【摘要】 重癥患者常常發(fā)生心功能障礙,,其病理生理的改變涉及多種機(jī)制,包括血流動力學(xué)的變化,,神經(jīng),、內(nèi)分泌因素的作用,炎癥反應(yīng),,心肌損傷和重構(gòu),。除了心臟本身病變引起心功能異常外,,心外器官如肺、腎,、腦,、胃腸道等發(fā)生功能障礙時(shí)亦可引起心功能障礙。對于心功能障礙的重癥患者,,在改善心功能的同時(shí),,需維持血流動力學(xué)穩(wěn)定、加強(qiáng)心外器官的功能支持,。 重癥患者在重癥加強(qiáng)護(hù)理病房(Intensive Care Unit,,ICU)的死亡率仍較高,達(dá)15 %~25 %,,多種原因?qū)е碌亩嗯K器功能衰竭(multiple organ dysfunction syndrome ,,MODS)是其主要的死因,心臟是循環(huán)系統(tǒng)最重要的器官,,心功能障礙在疾病的發(fā)生,、發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用。由于多系統(tǒng),、多臟器的相互作用,,重癥患者的心功能障礙較單純心臟疾病引起的心功能障礙在病理生理變化上更加復(fù)雜。感染,、創(chuàng)傷,、內(nèi)分泌紊亂、循環(huán)衰竭等多種因素通過影響血流動力和神經(jīng)體液引起心功能的障礙,,導(dǎo)致心臟收縮,、舒張功能障礙或舒縮活動的不協(xié)調(diào)性,反之,,心功能失代償時(shí)同樣引起肺臟,、腎臟、胃腸道,、內(nèi)分泌等多個(gè)臟器功能損傷,。
心臟的病理性改變?nèi)绻鲂呐K的代償范圍則引起心功能障礙,。心力衰竭是心功能障礙的最終階段,,而由于心肌功能障礙引起的左心室收縮功能不全是心力衰竭的最常見類型,在危重病患者中,,心功能障礙的病理生理改變涉及多種機(jī)制,,包括血流動力學(xué)的變化,神經(jīng)、內(nèi)分泌因素的作用,,炎癥反應(yīng),,心肌損傷和重構(gòu)。 (一)血流動力學(xué)變化 當(dāng)各種原因?qū)е滦呐K的收縮力下降時(shí),,心臟通過一系列適應(yīng)性變化維持心輸出量,,保證組織灌注,包括心臟的代償和心外的代償,。Frank-starling定律是心臟代償最重要的機(jī)制,,他通過增加心臟的前負(fù)荷保證心肌的最佳收縮長度,達(dá)到最大收縮力,。心臟也可通過心肌肥大的代償方式,,以提高心肌收縮力。另外,,危重病患者經(jīng)常出現(xiàn)血流動力學(xué)的改變,,通過神經(jīng)、內(nèi)分泌因素改變的心外代償?shù)姆绞秸{(diào)整容量的平衡(尤其是腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng))提高心室的灌注從而提高心肌收縮力,。所有的代償機(jī)制最初可以改變心肌的收縮功能,,最終會因失代償帶來不良后果,出現(xiàn)心輸出量下降,,心力衰竭,,導(dǎo)致肺水腫或全身水腫加重。維持血流動力學(xué)的穩(wěn)定,,保證心臟最佳的前負(fù)荷,,減輕心臟負(fù)擔(dān)是避免心功能障礙的重要措施。 (二)神經(jīng),、內(nèi)分泌因素 早在20世紀(jì)60年代,臨床醫(yī)生就認(rèn)識到神經(jīng)內(nèi)分泌過度激活在心功能障礙中的核心作用,,在心功能障礙的早期,,為了維持循環(huán)的穩(wěn)定,反射性興奮交感神經(jīng),,激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosteronesystem,,RAAS)及精氨酸加壓素(arginine vasopressin,AVP)系統(tǒng),,此時(shí)的心功能處于完全代償階段,。隨著病情的進(jìn)展,RAAS系統(tǒng)被過度激活,,成纖維細(xì)胞增殖增加,、氧化應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng)和細(xì)胞外基質(zhì)沉積增多,進(jìn)一步出現(xiàn)心臟負(fù)荷增大、心肌耗氧增加,、心肌損傷,,引起心臟舒縮功能障礙、心律失常,,最終導(dǎo)致心臟和器官功能障礙,。因此,抑制RAAS系統(tǒng)成為治療心力衰竭的一線治療方法,。精氨酸加壓素作為腦垂體激素在調(diào)節(jié)血漿滲透壓中發(fā)揮重要作用,,無癥狀心力衰竭病人AVP濃度升高, AVP與精氨酸加壓素V1受體相結(jié)合,,引起全身血管收縮,,進(jìn)一步加重心肌負(fù)荷,心力衰竭惡化,。此外心功能障礙時(shí)腦鈉鈦(brain natriuretic peptides,,BNP)和心鈉肽(atrial natriuretic peptide,ANP)升高,,兩者抵抗,,使其生理功能降低,導(dǎo)致多余的水鈉不能及時(shí)排出,;神經(jīng)內(nèi)分泌過度激活導(dǎo)致NO釋放增加,,過多的NO減少ATP生成,誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡,,從而抑制心臟收縮,,表現(xiàn)為心肌損害作用。 (三)炎癥反應(yīng) 炎癥因子是心功能障礙發(fā)生,、發(fā)展的重要因素,。研究表明,炎癥細(xì)胞因子可降低心肌的收縮力及心輸出量,,促發(fā)自發(fā)心功能障礙,、胰島素抵抗、內(nèi)皮損失及血液高凝狀態(tài)等,。多種炎癥因子在心力衰竭的患者中出現(xiàn)升高,,如腫瘤壞死因子α、白介素-1β( interleukin-1β,,IL-1β),、IL-10、IL-6,、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein 1,,MCP-1)和巨噬細(xì)胞炎性蛋白α(macrophage in.ammatory protein1α,MIP-1α)等。心衰時(shí)炎癥細(xì)胞因子增加,,其水平可作為判斷心衰嚴(yán)重程度及預(yù)后的指標(biāo),,抗炎治療可降低高危患者心衰的發(fā)生率,。慢性心衰時(shí)炎癥反應(yīng),、氧化應(yīng)激、神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)形成相互作用的網(wǎng)絡(luò),,NO合成,,自由基生成,細(xì)胞凋亡,,Ca2+平衡失調(diào),,收縮蛋白脫敏,從而引起心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變,,如壞死,、纖維化、心肌肥厚,、心室擴(kuò)張,、心功能進(jìn)行性下降、心衰程度惡化,。膿毒性心肌抑制時(shí),,炎性相關(guān)因子如細(xì)胞因子、Toll樣受體(Toll-like receptors, TLR),、巨噬細(xì)胞遷移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,,MIF),細(xì)菌毒素等相互作用,,共同參與膿毒性心肌抑制的發(fā)病過程,。 (四)心肌損傷和心室重構(gòu) 多種因素導(dǎo)致心肌的損傷,如心肌缺血,,心肌再灌注,,心室壓力的增加,氧化應(yīng)激損傷,,炎癥反應(yīng),神經(jīng)內(nèi)分泌激活等,,心肌損傷標(biāo)志物是臨床判斷心肌損傷的重要方法,,心肌損傷后可發(fā)生心肌頓抑(stunned myocardium,SM)和心肌冬眠(hibernating myocardium,,HM)現(xiàn)象,,是心肌缺血、亞致死性、可逆性損傷狀態(tài),。隨著心肌損傷因素的持續(xù)存在,,心臟的結(jié)構(gòu)和功能在不停地調(diào)整以改善心臟收縮功能,最終出現(xiàn)心肌重構(gòu),。心肌重構(gòu)是心功能障礙發(fā)生發(fā)展的基本病理生理過程和心血管疾病的共同通路,,神經(jīng)激素-細(xì)胞因子,細(xì)胞壞死和凋亡,,基因表達(dá)異常等多種因素參與心肌的重構(gòu),,無論潛在的心臟病理如何,發(fā)生左心室重構(gòu)均可以提高死亡率,,也可以作為眾多針對左室收縮不全引起的心力衰竭的治療靶點(diǎn),。 重癥患者心功能障礙心臟變化的主要特點(diǎn)是多種因素導(dǎo)致的心肌的損傷、壞死和神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)過度激活導(dǎo)致的內(nèi)分泌反應(yīng),,最后使心臟收縮,、舒張功能障礙,引起心臟失代償,。切斷這兩個(gè)過程是重癥患者心功能障礙有效預(yù)防和治療基礎(chǔ),。
(一)心-肺(心肺交互作用,,cardiopulmonary interaction) 心肺相互作用均表現(xiàn)為胸內(nèi)壓和肺容量二者的變化對血流動力學(xué)的影響,,它們通過對左右心室前后負(fù)荷及靜脈回流的影響產(chǎn)生不同的效應(yīng)。自然呼吸時(shí),,對于右心而言,,吸氣相時(shí),胸腔負(fù)壓增大,,利于靜脈回流,,右室前負(fù)荷和每搏量都增加。對于左心,,吸氣相時(shí),,胸內(nèi)壓和動脈血壓下降。但胸內(nèi)壓下降的幅度大于動脈壓,,左心室的跨壁壓增加,,左心室后負(fù)荷增加。在氣道狹窄或小氣道痙攣時(shí),,呼吸肌做功增加,,胸內(nèi)負(fù)壓增大,左心室后負(fù)荷顯著增加,,易造成左心室功能不全,,甚至左心室功能衰竭,。正壓通氣時(shí),胸腔壓力增高導(dǎo)致靜脈回流減少,,右室前負(fù)荷和心輸出量也相應(yīng)減少,,同時(shí)降低左心室后負(fù)荷,改善左心室功能,。PEEP的應(yīng)用使胸內(nèi)壓在呼吸相時(shí)也不能恢復(fù)至大氣壓,,從而使回心血量在整個(gè)呼吸周期均減少,可能使心輸出量下降,。當(dāng)肺容量增加時(shí),,由于肺泡外血管塌陷和周邊氣道塌陷引起肺泡缺氧性收縮導(dǎo)致肺血管阻力增加,肺動脈壓升高,,妨礙右室射血,,在哮喘、肺梗阻疾病的病人或已經(jīng)有肺動脈高壓的患者當(dāng)中,,如果發(fā)生肺容積的改變?nèi)绮l(fā)ARDS,,很小的肺容量改變將使肺阻力急劇上升,對血流動力學(xué)造成影響,。 心肺交互作用的一些概念,,主要是肺的力學(xué)性質(zhì)改變對心血管系統(tǒng)的影響。利用這些概念,,分析不同病理生理狀態(tài)下的心肺交互作用,,有助于我們更好地掌握機(jī)械通氣技術(shù)解決臨床實(shí)際問題,發(fā)揮優(yōu)勢,,避免和減輕心肺負(fù)面效應(yīng),。如基于心肺交互作用的液體反應(yīng)性監(jiān)測和評估,對每搏變異率(stroke volume variation,,SVV),、脈壓變異率(pulsepressurevariation,PPV),、被動直腿抬高試驗(yàn)(passive leg raising,,PLR)、腔靜脈直徑呼吸變異進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測指導(dǎo)容量管理,。 (二)心-腎(心腎綜合征,,cardiorenal syndrome, CRS) 心臟或腎臟對另一器官的功能損害不能代償時(shí),,互為因果,,形成惡性循環(huán),最終加速心臟和腎臟功能的共同損害和衰竭,,造成心腎綜合征,。2008年歐洲多國學(xué)者對CRS的定義作了進(jìn)一步細(xì)化,將不同的臨床急慢性心臟或腎臟功能衰竭分為5個(gè)亞型,。Ⅲ型心腎綜合癥指原發(fā)性腎臟功能急性改變引起血流動力學(xué)異常,,水鈉潴留和水電解質(zhì)失衡,進(jìn)一步導(dǎo)致心功能障礙,。Ⅳ型心腎綜合癥是指慢性原發(fā)性腎臟疾病造成心臟功能減退,、左心室肥厚、舒張功能減退和(或)不良心血管事件增加,,RAAS系統(tǒng)的激活,、一氧化氮/反應(yīng)性氧自由基的平衡、炎癥,、交感神經(jīng)系統(tǒng)間的平衡是Ⅳ型心腎綜合癥重要的調(diào)控因子,。 減少容量過負(fù)荷是Ⅲ型腎心綜合征預(yù)防和治療的重要基礎(chǔ),如利尿劑的使用,、早期腎臟替代治療,。由于Ⅳ型腎心綜合癥形成機(jī)制更復(fù)雜,存在貧血,、高血壓,、營養(yǎng)不良等多種因素,綜合治療可以減少腎功能和心功能障礙的進(jìn)展,,微血管完善性保護(hù)可能是慢性腎功能不全引起心功能障礙的重要預(yù)防措施,。 (三)心-腦(應(yīng)激性心肌病) 腦血管病可引起心肌損害,、心律失常,、急性心肌梗死。大腦及其結(jié)構(gòu)是通過交感副交感神經(jīng)支配心臟的,。腦源性心功能及心電圖異常的機(jī)制是多方面的,,經(jīng)臨床研究證實(shí)其具體機(jī)制可通過下列各方面而形成:①下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng);②交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng),;③卒中后心臟本身病變及ECG異常,;④通過迷走神經(jīng)皮質(zhì)代表區(qū)及腦干有關(guān)迷走神經(jīng)核團(tuán)及迷走神經(jīng)節(jié)。腦心綜合征為神經(jīng)系統(tǒng)多水平的神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)異常而形成,,而其中以神經(jīng)機(jī)制為主導(dǎo),。神經(jīng)源性應(yīng)激性心肌病是急性蛛網(wǎng)膜下腔出血的常見并發(fā)癥,主要表現(xiàn)為短暫的彌漫性左心功能不全或局部室壁運(yùn)動異常,,可能與持續(xù)蛛網(wǎng)膜下腔出血和不良臨床結(jié)果增加相關(guān),。此外,其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病包括癲癇,、腦梗死,、腦出血,、偏頭痛、腦炎,、腦外傷等都可以引起應(yīng)激性心肌病,。 由于應(yīng)激性心肌病易被忽視,通過心臟超聲等手段動態(tài)評估心功能,、早期識別尤其重要,。一旦確診由顱腦病變引起的心功能障礙,在積極控制顱腦損傷的同時(shí)需加強(qiáng)心臟功能的支持,,如針對心力衰竭的治療,、心臟機(jī)械輔助治療等。 (四)心-胃腸道(腹腔高壓和腹腔間室綜合征,,intra-abdominal hypertension/ abdominal compartment syndrome,,IAH/ACS) 腹腔高壓或腹腔間室綜合征的患者常發(fā)生心功能障礙和心力衰竭,腹腔間室綜合征是指腹腔壓力大于20 mmHg,,伴有器官功能障礙,。腹內(nèi)壓增高的機(jī)制和危險(xiǎn)因素包括腹壁順應(yīng)性降低,腸內(nèi)容物增加,,腹腔內(nèi)容物增加,,毛細(xì)血管滲漏/液體復(fù)蘇。腹腔高壓發(fā)生時(shí),,下腔靜脈和門靜脈直接受壓使其血流量減少,,同時(shí)胸腔壓力增加導(dǎo)致上、下腔靜脈血流進(jìn)一步減少,。胸腔壓力增加使心臟受壓,,舒張末期心室容積下降。IAH可以明顯增加心臟后負(fù)荷,,導(dǎo)致心搏出量減少及代償性心率增加,。當(dāng)腹內(nèi)壓達(dá)到12~15 mmHg時(shí),前負(fù)荷減少,,心輸出量開始下降,;壓力升高至16~20 mmHg時(shí),心輸出量進(jìn)一步下降,,中心靜脈壓和肺動脈楔壓升高,;當(dāng)壓力大于20 mmHg時(shí),心功能開始不穩(wěn)定,,心輸出量不能有效地保證全身灌注,。 膀胱測壓操作簡便易行,可作為危重病人的常規(guī)監(jiān)測技術(shù),,有利于早期發(fā)現(xiàn)IAH,。保證循環(huán)穩(wěn)定,、提高腹腔灌注壓以及腹腔減壓是減少腹腔高壓引起心功能障礙的最重要措施。 (五)心-感染(膿毒性心肌抑制) 50 %的嚴(yán)重膿毒癥患者會出現(xiàn)不同程度的心肌抑制,,膿毒癥合并心功能不全患者死亡率高達(dá)70 %~90 %,。膿毒癥相關(guān)心功能不全是指發(fā)病前心功能良好,沒有心臟基礎(chǔ)疾病的患者,,在膿毒癥的打擊下,導(dǎo)致心肌抑制,,心臟收縮,、舒張功能障礙,心排血量降低,,從而造成全身各組織器官供氧不足的一種重癥臨床綜合征,。嚴(yán)重感染患者出現(xiàn)心肌功能障礙,表現(xiàn)為左心室收縮功能障礙,、左室舒張功能障礙或右心室功能障礙,。膿毒性休克引起的心肌功能障礙具有可逆性。膿毒癥心肌抑制機(jī)制包括循環(huán)心肌抑制因素,、心肌自身因素及自主神經(jīng)失調(diào)等方面,,是多因素作用的結(jié)果。 血流動力學(xué),、心臟超聲可以更量化,、更精細(xì)地診斷和評估膿毒癥相關(guān)心功能不全。沒有特定的方法治療膿毒性心肌抑制,,但是去除感染源,,控制感染以及保證血流動力學(xué)的穩(wěn)定(包括液體復(fù)蘇,升壓藥和正性肌力藥的使用)是兩大最重要的治療策略,。
重癥患者的心功能障礙的治療不同于單純的心功能障礙,由于各個(gè)器官,、系統(tǒng)間的相互作用,,心臟的病理生理改變錯(cuò)綜復(fù)雜,在治療的過程中需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn),。 1. 在生命體征穩(wěn)定前提下積極處理原發(fā)疾病,,切斷引起心功能惡化的始動因素。如膿毒癥患者早期應(yīng)用抗生素控制感染,,去除感染源,;顱腦損傷患者根據(jù)病情輕重選擇手術(shù)或者保守治療方案,對于急性重癥胰腺炎患者液體復(fù)蘇,,早期外科手術(shù)解除梗阻性因素等,。 2. 給予充分的血流動力學(xué)的支持,,足夠的心輸出量和氧供,防止各器官功能惡化和衰竭,。對液體復(fù)蘇后仍達(dá)不到血流動力學(xué)穩(wěn)定的患者首選去甲腎上腺素維持平均動脈壓,,并根據(jù)病情,選擇適當(dāng)?shù)膹?qiáng)心藥物,。主動脈內(nèi)球囊反博術(shù)(intraaortic balloon counterppulsation,,IABP)提供的機(jī)械支持可以降低右房壓和肺動脈壓,減少左心室后負(fù)荷,,增加冠狀動脈血流,,減少ST段抬高型心肌梗死合并心源性休克患者心臟不良事件的發(fā)生。體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,,ECMO)可以作為心源性休克患者的臨時(shí)救生措施,,或者等待心臟移植的過渡。 3. 除了維持心臟功能外,,心外器官的支持治療也不可或缺,。呼吸支持是提高氧輸送和降低氧消耗的重要手段之一,在運(yùn)用呼吸機(jī)時(shí),,應(yīng)注意選擇合適的參數(shù)和模式,,盡可能減少機(jī)械通氣對器官功能的影響;腎臟替代治療是腎衰竭患者改善腎臟功能,,糾正內(nèi)環(huán)境必不可少的治療手段,;對于顱腦創(chuàng)傷患者,早期積極的脫水治療度過水腫高峰期可以減少腦組織損害,;評估后早期胃腸營養(yǎng)支持使腸功能盡早恢復(fù)等,。 4. 重癥患者的病理生理變化錯(cuò)綜復(fù)雜,牽一發(fā)而動全身,,需要有全局的眼光看待心功能障礙的患者,,制定包括循環(huán)、消化,、呼吸,、神經(jīng)、內(nèi)分泌等多系統(tǒng)支持的治療方案(圖1),。
來源:急診時(shí)間 |
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