不能得到充足的氧供給進(jìn)行能量代謝。在感染性休克,目前雖然已不提倡超氧輸送,但維持充足的氧輸送是必要的,因?yàn)樵诜至鞔嬖诘那闆r下,如此時(shí)全身氧輸送還不充足,低灌注區(qū)域組織缺氧將進(jìn)一步急劇性惡化,可以很快進(jìn)展為MODS,甚至循環(huán)崩潰,就如同感染性休克有合并心臟功能的抑制,死亡率會(huì)顯著增加。
當(dāng)然,微循環(huán)在不同組織和不同器官中異質(zhì)性明顯,單一部位或器官的微循環(huán)能否反應(yīng)其他器官的微循環(huán)狀態(tài),這是微循環(huán)監(jiān)測(cè)需要面對(duì)的問題。舌下黏膜的微循環(huán)狀態(tài)能否很好反映內(nèi)臟器官的微循環(huán)組織灌注?2003—2009年期間,多個(gè)研究證實(shí),舌下黏膜和腸道黏膜微循環(huán)灌注有良好的相關(guān)性。考慮可能因?yàn)閮烧叩慕M織胚胎起源相通,解剖結(jié)構(gòu)相似。2009年,Boenma用OPS對(duì)23例新建小腸造瘺的腹腔感染患者進(jìn)行了前瞻性非干預(yù)的觀察,提示感染后第一天舌下和小腸的MFI不存在相關(guān)性,同時(shí)微循環(huán)改變與體循環(huán)變量亦無相關(guān)性,3天后舌下和小腸微循環(huán)正常并恢復(fù)相關(guān)性。這提示,應(yīng)用OPS監(jiān)測(cè)舌下微循環(huán)指導(dǎo)下的早期復(fù)蘇尚存在距離,微循環(huán)的異質(zhì)性,調(diào)節(jié)影響因素眾多。人們一直在尋找改善微循環(huán)功能障礙的有效治療手段:晶體或膠體、收縮血管或擴(kuò)張血管、提高血壓或提高心輸出量、抗氧化劑、NO、激素、硝酸甘油等,在宏觀循環(huán)調(diào)整滿意后,如仍面臨微循環(huán)功能障礙,我們臨床治療策略將如何調(diào)整,目前尚缺少令人滿意的答案。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,早期積極休克復(fù)蘇,保證宏觀循環(huán)灌注,集束化治療策略仍是防治和改善微循環(huán)功能障礙的主要手段。
在組織細(xì)胞氧代謝層面,臨床上主要應(yīng)用的是以全身氧輸送理論為指導(dǎo)的監(jiān)測(cè)和復(fù)蘇策略。綜合評(píng)價(jià)DO2、VO2及兩者的相關(guān)性可以實(shí)現(xiàn)組織氧動(dòng)力學(xué)的優(yōu)化治療,氧攝取率(O2ER)作為評(píng)價(jià)氧供需平衡的指標(biāo),其效果比單純應(yīng)用DO2和VO2更敏感,正常個(gè)體的氧攝取率一般在20%~30%。正常情況下,DO2改變時(shí),因?yàn)檠鯏z取率的變化,VO2保持不變,也就是VO2不受DO2的影響。但當(dāng)DO2下降到一臨界值時(shí),VO2依賴于DO2的變化,O2ER的增加也無法滿足組織氧合,于是就發(fā)生無氧代謝。O2ER可以作為判斷患者預(yù)后的指標(biāo)。在臨床工作如何評(píng)價(jià)全身和局部的氧需和氧耗的關(guān)系,尋找所謂的DO2的拐點(diǎn),如何評(píng)價(jià)提高氧輸送的安全性和有效性呢?氧負(fù)荷試驗(yàn)通過評(píng)價(jià)機(jī)體對(duì)增加氧輸送的反應(yīng)可能是一可選擇的方法(詳見后面章節(jié)的討論)。現(xiàn)在臨床上判斷全身氧輸送和氧耗關(guān)系的指標(biāo)主要有ScvO2、SvO2。SvO2是指混合靜脈血氧飽和度,通過右心漂浮導(dǎo)管獲得,反映全身組織器官攝取氧的狀態(tài)。
ScvO2在臨床上更具可操作性,目前推薦作為SvO2的替代指標(biāo)。ScvO2和SvO2存在一定的相關(guān)性,測(cè)量的ScvO2值一般情況要比SvO2值高5%~15%,可能因?yàn)榛旌响o脈血是由中心靜脈血混合了30%~40%血氧飽和度的心臟冠狀靜脈竇血組成。但也有研究表明,有時(shí)ScvO2不一定比SvO2低,臨床上,我們測(cè)量ScvO2多通過頸內(nèi)靜脈和鎖骨下靜脈獲得,嚴(yán)格意義上講,屬于上腔靜脈血氧飽和度。而在感染性休克時(shí)還應(yīng)考慮到下腔靜脈血氧飽和度和心功能衰竭時(shí)冠狀靜脈竇血氧飽和度變化對(duì)ScvO2的影響。但ScvO2和SvO2兩者所代表的趨勢(shì)是相同的,可以反映全身組織氧合狀態(tài),提示全身DO2-VO2關(guān)系。一般情況下,SvO2的范圍為60%~80%。在嚴(yán)重感染和感染性休克患者,ScvO2<70%提示病死率明顯增加,ScvO2>70%是早期目標(biāo)指導(dǎo)性治療復(fù)蘇的終點(diǎn)之一。ScvO2已成為嚴(yán)重感染和感染性休克復(fù)蘇的重要監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一。嚴(yán)重感染與感染性休克時(shí),因?yàn)檠鞣植疾痪蚪M織氧利用障礙可能會(huì)使SvO2異常升高,所以ScvO2需要與其他血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)結(jié)合起來解讀。當(dāng)全身氧輸送不能滿足全身氧需求時(shí),ScvO2降低,提示機(jī)體無氧代謝可能增加,低ScvO2提示存在DO2-VO2的不匹配,應(yīng)增加氧輸送。另外,當(dāng)組織器官氧利用障礙或微血管分流增加時(shí),也可導(dǎo)致ScvO2異常升高,此時(shí)可能存在組織氧利用障礙,但不能完全除外氧輸送就是足夠的,當(dāng)然此時(shí)進(jìn)一步增加氧輸送,可能會(huì)面臨困難,則應(yīng)充分評(píng)價(jià)增加氧輸送安全性和有效性,進(jìn)行滴定式治療。ScvO2過高或過低,都是不正常的,臨床上應(yīng)重視其監(jiān)測(cè)的意義。一般來講,ScvO2降低的常見原因包括心輸出量減少、血紅蛋白氧結(jié)合力降低、貧血和組織氧耗(高熱、寒戰(zhàn)、煩躁等)的增加、低血氧飽和度。ScvO2升高的常見原因包括高心排、鎮(zhèn)靜肌松、分流或細(xì)胞氧利用障礙、顱腦損傷(腦攝氧能力下降)、過高的動(dòng)脈氧分壓(可能與抑制機(jī)體的氧攝取相關(guān))。
需要強(qiáng)調(diào)的是,臨床不能簡單認(rèn)為ScvO2正常或過高,就得出不存在組織細(xì)胞缺氧的結(jié)論,目前最常用的是應(yīng)結(jié)合動(dòng)脈乳酸進(jìn)行鑒別。乳酸是反映無氧代謝的敏感指標(biāo)之一。在常規(guī)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)指標(biāo)改變之前,組織低灌注與缺氧已經(jīng)存在,乳酸水平已經(jīng)升高,乳酸是反映隱匿性休克的敏感指標(biāo)。研究表明,血乳酸持續(xù)升高與APACHEⅡ評(píng)分密切相關(guān),感染性休克患者如血乳酸>4mmol/L,病死率達(dá)80%,在創(chuàng)傷和急性心肌梗死的患者中,高乳酸,乳酸清除速率慢,提示預(yù)后不良,因此乳酸可作為評(píng)價(jià)疾病嚴(yán)重程度及預(yù)后的指標(biāo)之一。研究顯示,感染性休克患者復(fù)蘇6小時(shí)內(nèi)乳酸清除率≥10%者,血管活性藥用量明顯低于清除率低的患者,且病死率也明顯降低(47.2%對(duì)72.7%,P<0.05),積極復(fù)蘇后仍持續(xù)高乳酸血癥者預(yù)后不良,故提出高乳酸時(shí)間(lactate time)的概念,即乳酸>2mmol/L所持續(xù)時(shí)間。更多的學(xué)者認(rèn)為,連續(xù)監(jiān)測(cè)血乳酸水平,尤其是乳酸清除率對(duì)于疾病預(yù)后的評(píng)價(jià)更有價(jià)值。
此外,在解讀乳酸作為反映細(xì)胞無氧代謝指標(biāo)時(shí),還應(yīng)注意到,其他影響動(dòng)脈乳酸的因素。乳酸的升高需要區(qū)分是否與組織灌注相關(guān)。在肝功能不全時(shí),乳酸可能會(huì)顯著升高。另外,在應(yīng)激條件下,例如劇烈運(yùn)動(dòng),緊張等,交感神經(jīng)興奮,β受體激動(dòng),也可引起動(dòng)脈乳酸升高,此時(shí)并非因?yàn)楣嘧⒉蛔闼隆8腥拘孕菘藭r(shí),中性粒細(xì)胞活化,炎癥瀑布反應(yīng),氧化應(yīng)激也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)脈乳酸的升高,而與灌注無關(guān)。據(jù)報(bào)道,在重癥哮喘患者霧化吸入β受體激動(dòng)劑后,可能會(huì)引起血乳酸水平升高;另外,應(yīng)用斯沃抗感染治療,也有可能導(dǎo)致乳酸的升高。因此,當(dāng)我們面對(duì)乳酸升高時(shí),也應(yīng)結(jié)合其他反映組織灌注、氧代謝的指標(biāo)進(jìn)行綜合的判斷。目前強(qiáng)調(diào)的是動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)乳酸作為臨床指導(dǎo)治療更為可靠,有研究比較以乳酸為導(dǎo)向和以ScvO2為導(dǎo)向的感染性休克復(fù)蘇策略,發(fā)現(xiàn)兩種復(fù)蘇策略死亡率無顯著差異。有學(xué)者提出,乳酸結(jié)合丙酮酸進(jìn)行分析,能更好地鑒別乳酸的升高是否因?yàn)榧?xì)胞無氧代謝所致。
近來Pv-aCO2也作為高級(jí)目標(biāo)指導(dǎo)治療的復(fù)蘇終點(diǎn)之一。在早期監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)混合靜脈-動(dòng)脈CO2分壓差,在心輸出量低的范圍內(nèi),其和心輸量的呈顯著線性負(fù)相關(guān),近來應(yīng)用Pv-aCO2來替代混合靜脈-動(dòng)脈CO2gap,更具有臨床使用價(jià)值,其可作為心輸量的粗略替代指標(biāo)。正常范圍小于6~8mmHg。Pv-aCO2顯著增加,應(yīng)警惕可能出現(xiàn)了嚴(yán)重的低心排。理論上,Pv-aCO2主要反映機(jī)體清除CO2的能力,和全身循環(huán)血流量、代謝率、酸堿程度等相關(guān)。存在組織灌注不足時(shí),如合并Pv-aCO2>6mmHg,則提示機(jī)體CO2生成過多,機(jī)體清除能力下降,有必要提高心輸量。也有研究表明,Pv-aCO2可作為預(yù)測(cè)容量反應(yīng)性的指標(biāo)之一。
局部組織氧代謝的監(jiān)測(cè),嚴(yán)重感染與感染性休克時(shí)局部組織灌注及氧代謝改變往往發(fā)生較早,監(jiān)測(cè)局部組織灌注狀態(tài)與傳統(tǒng)的容量、壓力、血氧等指標(biāo)相比,對(duì)于早期診斷、判斷治療效果與預(yù)后更為重要。胃腸道血流低灌注導(dǎo)致黏膜細(xì)胞缺血缺氧,H+釋放增加與CO2積聚,pHi是主要反映組織細(xì)胞氧合狀況的指標(biāo),而PtCO2的監(jiān)測(cè)較pHi更為直接、精確。研究顯示,嚴(yán)重創(chuàng)傷患者24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)pHi,pHi≥7.30組存活率明顯高于pHi<7.30組;pHi<7.30持續(xù)24小時(shí),病死率可高達(dá)50%。因此有學(xué)者認(rèn)為,以糾正pHi為治療目標(biāo),有助于改善感染性休克的預(yù)后。但一項(xiàng)大樣本前瞻性研究卻發(fā)現(xiàn),即使維持胃黏膜pHi≥7.30,病死率也未獲得顯著降低(38.5%對(duì)39.6%)。因此,盡管測(cè)定pHi可以了解組織氧合,但是能否作為感染性休克患者指導(dǎo)治療的指標(biāo)尚不確定。有關(guān)黏膜內(nèi)PCO2測(cè)定及黏膜-動(dòng)脈PCO2差值(mucosal-arterial PCO2gap)監(jiān)測(cè)判斷感染性休克預(yù)后的臨床研究顯示,在尚未有效復(fù)蘇時(shí),該項(xiàng)指標(biāo)不能評(píng)價(jià)預(yù)后;而經(jīng)早期復(fù)蘇血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定的重癥患者,死亡組黏膜PCO2及Pm-aCO2gap明顯高于存活組,說明此時(shí)的局部氧代謝狀態(tài)與感染性休克患者的預(yù)后密切相關(guān)。近年來隨著對(duì)休克患者局部氧代謝研究表明,舌下PCO2與胃黏膜PCO2有很好的相關(guān)性,并且可以通過OPS在床旁直接觀察和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),不失為一個(gè)實(shí)用、直觀的方法了解局部組織灌注水平的指標(biāo)。近來還有學(xué)者在感染性休克患者中研究無創(chuàng)測(cè)量皮膚的CO2和動(dòng)脈CO2的差值,發(fā)現(xiàn)死亡的CO2差值顯著高于存活組。總之,局部灌注與組織氧代謝監(jiān)測(cè)可能成為今后更有效的休克監(jiān)測(cè)與預(yù)后評(píng)估指標(biāo),但目前的研究有待進(jìn)一步深入,特別是缺乏用其評(píng)價(jià)干預(yù)性治療效果的大樣本臨床研究證據(jù)。
目前作為評(píng)價(jià)局部細(xì)胞代謝和微血管功能的監(jiān)測(cè)手段和方法臨床研究較多的是StO2和VOT。由于其無創(chuàng),簡便性,成為目前研究的熱點(diǎn)。近紅外光比較容易穿透生物體,近紅外光譜技術(shù)一般指應(yīng)用近紅外光(波長680~800nm)進(jìn)入生物體組織后,不同成分對(duì)近紅外光的吸收而衰減的程度不同,進(jìn)而計(jì)算測(cè)定組織內(nèi)相應(yīng)成分的濃度,類似于脈搏血氧飽和度(SpO2)。人體組織中影響近紅外光透光率僅有以下三種成分:肌紅蛋白、氧合/去氧合血紅蛋白、細(xì)胞色素酶aa3,其中血紅蛋白是主要的影響因素,通用NIRS可以計(jì)算測(cè)定相應(yīng)組織總的血氧飽和度。根據(jù)Beer原則,近紅外光譜技術(shù)的測(cè)定多限于1mm以下的血管(包括微動(dòng)脈、微靜脈、毛細(xì)血管成分)。通過測(cè)定組織內(nèi)的氧合血紅蛋白(HbO2)和去氧合血紅蛋白(Hb)之間的比例,即可計(jì)算出StO2,此外,總的光吸收還可用來計(jì)算組織的總血紅蛋白(HbT)和絕對(duì)組織血紅蛋白指數(shù)(THI),HbT和THI可以代表檢測(cè)探頭附近組織的微血管內(nèi)血容量。另外,近紅外光在組織中的穿透能力還與發(fā)射器和接收器兩者距離相關(guān),一般距離在25mm內(nèi),接收器可檢測(cè)到穿透深度23mm組織的近紅外光信號(hào)。在實(shí)際臨床工作中,NIRS可以對(duì)腦、腸黏膜、肌肉等局部組織血氧飽和度進(jìn)行無創(chuàng)持續(xù)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)。成人重癥患者中,StO2常用監(jiān)測(cè)部位為手掌側(cè)魚際肌部位的肌肉組織。
也有學(xué)者稱VOT為缺血負(fù)荷試驗(yàn)或反應(yīng)性充血試驗(yàn)。反應(yīng)性充血是指局部組織受壓,引起周圍組織毛細(xì)血管缺血及缺氧,解除壓迫后血流又進(jìn)入組織,受壓區(qū)域變得充血,是正常機(jī)體組織對(duì)缺血缺氧的一種生理反應(yīng),是局部微血管/微循環(huán)功能完整性的體現(xiàn)。已有研究表明,重癥患者的反應(yīng)性充血能力與疾病危重程度和預(yù)后相關(guān)。VOT是一種定量評(píng)價(jià)微血管/微循環(huán)功能,血管內(nèi)皮細(xì)胞功能,局部組織氧代謝相對(duì)無創(chuàng)的方法,目前VOT多使用無創(chuàng)血壓袖帶加壓(收縮壓之上50mmHg)來臨時(shí)阻斷上臂肱動(dòng)脈血流3~5分鐘后,釋放血壓袖帶恢復(fù)血流,人為模擬前臂缺血再灌注的模型,在再灌注期血流恢復(fù)的速度和幅度與微動(dòng)脈和毛細(xì)血管的再開放的能力相關(guān),體現(xiàn)了反應(yīng)性充血的能力及微循環(huán)的儲(chǔ)備功能。目前一般通過測(cè)量計(jì)算VOT再灌注期前臂局部血流和代謝相關(guān)指標(biāo)變化的幅度和速度(例如NIRS技術(shù)測(cè)量StO2、無創(chuàng)ClarK電極測(cè)量PtO2/PtCO2、脈搏血氧儀測(cè)定PI、激光多普勒流量計(jì)測(cè)定局部組織血流量等)作為定量評(píng)價(jià)微血管/微循環(huán)功能、內(nèi)皮細(xì)胞功能、氧代謝無創(chuàng)的指標(biāo)。
目前,在VOT中最常用的監(jiān)測(cè)指標(biāo)是StO2。在動(dòng)脈血流阻斷缺血期,局部肌肉組織無血流灌注,同時(shí)靜脈回流亦完全阻斷,而由于肌肉氧消耗,所以HbO2減少,總Hb不變,StO2持續(xù)下降,描述參數(shù)為StO2 去氧合速率(rate of decrease StO2,RdecStO2,%/s),反映了肌肉的氧消耗;進(jìn)入動(dòng)脈血流恢復(fù)再灌注期后,血流灌注恢復(fù),HbO2迅速增加,Hb被沖刷洗出,局部反應(yīng)性充血,StO2恢復(fù)并反應(yīng)性地升高后再回到缺血前的基線水平,描述參數(shù)為StO2 增加速率(rate of increase StO2,RincStO2,%/s)及ΔStO2(再灌注期Max StO2-基礎(chǔ)StO2),是定量地評(píng)估了局部組織反應(yīng)性充血的能力及微循環(huán)的完整性和儲(chǔ)備能力的相關(guān)指標(biāo)。基礎(chǔ)的StO2體現(xiàn)了局部肌肉組織的氧代謝情況,數(shù)值越低,則往往提示存在的組織缺氧越嚴(yán)重。在急診創(chuàng)傷患者應(yīng)用較為廣泛。Crookes等人在707健康志愿者中測(cè)量了魚際肌部位StO2,報(bào)道其數(shù)值為87%±6%,人群平均年齡49歲,60%為女性;其后又在145名創(chuàng)傷患者中監(jiān)測(cè)StO2,發(fā)現(xiàn)StO2可區(qū)分創(chuàng)傷患者休克的嚴(yán)重程度。Cohn等學(xué)者在383名創(chuàng)傷休克患者研究發(fā)現(xiàn),StO2和堿缺失在預(yù)測(cè)患者進(jìn)展MODS的能力相近,StO2<75%則提示預(yù)后不佳。還有研究表明,StO2可以作為判斷是否需要輸血治療的參考指標(biāo)以及指導(dǎo)低血容量休克的復(fù)蘇。近來,Sagraves等人對(duì)院前急診轉(zhuǎn)運(yùn)中的患者進(jìn)行StO2監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)StO2的下降可導(dǎo)致死亡率增加,其認(rèn)為StO2可作為院前轉(zhuǎn)運(yùn)評(píng)估低灌注的無創(chuàng)敏感指標(biāo),是一個(gè)新的評(píng)估生命體征的參數(shù),StO2可發(fā)現(xiàn)早期休克。Leone等回顧分析42例感染性休克患者,發(fā)現(xiàn)死亡組在早期復(fù)蘇后的StO2顯著低于存活組,經(jīng)早期復(fù)蘇后StO2低于78%與28天死亡率相關(guān)。但亦有研究表明,在感染性休克時(shí),外周組織、內(nèi)臟血流分布異常,基礎(chǔ)的StO2可能表現(xiàn)為正常,和正常人群數(shù)值重疊,在反映組織缺氧方面可能存在一定的誤區(qū)。
StO2作為反映局部灌注的指標(biāo),同時(shí)也是全身灌注指標(biāo)的體現(xiàn),可應(yīng)用于作為SvO2/ScvO2的替代指標(biāo)。Podbregar等人在65例嚴(yán)重左心功能不全患者研究StO2和SvO2的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)重癥感染組的StO2顯著低于非感染組(58%±13%對(duì)90%±7%,P<0.001),非感染組StO2與SvO2顯著相關(guān),SvO2的變化和StO2的變化相關(guān),StO2可作為SvO2的替代指標(biāo);而在感染組,兩者差異較大,StO2不能作為SvO2的替代指標(biāo)。近來,Jaume Mesquida等人在感染性休克患者中研究發(fā)現(xiàn)StO2與ScvO2的存在顯著相關(guān)性,以StO2<75%,可預(yù)測(cè)ScvO2<70%,敏感性為44%,特異性為93%。
VOT作為一個(gè)對(duì)局部組織的缺血負(fù)荷試驗(yàn),能夠反映組織微循環(huán)的完整性和儲(chǔ)備能力,較基礎(chǔ)的StO2可能更具意義。Creteur等在72例重癥感染患者、18例非感染患者、18健康志愿者中分別測(cè)量StO2并進(jìn)行VOT,發(fā)現(xiàn)重癥感染組RincStO2,及ΔStO2顯著低于非感染和正常組,并對(duì)其中52例重癥感染患者進(jìn)行連續(xù)兩天測(cè)定StO2和VOT并隨診,發(fā)現(xiàn)存活組RincStO2高于死亡組,并在治療過程中RincStO2有改善趨勢(shì)。Didier在43例嚴(yán)重感染患者中聯(lián)合激光多普勒流量計(jì)和StO2進(jìn)行VOT,發(fā)現(xiàn)RincStO2與體循環(huán)指標(biāo)、微循環(huán)血流變化及全身代謝性指標(biāo)均有較好的相關(guān)性,并和預(yù)后相關(guān)。
Lima等在早期復(fù)蘇后循環(huán)穩(wěn)定的重癥患者中研究發(fā)現(xiàn),外周灌注是基礎(chǔ)StO2及其在VOT變化的主要影響因素,以毛細(xì)血管充盈時(shí)間>4.5秒和前臂-指端溫度差>4℃定義為外周灌注異常,其發(fā)現(xiàn)外周灌注異常組的基礎(chǔ)StO2及StO2在VOT的恢復(fù)速度顯著低于外周灌注正常組,外周灌注能明顯地影響StO2及StO2在VOT恢復(fù)速度,而對(duì)StO2在VOT去氧合速度無影響。而早期復(fù)蘇循環(huán)不穩(wěn)定的患者中,外周灌注如何影響StO2及其VOT變化尚未明確。外周灌注易受到其他因素影響,如周圍環(huán)境(室溫/噪聲)、年齡、肥胖程度、局部水腫、周圍血管病變、血管活性藥物等,同樣這樣因素也能影響StO2,目前尚需進(jìn)一步研究探討。此外,由于不同NIRS機(jī)器具有不同的光譜波長及數(shù)據(jù)計(jì)算方法,目前尚缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),在研究間進(jìn)行相互比較時(shí)存在一定困難。在進(jìn)行VOT時(shí),對(duì)于動(dòng)脈血流阻斷的時(shí)間、壓力及部位都可能對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響,還需要大樣本研究建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前,StO2常選擇的測(cè)量部位有魚際肌、前臂肌肉、三角肌、咬肌等,最近有研究表明,在早期感染性休克患者中咬肌部位的StO2與ScvO2存在顯著相關(guān)性,三角肌和咬肌部位的StO2預(yù)測(cè)28天死亡率優(yōu)于魚際肌部位的StO2和ScvO2;在休克的進(jìn)程中,一般外周組織灌注異常很少累及上臂和顏面部,提示休克中外周組織和中心組織微循環(huán)的變化可能不一致的,在重癥患者中不同部位StO2監(jiān)測(cè)的意義還需要進(jìn)一步研究和探討。而目前最常用的測(cè)量部位為魚際肌,主要因?yàn)樵摬课灰子谶M(jìn)行VOT以及魚際肌部位皮膚厚度、皮下脂肪組織的個(gè)體差異較小。
(何懷武)