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第五章 小儿常见危重症
第一节 心搏呼吸骤停与心肺脑复苏
心搏呼吸骤停属最危急、最严重的临床疾病状态,必须分秒必争地进行抢救。采用急救手段恢复已中断的呼吸、循环称心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation,CPR),它是抢救生命最重要的基本理论和技术。对呼吸抑制或停止的患儿,以口对口或气囊面罩人工呼吸辅助恢复通气和氧供应,达到有效气体交换、维持重要器官功能进而争取恢复自主呼吸,这一过程称呼吸复苏。对突然心脏停搏或严重心动过缓、不能保证脏器尤其是脑的有效灌注的患儿,采用人工方法压迫心脏使之被动排血,维持有效血液循环并争取自主循环恢复的过程则为心脏复苏。心搏与呼吸骤停互为因果,在极短时间内相继出现,故抢救时必须两者兼顾,同时进行,否则复苏难于成功。心肺复苏的最终目标,不仅是重建呼吸、循环,而且要维持脑细胞功能,尽量避免或减少神经系统后遗症,保障生存质量。因此,将复苏全过程称为心肺脑复苏(cardiopulmonary cerebral resuscitation,CPCR)更为适宜。
国内外对CPCR均极为重视。1966年,美国召开了第一次全美复苏会议。1983年,又专门召开了儿童生命支持会议。1985年,在第四次全美CPR及心血管急诊(ECC)会议上推出基本生命支持(basic life support,BLS)与高级生命支持(advanced life support,ALS)概念。1992年,第5次会议时美国心脏协会(AHA)邀请欧洲复苏理事会(ERC)参加,共同成立了国际复苏联合委员会(ILCOR)。此后澳大利亚和新西兰复苏理事会(ANZCOR)、加拿大心脏卒中基金会(HSFC)、美国心脏基金会(IAHF)、南非复苏理事会(RCSA)、拉丁美洲复苏协会(RCLA)等国家和地区组织纷纷加入。ILCOR的目标是:在共同的科学支持下发展国际复苏指南。20世纪末,由AHA在圣地亚哥主持举行了2000年CPR和ECC国际指南(以下简称2000年指南)发布大会。此后,AHA分别于2005年和2010年对指南进行了修订,每次修订均经全球数百位专家,在对大量文献进行系统回顾与评价的基础上,讨论后决定。
国内无论成人还是儿童尚无统一的CPR常规或指南,本章节CPR方法主要参考AHA 2010 CPR和ECC指南(简称2010指南)。需要注意的是:由于儿科复苏研究工作滞后,缺乏循证医学证据,许多内容来源于成人CPR研究结果,其有效性尚待临床实践检验。
【流行病学】
国内尚缺乏儿童心搏呼吸骤停的多中心大样本流行病学研究。北京儿童医院急诊科总结2008年7月1日至2010年2月28日共2年6个月内,进入抢救室患儿8228例,心搏呼吸骤停病例237例,占抢救室患儿的2.88%。AHA国家CPR登记处的资料显示,心搏呼吸骤停在PICU患儿中的发生率为2%~6%,美国每年发生儿童院外心搏骤停约16 000例次,大约相当于每年8~20例次/100 000儿童。这些数据提示,院内心搏骤停发生率大约为院外的100倍。
【原因】
成人院外心搏骤停以心源性因素为主,多系突发的心律失常,如室颤(约占85%)或无脉室速。大部分患儿有潜在的冠状动脉病变。院内发生者多非心脏疾病,而与感染、呼吸系统疾病有关,常表现心室静止或无脉性心电活动。儿童心搏骤停的原因与成人不同,多为休克、呼吸衰竭(简称呼衰)、心肺衰竭的继发事件,常是呼吸或心血管功能逐渐恶化的后果。
小儿心搏呼吸骤停的原因具有年龄特点,且院内、外也不尽相同。婴儿常见原因为呼吸系统疾病、严重脓毒症、神经系统疾病、捂热综合征和气道阻塞(包括气道异物)。国外常见的婴儿猝死综合征(SIDS)国内罕见。院外主要原因为外伤、溺水、中毒和自杀等意外伤害,由于复苏效果差,预防极为重要。院内主要原因是呼衰和休克。
常见导致心搏呼吸骤停的疾病如下:
1. 心搏骤停的原因包括:
(1) 麻醉意外:严重缺氧、酸中毒时更易发生。
(2) 外伤及意外:颅脑或胸部外伤、烧伤、电击、药物过敏、心胸手术、心导管检查等。
(3) 心脏疾病:病毒性或中毒性心肌炎、心律失常,尤其是阿-斯综合征。
(4) 中毒:尤以氯化钾、洋地黄、奎尼丁、锑制剂等药物中毒多见。
(5) 继发于呼吸功能衰竭或呼吸停止:如窒息、溺水、气管异物等。
(6) 严重低血压。
(7) 电解质平衡失调:如高血钾、严重酸中毒、低血钙。
(8) 婴儿猝死综合征。
(9) 迷走神经过度兴奋。
2. 呼吸骤停原因
(1) 急性上、下气道梗阻:见于气管异物、胃食管反流、喉痉挛、喉水肿、严重哮喘持续状态、强酸强碱致气道烧伤乃至痰堵等。
(2) 意外及中毒:如溺水、颈绞缢、药物中毒(镇静麻醉药、箭毒、氰化物中毒等)。
(3) 中枢神经系统抑制:颅脑损伤、炎症、肿瘤、脑水肿、脑疝等。
(4) 胸廓损伤或双侧张力性气胸。
(5) 肌肉神经疾患:如感染性多发性神经根炎、肌无力、进行性脊髓性肌营养不良、晚期皮肌炎等。
(6) 继发于惊厥或心脏停搏后。
(7) 代谢性疾患:如新生儿低钙、低血糖、甲状腺功能减退等。
(8) 婴儿猝死综合征。
【发病机制和病理生理】
最常见的导致心搏呼吸骤停的三种机制为:缺氧、心肌缺血和心律失常。小儿心搏呼吸骤停的原因具有年龄特点,最常见的病因为缺氧;心肌缺血引起者最常见于各种原因引起的休克;心律失常所致者较少,心搏呼吸骤停前有室颤(ventricular fibrillation,VF)或室速(ventricular tachycardia,VT)。研究表明,院内心搏呼吸骤停的直接原因中,心律失常占10%,窒息和心肌缺血分别占67%和61%(大部分两者兼有)。
心搏呼吸骤停可分4个阶段:①心搏骤停前期:指在心跳停止之前的一段时间。由于多数由进行性加重的缺氧或心肌缺血引起,采取某些措施常可避免发生心搏呼吸骤停。②无血流灌注期:心搏停止,未开始CPR时,此期血流完全中断。③低血流灌注期:即CPR期间,此期心输出量取决于胸外按压力量(深度)和按压频率,有效CPR过程中心输出量可达正常的30%~40%。④复苏后阶段:成功复苏后会发生一系列独特而复杂的病理生理过程,包括:心搏骤停后脑损伤、心肌功能不全、全身性缺血再灌注损伤等。
1. 缺氧
是心搏呼吸骤停最突出的问题。心搏一旦停止,氧合血的有效循环中断,供氧立即终止,随之发生代谢性酸中毒。严重缺氧使心肌传导抑制,脑对缺氧更敏感,心搏停止1~2分钟,脑微循环自动调节功能可因酸中毒的影响而丧失,4分钟即可发生脑部不可逆性损害。
2. 二氧化碳潴留
心搏呼吸骤停时,二氧化碳以每分钟0.4~0.8kPa (3~6mmHg)速度增长。二氧化碳在体内潴留可抑制窦房结和房室结的兴奋与传导,直接减弱心肌收缩力并扩张脑血管。心复跳后扩张的脑血管血流量增加,造成脑血流过度灌注,血管内流体静力压增高,同时缺氧与酸中毒使毛细血管通透性增强,均促使脑水肿形成。二氧化碳持续过多会造成二氧化碳麻醉,直接抑制呼吸中枢。
3. 缺氧性脑损害和再灌注损伤
心搏呼吸骤停所致的脑损害是心脏停搏所致的缺氧、缺血和自主循环恢复后再灌注损伤共同作用的结果。心脏停搏后,脑细胞膜泵功能丧失导致脑细胞水肿。星形胶质细胞对缺氧最敏感,肿胀的星形胶质细胞压迫神经元细胞及脑血管床,使脑血流减少,加重了脑细胞缺血、缺氧,最终导致脑不可逆性损害。当自主循环和脑灌注恢复后,相继出现脑血流过度灌注、脑充血、水肿及其后的持续低灌注状态。心搏呼吸停止后,血pH急剧下降,脑微血管自动调节能力丧失,致使脑血管扩张,使心复跳早期血流增加,脑过度灌注。此时脑充血、水肿、颅内压增高、血脑屏障受损,一些毒性代谢产物可渗入脑内。其后由于ATP不足,钙泵功能不能维持,钙离子向细胞内转移。除直接损伤作用外,进入小动脉壁平滑肌的钙离子导致血管痉挛。同时脑缺血缺氧致局部生成花生四烯酸增多,进一步加重血管痉挛,血管阻力加大使脑灌注压降低,进入延迟性低灌注脑缺血期,故脑细胞损害日益加重,甚至坏死。这一过程统称为脑血流再灌注损伤,持续时间甚至可长达72小时。其损害程度与心脏停搏时间长短、脑血容量多少及血糖浓度高低等因素呈正相关,在复苏过程应予以足够重视。
实际上,再灌注损伤不仅影响脑部,而是涉及全身各重要器官,加重了组织细胞的损伤及脏器功能衰竭。
【临床表现】
1. 突然昏迷
一般心脏停搏8~12秒后出现。部分病例可有一过性抽搐。
2. 瞳孔扩大
心脏停搏后30~40秒瞳孔开始扩大,对光反射消失。瞳孔大小反映脑细胞功能受损程度。但一些复苏药物,如阿托品可影响对瞳孔的观察。
3. 大动脉(颈、肱、股动脉)搏动消失
只要体表可触及大动脉搏动,即表示体内重要器官尚有一定量的血液灌注。年幼儿由于颈部较短,颈动脉触诊困难,可直接触摸心尖、肱动脉或股动脉,确定有无心搏。
4. 心音消失或心动过缓
心音消失或心率<60 次/分伴体循环灌注不足的表现,均需施行心脏按压。
5. 呼吸停止或严重呼吸困难
心脏停搏30~40秒后即出现呼吸停止。此时胸腹式呼吸运动消失,听诊无呼吸音,面色发绀或灰暗。需注意因呼吸过于浅弱,不能进行有效气体交换所造成的病理生理改变与呼吸停止相同,亦需进行人工呼吸。
6. 心电图表现
常见等电位线、无脉性电活动(pulseless electrical activity,PEA)、室颤或无脉性室速(pulseless VT)。PEA也称心电机械分离(electromechanical dissociation,EMD),指心肌完全停止收缩而心电图上仍显示有电活动。此时心电图表现为各种不同程度的传导阻滞、室性自搏,甚至显示正常波群的窦性节律,但心脏却无排血功能,测不到血压和脉搏。PEA的发生与冠脉供血不足,心肌广泛缺血、缺氧、低血容量、张力性气胸、心肌破裂、心包填塞等有关。
【诊断】
尽早明确诊断是取得最佳疗效的前提。凡患儿突然昏迷,伴大动脉搏动或心音消失即可确诊。对可疑病例要立刻开始复苏,避免反复检查是否有脉搏和呼吸,以免延误抢救时机。
【儿童心肺复苏流程】
立即现场实施CPR最重要。复苏开始无需强调寻找病因,不同病因所致心搏呼吸骤停,其基本生命支持方法基本一致。待一期复苏成功后,再明确病因,治疗原发病。
现代复苏观点将复苏全过程视为3个阶段。基本生命支持(basic life support,BLS):主要措施为:胸外心脏按压(人工循环)、开放气道、口对口人工呼吸;高级生命支持(advanced life support,ALS):指在BLS基础上应用辅助器械与特殊技术、药物等建立有效的通气和血液循环;延续生命支持(prolonged life support,PLS)即复苏后处理,其目的是保护脑功能,防止继发性器官损害,寻找病因,力争患者达到最好的存活状态。
儿童CPR流程与成人相似,包括儿童基本生命支持(pediatric basic life support,PBLS)和儿童高级生命支持(pediatric advanced life support,PALS)和复苏后稳定阶段。
(一) 儿童基础生命支持
1. 检查反应及呼吸
施救者通过轻拍和大声说话判断患儿的反应水平。发现患儿倒地后轻拍患儿双肩,并大声与患者说话:“喂!你怎么了?”如知道患儿姓名可大声唤其姓名。同时检查患者是否有肢体活动或语言。对于婴儿,轻拍足底,检查婴儿是否有反应。
如患儿有反应,包括回答问题或哭闹、肢体活动,则快速检查是否存在外伤,及是否需要其他医疗帮助。必要时,可离开患儿并拨打当地急救电话,但应快速回到患儿身边反复评估患者情况。对于呼吸窘迫的患者,允许使其保持舒适的体位。
如患者无反应,没有肢体活动或语言活动,同时快速检查患者是否有呼吸。患者如没有自主呼吸或仅有叹息样呼吸,须大声呼救,并启动紧急反应系统,获得自动体外除颤仪(automatic external defibrillator,AED)并准备开始进行心肺复苏。
若发现是在一个危险地域,如火灾现场、CO中毒现场等,必须将患者强制性移动到安全区域。但搬动外伤患儿需要小心,特别是保护颈椎和脊柱,以防截瘫。
2. 启动紧急反应系统
在医院内复苏时或有多人在场时,应立即派人去启动紧急反应系统并获取除颤/监护仪或AED;院外单人复苏时,应首先进行5个回合心肺复苏后,再去启动紧急反应系统。但对目击的心搏骤停(如:运动员在参加体育活动时突然晕倒),应高度怀疑是VF造成的心搏骤停,此时应首先启动紧急反应系统,并获得除颤仪,再回到患者身边进行心肺复苏。
3. 评估脉搏
医疗人员可最多用10秒触摸脉搏(婴儿触摸肱动脉,儿童触摸颈动脉或股动脉),如10秒内无法确认触摸到脉搏,或脉搏明显缓慢(<60次/分),立即开始胸外按压。当患者无自主呼吸或呼吸微弱,但存在大动脉搏动,且脉搏>60次/分时,无需给予胸外按压,可仅予12~20次/分人工呼吸。
4. 胸外心脏按压
是最简便易行的复苏措施,但只有快速有力的按压才能产生效果。胸内心脏按压临床实践中极少采用,主要用于手术过程中发生心搏骤停的患儿。实行胸外按压时,将患儿仰卧于地面或硬板上,施救者通过向脊柱方向挤压胸骨,使心脏内血液被动排出而维持血液循环。新生儿胸廓组织菲薄,弹性大,按压时容易改变前后径,只要方法正确,可使心输出量达到正常的30%~40%,而脑组织只需正常供血的15%,即能避免永久性损害。具体方法包括:①双掌按压法:适用于8岁以上年长儿。施救者两手掌重叠置于患儿双乳头连线水平之胸骨上,亦即胸骨下半部,肘关节伸直,凭借体重、肩臂之力垂直向患儿脊柱方向挤压 (图1-10)。挤压时手指不可触及胸壁以免肋骨骨折,放松时手掌不应离开患儿胸骨,以免按压部位变动。②单掌按压法:适用于幼儿。仅用一只手掌按压,方法及位置同上。③双指按压法:适用于婴儿,施救者一手放于患儿后背起支撑作用,另一手示指和中指置于两乳头连线正下方之胸骨上,向患儿脊柱方向按压(图1-11),此方法适用于1人施救时,效果不及双手环抱法。④双手环抱按压法:用于婴儿和新生儿。施救者双拇指重叠或平放于两乳头连线正下方,两手其余四指环绕婴儿胸部置于后背,双拇指向背部按压胸骨的同时用其他手指挤压胸背部(图1-12)。⑤单掌环抱按压法:用于新生儿和早产儿。施救者一手四指位于患儿后背,拇指位于前胸,按压部位同双指按压法(图1-13)。
图1-10 双掌按压法
图1-11 双指按压法
图1-12 双手环抱按压法
图1-13 单掌环抱按压法
对儿童进行胸外按压时,使用单手或双手按压法,即单手或双手掌根按压胸骨下1/2(中指位于乳头连线中点);对婴儿进行胸外按压时,单人复苏可使用双指按压法,双人复苏使用双手环抱法,拇指置于胸骨下1/2处。双手环抱法与双指按压法相比,能产生较高的动脉灌注压以及一致的按压深度及力度,是双人复苏时首选的胸外按压方法。按压的频率至少为100次/min,按压深度不低于胸廓前后径的1/3,婴儿为4cm,儿童为5cm。
单人复苏时按压30次后,双人复苏时按压15次后打开气道,予2次人工呼吸。尽量缩短心脏按压中断时间(<10秒)。研究表明,医务人员进行CPR时,约1/2胸外按压幅度太浅;CPR过程中24%~49%的时间未进行按压;按压开始仅1~2分钟后,虽然此时施救者并未感到疲劳,但按压效果已有下降。因此,双人在场时,按压2分钟左右即应换人,转换应在5秒内完成。
5. 打开气道
呼吸道梗阻是小儿呼吸心搏停止的重要原因,气道不通畅也影响复苏效果。须首先清除患儿口咽分泌物、呕吐物及异物。保持头轻度后仰,使气道平直,并防止舌后坠堵塞气道。在无头、颈部损伤情况下,使用“仰头-提颏”法打开气道(图1-14),使其咽后壁、喉和气管成直线,维持气道通畅。颈部过度伸展或过度屈曲都会导致气道阻塞。如怀疑存在头部或颈部外伤,应使用“推举下颌”法打开气道(图1-15),这种方法能尽可能减少移动患儿颈部或头部。当“推举下颌”法无法有效打开气道时,仍使用“仰头-提颏”法。亦可放置口咽通气道,使口咽部处于开放状态(图1-16),后鼻孔闭锁的新生儿需放置口咽通气道后再转院。
6. 人工呼吸
若患者无自主呼吸或呼吸不正常时,予两次人工呼吸。在院外,打开患儿气道后,采用口对口方式,捏紧患者鼻子,张大嘴完全封闭患者口腔,平静呼吸后给予通气,每次送气时间1秒,同时密切观察患者胸部是否抬举。对于婴儿,可张口同时封闭患儿口、鼻进行通气。每次吹气时间持续1秒,并观察胸廓是否随每次呼吸而抬举。如果人工呼吸时胸廓无抬起,气道开放不恰当是气道堵塞最常见的原因,施救者应再次尝试开放气道,若再次开放气道后人工呼吸仍不能使胸廓抬起,应考虑可能有异物堵塞气道,须给予相应处理排除异物。
图1-14 压额抬颏法
图1-15 上提下颌角法
图1-16 放置口咽通气道
图1-17 复苏气囊结构示意图
医疗人员在院内进行人工呼吸可使用气囊面罩通气。复苏器构造简单、携带方便,通过挤压呼吸囊进行正压通气(图1-17)。插管与非插管患儿皆可使用。非插管患儿首先选择大小合适的面罩,以覆盖鼻、口腔,但不应压迫双眼为宜。使用E-C钳技术(图1-18)扣紧面罩并打开气道,左手拇指与示指呈C状将面罩紧扣于患儿脸部,左手中指、无名指及小指呈E状打开气道,注意不要在下颌软组织上施加过多压力,这样可能阻塞气道。右手挤压球囊给予通气,每次通气时应注意观察胸廓是否抬起。医疗人员充足的情况下,要考虑双人面罩加压通气。气囊面罩人工通气过程中,最好使用100%的氧气。
图1-18 E-C夹法
7. 按压与通气的协调
心脏停搏的最初1~2分钟,血氧尚未降低,此时主要是心输出量减少,影响心脑供血而致心脑缺氧,所以按压心脏特别重要,为确保心脏按压,应减少吹气时间和频率,尽快恢复按压;吹气时胸内压增加,阻碍静脉回流、回心血量减少导致心输出量下降,脏器血流灌注减少,特别是脑血流和冠状动脉血流;心脏按压时,心输出量只有正常的25%,肺血少,此时人工通气量不必太大,通气/血流比值(V/Q)即可接近正常,有利于维持换气功能;过度通气还将增加小气道阻塞患儿的气陷和气压伤;也使胃扩张、反流和误吸的危险增加。综上原因,人工通气时,为减少每分通气量,吹气前不用深吸气,且吹气力度以看见患儿胸廓抬起为度,每次吹气时间>1秒钟即可。呼吸频率亦明显减少。考虑到小儿心搏呼吸骤停的原因与成人不同,其病理生理改变是以缺氧为主要矛盾,且这些治疗方法尚缺乏儿科循证根据,因此在临床应用时,可视病情与治疗反应作灵活调整。未建立高级气道(气管插管)时,按压通气比率单人复苏为30∶2,双人复苏为15∶2。为防止心外按压者疲劳从而降低按压质量,一般要求每两分钟两名施救者应交换职责,但每次交换应在5秒内完成。建立高级气道后,负责按压的医疗人员以100次/min的频率进行不间断按压,负责通气者以8~10次/分进行通气。
8. 使用自动体外除颤仪
儿童大部分心搏骤停由呼吸衰竭引起,然而仍有部分患儿可能发生心室颤动。在这种情况下,单纯进行心肺复苏并不能挽救患儿生命。尤其是目击儿童突然心搏骤停时,发生VF或无脉性VT的可能较高,此时应快速启动紧急反应系统,取得并使用AED。1岁以下婴儿首选手动除颤仪,如无法获得可考虑使用能量衰减型AED,如两者均无法获得,使用标准型AED。
9. 高质量心肺复苏
CPR过程中,要达到理想的复苏效果,必须保证高质量心肺复苏。具体要求包括:①胸外按压频率至少100次/min;②按压幅度至少达到胸廓前后径的1/3,婴儿不少于4cm,儿童不少于5cm;③每次按压后保证胸廓完全回弹复位;④尽量缩短中止按压的时间;⑤避免过度通气。
(二) 儿童高级生命支持
在CPR过程中,PBLS更适用于单人复苏,而PALS更适用于可紧急动员多人参加的复苏。若要达到最理想的复苏效果,重点应注意如下几个方面:①其中一个复苏者立刻开始胸外按压,第二个复苏者同时准备好用气囊面罩人工通气。由于儿童心搏骤停多数由呼吸衰竭导致的缺氧引起,及时人工通气尤为重要。②保证高质量心肺复苏,这是影响PALS效果的关键。③当两个复苏者分别进行胸外按压和人工通气时,其他复苏者应尽快准备好监护仪、除颤仪,建立血管通路,并准备好预计需使用的药物。
1. 尽快做好监护
心电监护有助及早确认是否为VF或无脉性VT等需除颤的心律,早除颤可提高存活率。气管插管后监测呼气末CO 2除可帮助快速确认气管插管的位置外,当其突然或持续增加时,提示自主循环恢复,可减少因确认自主循环是否恢复停止心脏按压的时间。住院患儿若已进行中心静脉压、有创动脉压监测可为复苏提供更多有用的信息。
2. 建立高级气道
气管插管是建立高级人工气道的重要手段。若复苏者快速气管插管技术熟练,应尽快予气管插管。某些特定情况如肺顺应性差、高气道阻力或有较大声门气漏时,应优先选用带套囊的导管,但需注意气管导管的型号、套囊在气管内的位置和套囊内压力,并须定时开放套囊减压。气管插管的型号选择依其是否带有套囊而异。若不带套囊,1岁以内婴儿可选择内径为3.5mm的气管插管,1~2岁可选择内径为4.0mm,>2岁者可按公式:气管插管内径(mm) =4+年龄(岁)/4计算。若为带有套囊者,相同年龄的患儿其内径比不带套囊者减小0.5mm。开始气管插管前,应先予气囊面罩加压通气以使患儿有足够的氧储备。气管导管插入后立刻验证位置是否恰当,确认恰当后固定导管,并开始经气管插管正压通气。
3. 建立血管通路
需要复苏的患儿应尽快建立血管通路,以周围静脉穿刺最常用。周围静脉穿刺困难时可予骨髓穿刺,建立骨髓通路。建立骨髓通路多在胫骨粗隆内下方1~1.5cm处垂直进针进行骨髓穿刺,穿刺成功后将输液器和骨穿针连接即可进行输液或给药,所有需静脉输入的复苏药物均可经骨髓通路给予。
4. 药物治疗
为促使患儿自主呼吸与心搏恢复,在进行人工呼吸、胸外按压的同时或1~2分钟后,即可应用复苏药物。但药物治疗不能取代人工呼吸与心脏按压。药物治疗的目的在于提高心、脑灌注压,增加心、脑血流量;纠正心律失常,提高室颤阈值,为除颤创造条件;减轻酸血症,以利血管活性药物发挥作用,维护脏器功能。
复苏药物最好经血管通路输入。血管通路建立困难,已经气管插管者,可经气管插管给予肾上腺素、利多卡因、阿托品和纳洛酮,其他药物不能经气管插管给予。药物最佳剂量不详,多为静脉药量的2~2.5倍,肾上腺素则加大10倍。稀释至2~5ml后通过气管导管注入,注药后立即用复苏器加压人工通气,并同时进行心脏按压,以助药物向细支气管及肺泡分散并回流至心。复苏常用药物适应证、剂量和给药途径见表1-16。
(1) 氧:
在复苏中十分重要,因此可将氧视为一种药物。递送到组织中的氧量取决于吸入氧浓度、血氧含量、血红蛋白浓度、心输出量及氧的组织弥散力等。即使进行高质量的心肺复苏,心搏出量也仅有正常的25%~30%,只能提供正常需氧量的16%~17%,肺泡氧张力也不超过10.6kPa (80mmHg)。更何况此时许多因素均可导致严重低氧血症。故复苏需用100%的氧,而无需顾忌氧中毒。扩张的瞳孔缩小为氧合血液灌注适宜的最早征象,继而皮肤和黏膜方转红润。一旦缺氧缓解,经皮氧饱和度大于95%以上,在维持良好氧合的前提下逐渐降低吸入氧浓度。
(2) 肾上腺素:
是肾上腺素受体兴奋剂,为复苏的首选药物。对心源性停搏、通气和氧疗后无反应的症状性心动过缓、非低血容量性低血压有确切疗效,还可使室颤频率减低,增强电除颤效果。其β 1受体兴奋作用,可加强心肌收缩力,兴奋窦房结、房室结,加速传导。β 2受体兴奋可使周围血管舒张,减轻外周血管阻力。其α受体兴奋作用,可使周围血管收缩,提高血压特别是舒张压,保证冠脉灌注;同时,由于心、脑血管α受体相对少,因此周围血管的收缩较心、脑血管明显,有利于心、脑供血。肾上腺素的α与β受体兴奋作用与用药剂量关系密切,中小剂量时以兴奋β受体为主,大剂量时α效应更显著。虽有报道大剂量肾上腺素可增加现场抢救时患者自主循环恢复率,但并未改善最终预后,且可引起高肾上腺素能状态,因此2005版和2010版指南均推荐标准剂量。即经静脉或骨髓内给药,首次剂量及随后剂量均为1∶10 000肾上腺素0.1ml/kg(0.01mg/kg)。若经气管导管内给药,剂量为1∶1000肾上腺素0.1ml/kg (0.1mg/kg)。新生儿复苏,无论经静脉、骨髓内还是气管导管内给药,剂量均为1∶10 000肾上腺素0.1~0.3ml/kg (0.01~0.03mg/kg)。可每3~5分钟给药一次。3次用药无效或心复跳后心率又逐渐变慢,可用肾上腺素0.1~1µg/(kg•min)持续静脉给药。大剂量仅用于β受体阻滞剂过量时。酸性环境可使肾上腺素灭活,pH<7.0~7.2时,药物效应减弱。
(3) 碳酸氢钠:
心搏呼吸骤停时,通气障碍所致呼吸性酸中毒,在气管插管人工通气后可很快纠正。但若未建立有效循环,组织灌注不良缺氧而致的高阴离子间隙(AG)代酸用碳酸氢钠往往不易纠正。因此复苏时纠酸要谨慎,以免矫枉过正,引起高钠血症、血液渗透压过高、代谢性碱中毒及血二氧化碳升高。其应用指征是:pH<7.2、严重肺动脉高压、高钾血症、三环类抗抑郁药过量、长时间心脏停跳。剂量为5%碳酸氢钠2~5ml/kg,稀释成等张液快速静脉输注。此后视血气结果而定。静脉注药后,注射通道要用生理盐水冲洗,以免影响血管活性药物效应。使用碳酸氢钠的同时必须保证有效通气。
(4) 阿托品:
用于治疗迷走神经张力增高所致心动过缓、二度房室传导阻滞等。小儿心动过缓多因缺氧所致,改善通气更为重要。尚未证实阿托品能使停搏的心脏恢复跳动。
(5) 胺碘酮:
2005和2010版指南强调胺碘酮的作用,室上速、室速、室颤,室颤/无脉型室性心动过速若经CPR、2~3次除颤及给予肾上腺素均无效,可考虑使用。虽然与利多卡因相比,胺碘酮有不抑制心肌收缩力的优点,但胺碘酮能减慢房室传导、延长房室结不应期和QT间期、减慢心室内传导(QRS增宽)。因此应避免与其他延长QT间期的药物同时使用。
(6) 利多卡因:
2005版和2010版指南均推荐:若无胺碘酮,可用利多卡因,它能抑制心脏自律性和室性异位起搏点,常用于室颤,首剂1mg/kg。
(7) 钙:
钙离子在心肌兴奋-收缩耦联中起重要作用。但无论回顾性或前瞻性研究,均未显示可提高CPR成功率,且已有充分证据显示CPR过程中常规使用钙剂可增加死亡率。钙的应用指征仅限于低钙血症、高钾血症、高镁血症和钙通道阻滞剂过量。
(8) 其他:
根据病情可酌情选用血管活性药物、肾上腺皮质激素、脱水剂、利尿剂、镇静剂及纳洛酮等。研究表明血管加压素是一种较有前途的复苏药物,已开始在临床试用,但近年的研究表明,血管加压素虽能提高自主循环恢复率,但存活率并未增加。此外,依托咪酯可能抑制肾上腺皮质功能,在成人和儿童脓毒性休克中具有潜在危害,因此,新版指南中强调不推荐对存在脓毒性休克的儿童常规使用。
表1-16 儿童复苏常用药物
续表
5. 除颤
电除颤是用较高电压的弱电流短时间非同步电击心脏,使大多数心肌纤维同时发生除极,心脏于瞬间停搏,并迅即恢复窦性心律。在心脏导管检查过程中诱发的室颤,经快速、积极除颤后,成功率和存活率接近100%。有目击者在场的成人室颤在3分钟内接受自动除颤器除颤者长期存活率在70%以上。一般说来,除颤每延迟1分钟,病死率增加5%~10%。目击突然意识丧失的儿童,室颤可能性大,现场有除颤仪应尽快使用。院外发生且未目击的意识丧失儿童,在实施5个周期CPR后使用。所用电极板大小取决于胸壁的阻抗,同时还取决于电流量。成人电极板8~10cm,可用于10kg以上小儿。体重10kg以下者则选用4.5cm的电极板。用前须涂导电膏。充电后将2个电极板分别置于右锁骨下和左乳头外侧腋前线处。放电前所有人员远离患儿和病床。电击后无需检查心搏及脉搏,立即进行心脏按压。因为此时心肌收缩力并未恢复正常,不能有效泵血;且按压并不会导致室颤复发,约2分钟再进行评估。使用双相波的自动除颤器(AED)96%~98%的患者可以1次除颤成功。
发现VF或无脉性VT应尽快除颤,越早使用除颤器,抢救成功机会越大。除颤器准备好除颤之前给予心肺复苏。首次除颤剂量2J/kg。对顽固性VF,应提高除颤剂量,第2次及以后除颤应至少达4J/kg,但最高不超过10J/kg或成人剂量。每次除颤后立刻开始胸外按压和CPR,2分钟后评估心律是否恢复。
【心肺复苏后稳定阶段】
经人工呼吸、心脏按压及药物急救治疗自主循环恢复并能维持者,视为一期复苏成功,此后复苏进入第3阶段:复苏后稳定阶段。心复跳只是心肺复苏成功的第一步,之后可能相继出现因心、脑、肺、肾等重要器官严重缺氧和代谢紊乱等所带来的严重影响。因此心脏复跳后须严密监护患儿,维持各种高级生命支持措施,争取自主呼吸尽早出现,并对相继发生的各种异常采取相应的有效措施。包括:维持有效循环;积极进行脑复苏;加强呼吸道管理;维持肾功能,防止水电解质紊乱;避免继发感染等。查找病因治疗原发病亦很重要,否则将再度引起呼吸、心搏骤停。
1.维持呼吸功能 复苏后继续保持有效通气和维持氧供、保持气道通畅。若自主呼吸不稳定应及早气管插管机械通气。除非有脑疝先期症状,不常规使用过度通气。因为过度通气可使心输出量和脑灌注压下降,对神经系统预后弊大于利。对躁动患儿可给予镇静剂(地西泮或咪达唑仑)乃至肌松剂,以保证最佳通气、减少氧耗与气压伤。
儿童复苏后高氧血症与预后的关系尚未见报道。但一项成人的研究显示,复苏后高氧血症和住院死亡率之间呈剂量依赖性的线性关系。尽管尚无儿童的相关研究,但已能充分说明高氧的危害。因此,自主循环恢复后要特别注意吸入氧浓度。在CPR时给予100%氧是合理的。一旦自主循环恢复,应监测血氧饱和度,逐渐调节吸入氧浓度使动脉血氧饱和度维持在≥94%,但<100%。这样既可保证足够氧供,又可防止发生高氧血症。
2.维持有效循环
(1) 纠正低血压:低血压的原因包括:心肌收缩无力,中枢神经系统受损后调节功能障碍,严重电解质及酸碱紊乱(如酸中毒、高钾/低钾血症),全身微循环障碍,回心血量不足,张力性气胸,心脏压塞等,需针对病因治疗。在纠正酸中毒、保证每分通气量的前提下,可持续滴入多巴胺、肾上腺素或去甲肾上腺素,调节血管张力,同时给予多巴酚丁胺、米力农等正性肌力药物。
(2) 纠正引起心律失常的原因:如心肌缺氧,药物剂量过大,药物注入心脏形成病理兴奋灶,酸中毒、电解质紊乱影响心肌应激性,原发性心脏病如心肌炎,低温影响等。应针对原因处理不可盲目用药,一般偶有期前收缩无需处理。无脉性室性心动过速或室颤须立即除颤治疗。为方便记忆和查找病因,将引起心脏停搏和血流动力学改变的潜在可逆因素归结为6H、5T。6H指:低血容量(hypovolemia)、缺氧(hypoxia)、高碳酸血症(hypercapnia)(酸中毒,acidosis)、高/低血钾(hyper-hypokalemia)、低血糖(hypoglycemia)、低温(hypothermia)。5T指:中毒(toxic)、创伤(trauma)、心脏压塞(cardiac tamponade)、张力性气胸(tension pneumothorax)、栓塞(thrombosis)——肺栓塞或冠脉栓塞。
3.积极脑复苏 脑功能是否恢复,为衡量复苏成败的关键。复苏的主要目的之一是保护脑功能。2010版指南强调要避免造成继发性脑损害的危险因素,具体措施包括:避免常规使用过度通气、采用治疗性低体温、控制惊厥和纠正低血糖或电解质紊乱等代谢异常。脑复苏不能使死亡的脑细胞复活、再生,主要是着眼于尚未呈现不可逆损害的脑细胞,使其终止病理过程的发展,争取时间,为恢复正常功能创造条件,故维持颅内、外稳态特别重要。维持颅外稳态包括血渗透压、降温、止惊等。维持颅内稳态系指维持正常颅内压及必需的脑灌注,保证脑血流量恒定,脑脊液成分、脑代谢稳定等。其措施为:
(1) 减轻或消除继发的脑低灌注状态:保证脑细胞有充分的氧和能量供应,促进脑细胞膜功能及早恢复。心复跳后以谨慎维持正常或稍高的脑灌注压为宜。为此应维持正常血压,给予脱水剂等治疗颅内高压。
(2) 提供充分的氧和能量供应:脑复苏时最好能使PaO 2>13.3kPa,这样可增加氧通过水肿脑组织至神经细胞的梯度差,同时要纠正贫血和提高心输出量。
(3) 减轻脑水肿:防治颅内高压。
(4) 镇静止痉降低脑细胞代谢以终止病理过程:积极治疗缺氧后的惊厥发作,但不主张预防性用药。认真寻找引发惊厥的其他可纠正的代谢原因(低血糖或电解质紊乱)。常用药物如地西泮、苯巴比妥等。此外,巴比妥类药物可抑制脑代谢、降低脑耗氧量、增加脑组织对缺氧的耐受性、保护脑功能。
(5) 低温疗法:治疗性低体温在CPR后对神经系统的保护作用在成人和新生儿的研究中已被证实。有2项研究证实,在儿童CPR后接受治疗性低体温也有一定益处,但尚缺乏前瞻性双盲对照研究证实其效果和安全性。因此,2010版指南推荐:尽管尚无前瞻性双盲对照研究证实治疗性低体温在儿童的作用,基于在成人获得的证据,治疗性低体温(32~34℃)对院外有目击者的VF所致心搏骤停复苏后仍处于昏迷状态的青少年、心肺复苏后处于昏迷状态的婴儿和儿童可能有益。
实现治疗性低体温及复温的理想方法和持续时间尚不能确定。Kobr等认为实现引导性治疗性低体温的方法不能作为存活率的预测指标,关键是适当地应用这些方法以在成功复苏后促进器官功能康复。不幸的是,治疗性低体温常伴有严重甚至是致命性并发症。其副作用包括免疫抑制、胰岛素抵抗、胃肠道活动性降低、肝和胰腺功能异常、代谢性酸中毒、机体自我调节稳定功能失效和药物作用的改变,从而引起心肌电活动不稳定、心输出量下降、冠状动脉灌注压升高、心肌低灌注和缺血、全身血管阻力增高及左室舒张功能障碍,最终可导致心力衰竭、心律失常、肾衰竭、肝功能衰竭和弥散性血管内凝血以及低磷血症、低钾血症和低镁血症等电解质异常。在复习大量文献并结合自己的研究结果后,Kobr等提出了诱导性治疗性低体温的治疗流程:成功复苏后,在2~4小时内进行诱导性降温,体温降低的速度为1~2℃/h,达到预定温度后维持20~24小时,随后开始复温。复温过程持续24~48小时,复温速度为每8小时升高0.5℃。治疗过程中应严密监测体温和生命体征,并特别注意有无并发症的表现,及时予相应处理。
(6) 消除可能损害脑细胞的生化代谢因素:如颅内葡萄糖过多,将生成过多底物,使脑内乳酸酸中毒,导致脑水肿、脑细胞死亡。故高血糖患者不用或慎用含糖液;血糖>10mmol/L可加用胰岛素。
4.维持肾功能 小儿尿量<1ml/(kg•h)、青少年<30ml/h即为少尿。它可因肾前原因(血容量不足、肾灌注减少)、肾缺血损害、再灌注损伤所致。应针对原因处理,如补充血容量;用儿茶酚胺类药物改善心功能;避免或慎用对肾有毒或通过肾排泄的药物等。
5.维持水与电解质平衡 复苏患儿均存在水潴留,宜使出入量略呈负平衡状态。最好每天测量体重,保持体重恒定。高血糖患者可加用胰岛素,按每3~4g葡萄糖加1U胰岛素计算,同时注意纠正酸中毒、低钙、低钾。
6.治疗原发病及防治感染。
【停止复苏指征】
对自主循环不能恢复者,目前尚无证据支持何时终止心肺复苏最为恰当。意识和自主呼吸等中枢神经系统功能未恢复的表现不能作为终止复苏的指征;在复苏期间不作脑死亡判断,必须待心血管功能重新恢复后再作判断。只要心脏对各种刺激(包括药物)有反应,心脏按压至少应持续1小时。
(高恒淼 钱素云)
第二节 急性呼吸衰竭
呼吸衰竭是指由于呼吸中枢和(或)呼吸系统原发或继发性病变,最后引起通气和(或)换气功能障碍,致使呼吸系统吸入O 2和排出CO 2功能不能满足机体的代谢需要,出现缺O 2和(或)CO 2潴留。在海平面、大气压、静息状态下吸入室内空气,新生儿和婴幼儿动脉氧分压(PaO 2)≤60mmHg (7.98kPa),动脉血氧饱和度(SaO 2) ≤80%,紫绀型先天性心脏病PaO 2≤30mmHg(3.99kPa),SaO 2≤55%;和(或)动脉二氧化碳分压(PaCO 2),新生儿≥75mmHg(9.97kPa),婴幼儿和儿童≥50mmHg (6.65kPa),诊断为呼吸衰竭(简称呼吸衰竭)。
急性呼吸衰竭(acute respiratory failure,ARF)指呼吸衰竭发展迅速,引起脏器功能障碍。急性通气衰竭(acute ventilatory failure)为高碳酸血症(hypercarbia)的同义词,即PaCO 2增高。肺衰竭(pulmonary failure)指肺实质病变引起的障碍,如急性呼吸窘迫综合征等引起的PaO 2降低。
【病因与发病机制】
小儿急性呼吸衰竭的病因很多,新生儿呼吸窘迫综合征、上呼吸道梗阻、颅内出血和感染比较常见。2岁以下婴儿以脓毒症、急性呼吸窘迫综合征、支气管肺炎、上呼吸道梗阻、异物吸入和脑炎为主。2岁以上幼儿及儿童则以脓毒症、急性呼吸窘迫综合征、支气管肺炎、哮喘持续状态、多发性神经根炎及脑炎为常见。
呼吸衰竭可分为泵衰竭、肺衰竭两大类:
1. 泵衰竭(pump failure)
与呼吸中枢功能和(或)周围性呼吸肌功能障碍有关,表现PaCO 2升高,继之出现低氧血症,具有气管插管和机械通气的指征。
2. 肺衰竭(lung failure)
由肺部实质性病变所致,表现低氧血症,PaCO 2开始正常或降低,此时可伴有呼吸做功,根据病情选择不同的氧疗方法,部分患儿只需要增加吸入氧浓度(FiO 2),继之因呼吸肌疲劳致PaCO 2升高,此时需给予持续正压通气(CPAP)或气管插管机械通气。
呼吸肌疲劳在呼吸衰竭中是极其重要的一个方面,尤其对婴儿和儿童,常提示“肺”和“泵”衰竭的最终阶段。近年来,呼吸肌在呼吸衰竭过程中的作用,已引起人们的重视,在正常情况下,膈肌是呼吸肌的主要组成部分,有足够的血液供应。许多疾病可使呼吸肌工作量增加,导致膈肌氧耗量明显增加,产生缺氧,出现无氧代谢,并发展成酸中毒,促使呼吸肌疲劳。例如:贫血、低氧血症时,动脉血氧含量降低,呼吸肌的供氧因此受到限制;心输出量减少也可导致膈肌缺血和迅速疲劳,出现高碳酸血症性呼吸衰竭。早产儿因呼吸肌发育尚不成熟,更易造成泵衰竭而窒息。不管是在儿童及成人,呼吸肌疲劳都是呼吸衰竭的重要原因之一,用机械通气治疗往往可以获救。
【病理生理】
缺氧与CO 2潴留是呼吸衰竭的基本病理生理改变。小儿由于呼吸中枢发育不完善、呼吸肌和软骨发育不全、呼吸运动调节差、气道内径相对狭窄、腺体分泌黏液少、纤毛运动功能差、肺血管丰富、弹力组织发育差、按体表面积计算肺容量比成人小6倍、潮气量小于成人、死腔/潮气量大于成人、呼吸频率快、肺总静力回缩压较成人低等,故小儿呼吸储备能力差。当缺氧时其代偿呼吸量最多不超过2.5倍,成人则可达10倍,故小儿易发生呼吸衰竭。
1. 通气功能障碍
为肺泡和外界进行气体交换发生的障碍。从呼吸中枢至效应器官的任何一个部位发生病变都可导致通气障碍。呼吸中枢受到药物等抑制、延髓病变(如脑炎、肿瘤、外伤、出血)、高位颈椎脱位、急性脊髓灰质炎、急性感染性多发性神经根炎、白喉、重症肌无力、有机磷中毒、进行性肌营养不良、呼吸肌麻痹或神经传导障碍、胸廓畸形、脊椎畸形、胸膜肥厚、上呼吸道异物或肿物压迫气管、哮喘、毛细支气管炎、肺炎、肺不张、肺水肿等。存在肺部病变时同时可引起换气功能障碍。上述疾病通过不同的途径,包括呼吸运动减弱、生理死腔量增加、肺组织扩张受限、气道阻力增加等,使肺泡通气不足,最终导致CO 2潴留。
2. 气体弥散功能障碍
为肺泡与血液间的气体交换发生障碍。凡弥散面积减少如肺炎、肺不张或弥散膜增厚(如肺水肿、肺纤维化)、气体弥散距离增加等均可引起。这类病理生理改变主要为缺氧。因CO 2溶解系数较O 2大20倍,故弥散功能障碍早期时,PaCO 2大多正常或略减低。
3. 通气/血流比率(V/Q)失调
正常V/Q为0.8,但不同部位肺的V/Q值不同,从肺尖到肺底V 和Q都有增高趋势,其增加程度V<Q,故肺尖V/Q比值较低,为0.63,而肺底较高,达3.3。V/Q<0.8,提示存在肺内分流,即血流适宜而通气不足,肺内静脉血通过无通气肺泡,未经氧合进入动脉,呈分流样改变,见于通气异常如肺炎、肺不张、肺水肿、哮喘等。V/Q>0.8,等于死腔通气,即肺泡通气而血流不足,见于局部血流灌注异常,如肺栓塞和肺梗死,心排血量下降。
以上病理生理的三种情况常同时存在,如阻塞性肺气肿,既有肺泡通气不足,又有V/Q失调,单纯通气功能障碍,弥散障碍或V/Q失调,临床上少见。
【临床表现】
呼吸衰竭的症状和体征主要由低氧血症和高碳酸血症所引起。
1.原发病的临床表现根据原发病的不同而异。
2.呼吸系统的表现 周围性呼吸衰竭表现为呼吸困难。早期呼吸多为浅速,后呼吸无力,但呼吸节律整齐。凡呼吸减至8~10次/分提示呼吸衰竭严重。一旦减至5~6次/分,则几分钟之内呼吸即可停止。周围性呼吸衰竭严重时往往伴有中枢性呼吸衰竭。中枢性呼吸衰竭表现为呼吸节律不齐。早期多为潮式呼吸,晚期出现抽泣样呼吸、叹息样呼吸、毕欧呼吸、呼吸暂停及下颌运动等。
3.低氧血症表现 ①发绀:一般SaO 2降至85%以下时出现发绀;②神经系统表现:烦躁、意识模糊甚至昏迷、惊厥;③循环系统表现:心率增快,以后减慢,心音低钝,轻度低氧血症时心输出量增加,严重时减少,血压先增高,严重时则降低,严重缺氧可致心律失常;④消化系统表现:可有消化道出血。亦可有肝功能受损及谷丙酸氨基转移酶(ALT)增高;⑤肾功能损害:尿中出现蛋白、白细胞及管型、少尿或无尿,因严重缺氧可引起肾小管坏死,肾衰竭。
4.高碳酸血症表现 早期有头痛、烦躁、摇头、多汗、肌震颤。神经系统表现有淡漠、嗜睡、谵语、视网膜充血,严重者可有昏迷、抽搐、视乳头水肿。如出现脑水肿则可出现颅内压增高,肌张力增高,意识障碍及呼吸节律不齐以及瞳孔忽大忽小或一大一小。循环系统表现有心率增加,心输出量增加,血压升高。严重时心率减慢,血压下降,心律不齐。毛细血管扩张表现四肢湿润,皮肤潮红,唇红,眼结膜充血及水肿。
5.水与电解质平衡紊乱 血钾多偏高。由于缺氧,细胞膜通透性增加,钠泵功能失调,钾向细胞外弥散。高碳酸血症细胞内外离子交换增多也是高血钾的原因之一。饥饿、摄入量减少、脱水剂与利尿剂的应用,可引起低血钾、低血钠。二氧化碳潴留时 代偿性保留,使血氯相应减少。
【诊断】
熟悉小儿急性呼吸衰竭的常见病因,掌握其临床表现,了解血气变化的意义,不难对呼吸衰竭作出诊断,并明确其类型和严重程度。
1. 临床表现
呼吸增快,呼吸深度及节律改变(深浅改变,不规则呼吸,呼吸暂停),三凹征,鼻翼扇动,发绀或面色灰白,呼吸音减弱或消失,喘鸣音或呼气延长,呼气性呻吟,吸入≥40%浓度氧,发绀无改善。心率先增快,后减慢,心音低钝或心律失常,血压下降。烦躁不安,意识障碍,惊厥,昏迷,瞳孔缩小,视乳头水肿,四肢肌张力低下等。
2. 血气诊断标准
Ⅰ型呼吸衰竭(低氧血症)PaO 2<50mmHg (6.67kPa)。Ⅱ型呼吸衰竭(合并高碳酸血症)PaCO 2>50mmHg (6.67kPa),PaO 2<50mmHg (6.67kPa)。氧合指数(PaO 2/FiO 2)可作为氧合效率的指标,急性呼吸衰竭时一般氧合指数<250mmHg (33.3kPa)。严重呼吸衰竭的血气指标:pH<7.25, PaCO 2>70mmHg (9.33kPa),吸入0.4~0.5氧时PaO 2仍<50mmHg (6.67kPa)。结合临床表现,凡呼吸变慢、变浅、节律不整,辅助呼吸肌运动弱而无力,腱反射减弱或消失,四肢肌张力减低,面色灰白,提示为严重呼吸衰竭。
肺泡-动脉氧分压差P(A-a)DO 2:可用于估计肺内动静脉分流量。部分血气分析仪输入氧浓度可自动显示该结果。也可以通过以下公式计算:P(A-a)DO 2=PAO 2-PaO 2=(PIO 2-PACO 2/R)-PaO 2。PIO 2=(当日大气压-饱和水蒸气压)×氧浓度。即(760-47)×0.21=150mmHg。因此将PIO 2代入,正常时P(A-a)DO 2=(150-40/0.8)-95=5mmHg。P(A-a)DO 2>15mmHg则提示肺内分流、弥散障碍和V/Q比值失调。
根据PaCO 2+PaO 2值可以推断呼吸衰竭的原因究竟为通气障碍或换气障碍。此值110~140mmHg提示通气不足,若<110mmHg提示换气障碍;>140mmHg(不吸氧)提示可能有技术误差。
【并发症】
急性呼吸衰竭尤其Ⅱ型呼吸衰竭容易引起各种并发症,及时发现并正确处理这些并发症可改善预后。主要并发症有:
1. 胃肠道出血
见于并发胃炎或溃疡时,原因为应激反应、胃扩张、胃酸度过高及应用激素。应密切注意血细胞比容,血红蛋白变化及有无大便潜血出现。可用抗酸剂及甲氰咪胍预防。还可用去甲肾上腺素8mg加入0.9%盐水100ml口服,或用凝血酶溶液口服治疗。
2. 感染
肺部感染和败血症为常见并发症,原因为继发性免疫功能低下、肺清除功能受损、吸入治疗、机械通气、导管的放置及其他器械污染所致。对于有创呼吸机治疗的患儿呼吸机相关性肺炎常见的并发症,其整体归因死亡率为 13%,故加强消毒隔离和无菌操作是预防感染的关键。
3. 心律失常
是呼吸衰竭的常见并发症,注意及时纠正低氧血症、低钾血症和心力衰竭,并防止pH大幅度波动,可减少心律失常的发生。
4. DIC
ARDS及重症腺病毒肺炎患儿较易发生,应注意及时发现。
5. 静脉血栓及肺栓塞
长期卧床及血液浓缩者易发生,小剂量肝素可以预防,但应注意出血倾向。
6. 食管气管瘘
不恰当的、不熟练的甚至是粗暴地气管插管可以导致食管气管瘘,尽管只是偶有发生,但这种医源性损伤给患儿带来的痛苦是巨大的,给治疗增添了更大的复杂性。
【治疗】
引起呼吸衰竭的病因各异,治疗上除针对不同病因给予相应的处理、预防和控制感染外,重点在于纠正缺氧和二氧化碳潴留。
1. 病因治疗
针对直接引起呼吸衰竭的病因及诱因治疗。
2. 改善呼吸功能
(1) 保持呼吸道通畅、随时清除分泌物:
凡分泌物稠厚的患儿,可间歇或连续气管内滴注:间歇滴注,每隔10~15分钟一次,每次滴入0.5~1.0ml蒸馏水或0.9%生理盐水,一昼夜滴入量约100ml。也可以4~6滴/分的速度,缓慢滴入呼吸道内,一昼夜不超过100ml。雾化量每次20ml,每天2~3次。为解除支气管痉挛和水肿以及使黏稠的痰液易于排出,可在雾化液中加入乙酰半胱氨酸雾化吸入,每次10~15分钟,每天2~3次。单纯为解除支气管痉挛,可用沙丁胺醇 (喘乐宁,舒喘宁)、特布他林雾化剂吸入,每天2~3次。呼吸道分泌物的吸引对保证呼吸道通畅非常重要。吸引导管外径不超过气管导管内径的2/3,吸引时动作要轻柔,宜边退边吸,吸引一次的时间不超过10秒。吸引负压限制在100~200mmH 2O。不应在有负压的情况下插吸引管。若痰液稠厚,不易吸出,表示湿化不足,可合理调节呼吸机湿化罐的温度,充分湿化非常必要,严重者可作呼吸道冲洗,先滴入0.9%生理盐水或蒸馏水2~4ml,继续机械呼吸片刻,再行吸引,如此反复数次,对加强分泌物引流,防止小支气管阻塞及感染,十分有效。但也应防止湿化过度,造成湿肺使肺部啰音不易吸收。
(2) 给氧:
有自主呼吸者一般采用鼻导管给氧,如吸氧后缺氧症状仍不改善者,可用面罩加压给氧。以温湿化给氧为宜。急性缺氧用中浓度(0.4~0.5),慢性缺氧给低浓度(0.3~0.4),吸纯氧不超过6小时,吸0.6氧不超过24小时,以防氧中毒。一般主张低流量持续给氧。因间断给氧,在突然中断给氧时,会使二氧化碳占据原来容纳氧的肺泡空间,使PaO 2降低。氧疗后PaO 2升高并不一定表示组织氧合改善,后者还取决于心搏出量、血红蛋白浓度和氧解离曲线的状况。
(3) 气管插管及气管切开:
呼吸骤停应立即进行人工通气,同时进行气管插管加压给氧。经内科处理无效或气管插管过久而情况未见好转者,应考虑气管切开。
(4) 机械通气:
应用一般氧疗不见病情改善,应及时改用机械通气(见第六篇第四章第二节)。
3. 呼吸兴奋剂的应用
呼吸兴奋剂仅对中枢性呼吸衰竭有一定作用,对神经、肌肉疾病引起的呼吸衰竭无效,常用药物有尼可刹米、山梗菜碱、戊四氮、二甲弗林等。用呼吸兴奋剂而不改善气道阻塞状况,可增加呼吸肌无效功,使之疲劳,反而加重呼吸衰竭,故必须慎用,仅在没有机械通气条件下可考虑使用,但在下列情况也需慎用:①低氧血症性呼吸衰竭如ARDS时,用药后通气量增加,PaCO 2可能更低,加重呼吸性碱中毒。②神经肌肉病变所致呼吸衰竭,用药非但无效,反而加重病情。③哮喘所致呼吸衰竭,因长期呼吸困难,呼吸肌已过度工作,应用药物亦无法使之提高功率。④心脏骤停所致的呼吸抑制,因中枢神经系统处于严重缺氧状态,呼吸兴奋剂可加重神经细胞缺氧。
4. 维持水及电解质平衡
(1) 补液:
呼吸衰竭应予适当补液,并发脑水肿应限制补液量,过多地脱水易引起呼吸道分泌物黏稠及电解质紊乱,甚至引起死亡,故应密切观察病情,灵活掌握分寸,做到“又补又脱”、“快脱慢补”,一般补液量以60~80ml/(kg•d)为宜,脑水肿时以30~60ml/(kg•d)为宜。
(2) 电解质的补充:
呼吸衰竭早期常有血钾增高、低血钠、低血氯,呼吸衰竭纠正后除低血钠、低血氯外,常合并低血钾;低血钾的产生与酸中毒的纠正、激素及利尿剂的应用、补液、进食少有关,如并发低氯性碱中毒其病死率高。由于血钾比细胞内钾少,且细胞内外钾的平衡缓慢,故血钾正常而细胞内仍可低钾,一般认为呼吸衰竭时补钾可放宽些。
(3) 纠正酸中毒:
呼吸衰竭时的酸碱失衡主要为呼吸性酸中毒,可通过改善通气予以纠正,混合性酸中毒或代谢酸中毒时,可适当应用碱性药物。近来对于应用碳酸氢钠(NaHCO 3)纠酸存在着不同看法:①碳酸氢钠与固定酸结合后产生CO 2,使PaCO 2更高;②碳酸氢钠减弱了低pH对呼吸中枢的刺激作用,使CO 2潴留更剧,呼吸性酸中毒加重;③应用碳酸氢钠后, 增高,需经肾脏排泄,经肾脏调节常需数天,可造成医源性碱中毒;④混合性酸中毒时使用碳酸氢钠,释出的CO 2可迅速通过血脑屏障,使神经系统酸中毒更为明显;⑤碱剂可使氧离解曲线左移,加重组织缺氧。因此,呼吸衰竭时补碱利少弊多,一般认为“补碱宁严”。但是,严重酸中毒如出现休克、心律失常甚至出现呼吸心搏停止时,应积极应用碱性药物纠酸。任何酸中毒都可使支气管扩张剂失效,因而碳酸氢钠有缓解支气管痉挛的作用,故在婴幼儿毛细支气管炎或儿童哮喘持续状态合并混合性酸中毒时,应用碳酸氢钠1~4mEq/kg,可获明显解痉效果。常用碱性药物:
1) 碳酸氢钠:
最常用,可直接提供 纠正酸中毒。5%碳酸氢钠1ml=0.6mmol。一般用量可按下列公式计算:应补碱性溶液的mmol数=△BE×0.3×体重(kg)。通常为2~3mmol(5%碳酸氢钠3~5mL/kg),先用半量。
2) 三羟甲基氨基甲烷(THAM):
能直接与H + 和CO 2结合,提供 ,并降低PaCO 2,使pH升高,纠正细胞内外酸中毒,因不含钠故无钠潴留危险,但有副作用。如抑制呼吸;降低血压;诱发低血糖;引起小血管痉挛和静脉炎;漏出血管可致组织坏死;减少肺泡通气量等。3.63%THAM,1m1=0.3mEq。用量可按公式计算:THAM(mEq)=BE×体重(kg)×25%。可单独使用以纠正混合性酸中毒,3.63%THAM 2~3ml/kg,缓慢静脉推注;或与5%碳酸氢钠2~3ml/kg合用,缓慢静脉推注。
3) 谷氨酸钠:
有人认为它在纠正酸中毒的同时,还能参与脑内蛋白质及糖代谢。促进氧化过程,改善中枢神经系统功能。用量每次3~5mEq/kg。缓慢静脉滴注,肾功能不佳者慎用或禁用。
治疗过程中一旦发生代谢性碱中毒,可用乙酰唑胺口服,用量10mg/(kg•d),氯化铵口服(1g=20mEq)。
5. 利尿剂及脱水剂
降低颅内压,控制脑水肿,可及时用脱水剂阻断恶性循环。原则为“又脱又补”、“边脱边补”,脑疝时可“快脱慢补”,以保持轻度脱水为宜。脱水剂可用甘露醇0.5~1.0g/kg,每天3~4次。液量控制,婴幼儿40~60ml/(kg•d),年长儿30~50ml/(kg•d),不超过1200ml/(m 2•d)。脑水肿继续存在,液量还可偏低,同时可采用过度通气的办法降低颅内压,这样可增加脑组织的血液供应,矫正脑内乳酸中毒,但PaCO 2应维持在3.33~3.99kPa(25~30mmHg)之间,不可过低。
呼吸衰竭时因缺氧,肺毛细血管通透性增加,易发生肺水肿,故常用利尿剂,如呋塞米有强烈的利尿作用,可改善肺水肿。近来发现呋塞米尚可使脑组织脱水,降低脑脊液生成率40%~70%,可降低颅内压,抑制钠、氯进入细胞内,从而减轻神经胶质细胞的肿胀,阻止cAMP对主动转运机制的催化作用。脑水肿时与甘露醇合用或交替使用,有相辅相成作用,可减少甘露醇用量。
6. 肾上腺皮质激素
可增加患儿应激功能,减少炎性渗出,改善通气。近年研究证明,其对细胞膜及溶酶体膜有稳定作用,具有抗氧化作用,能减少脑脊液的生成而促进脑水肿消散,调节血脑屏障的正常功能,改善脑血管的通透性,减少渗出,减轻颅内压,改善脑水肿。地塞米松的效果较其他皮质激素为好。目前不主张大剂量短程疗法,一般选择小剂量,使用12~24小时起作用。治疗脑水肿时应与脱水剂联合应用。
7. 强心剂及血管活性药物的应用
呼吸衰竭时心肌缺氧,对洋地黄制剂比较敏感,易致洋地黄中毒,故心衰时以应用快速洋地黄制剂如毛花苷丙、地高辛为宜,且用量应偏小或延长饱和时间。如左心衰竭明显伴肺水肿时,可加用利尿剂。
血管活性药物可使周围小动脉扩张,减低心排血阻力,减轻心脏后负荷;扩张小静脉,减少回心血量,减轻心脏前负荷。α受体阻滞剂酚妥拉明能解除小血管痉挛,改善微循环,增加组织灌注,减轻心脏前后负荷,改善心功能,减轻肺动脉高压、肺瘀血及肺水肿;增加肾血流量,提高滤过率,保护肾脏;对喘憋严重的患儿可缓解支气管痉挛,改善肺通气;对中毒性肠麻痹严重腹胀者,可因改善肠微循环、减轻肠壁水肿而促进肠蠕动。剂量每次0.3~0.5g/kg,最大剂量每次可用lmg/kg。一般每次不超过10mg,可加入10%葡萄糖静脉缓慢推注或滴注。根据病情1~6小时一次,此外有主张用东莨菪碱及654-2(山莨菪碱)者,认为对ARDS疗效良好,除扩张血管外,前者有兴奋呼吸中枢及镇静作用。
此外,还有其他血管活性药物可参考使用,如多巴胺:t 1/2=2分钟,5~10µg/(kg•min),最大不宜超过20µg/(kg•min)。小剂量0.5~4µg/(kg•min)作用为兴奋多巴胺受体,使肾血管扩张,促进尿钠量增加;中剂量5~10µg/(kg•min)能兴奋β 1受体,兴奋心脏,增加心排血量,提升收缩压;大剂量>10µg/(kg•min)能兴奋α受体,增加血管外周阻力,增加肾血流量,使收缩压和舒张压均升高,但是对肾脏的保护作用已经被否认。约25%给药量的多巴胺在肾上腺素能神经末梢转化为去甲肾上腺素。多巴酚丁胺:t 1/2=2分钟,2.5~10µg /(kg•min)或5~10µg/(kg•min),兴奋β 1受体,使心缩力增强,心排量增加,冠脉流量增加,耗氧量也有所增加,但不增加心率;小剂量,使血管轻微收缩;大剂量,兴奋β 2受体的作用大于α受体,使全身血管阻力降低,血压不变,心室充盈压降低,房室传导增强,不产生内源性去甲肾上腺素。去甲肾上腺素:t 1/2=2分钟,0.02~0.1µg/(kg•min),0.05~0.3µg/ (kg•min),兴奋α受体的作用大于β受体。大剂量,兴奋α受体,全身小动脉收缩,冠脉扩张,外阻增加,血压升高;小剂量,兴奋β受体,心收缩力和心排血量均增加。肾上腺素:0.05~2µg/(kg•min)持续静脉滴注,兴奋α受体,使皮肤、黏膜、内脏血管收缩;兴奋β受体,使骨骼肌、平滑肌松弛,收缩压升高,舒张压不升高;大剂量收缩压和舒张压均升高。
8. 毛细血管渗漏综合征的处理
当患者出现水肿、低蛋白血症、体腔积液、低血容量或低血容量性休克,甚至多脏器功能障碍时,就要考虑毛细血管渗漏综合征的存在。具体详见第一篇第五章第十二节“毛细血管渗漏综合征”。
急性呼吸衰竭是儿科危重状态,临床表现错综复杂,瞬息万变,临床医师必须严密观察病情变化,不失时机地抓住主要矛盾,因地制宜、有的放矢地利用各种措施,果断地进行抢救,方能使患儿转危为安。
(董宗祈 孙继民)
第三节 心力衰竭
心力衰竭(心衰)是指由于心功能减退,虽经发挥代偿能力,仍不能泵出足够的氧合血,以满足全身组织代谢需要的一种临床综合征。小儿各年龄均可发生,以婴幼儿期最常见且多呈急性经过,如不及时控制,往往威胁小儿生命。
【调节心脏功能的主要因素】
1. 前负荷
前负荷或称容量负荷,系指心室收缩前所遇到的负荷,常以心室舒张末期容量或压力表示。测定肺小动脉楔压可反映左室舒张末期压力(LVEDP)或称左室充盈压即左室前负荷。测定中心静脉压(CVP)则可反映右室前负荷。根据Frank Startling定律:在一定范围内,心肌收缩力的增强与心肌纤维的初长或张力成正比。心室扩张时,心肌纤维拉长,收缩力和心搏出量随之增加。此关系可由图1-19说明。上面的曲线为正常的心室功能曲线,表明心排血量在一定范围内随前负荷的增加而增加。在前负荷过度的情况下(即超出垂直虚线以外),即使心肌收缩力未减弱,也可发生肺或体循环充血,临床可出现呼吸困难、水肿等症状。下面的曲线表示心衰同时伴有收缩力减弱时的心功能状态,在水平虚线以下则产生低心排血量的症状。
图1-19 前负荷与心功能的关系
2. 后负荷
后负荷或称压力负荷,系指心室射血时所遇到的阻抗,常以主动脉压或总外周血管阻力表示。当后负荷增加时,心排血量减少。前负荷与后负荷的关系及两者对心功能的影响可由图1-20说明。正常的心功能曲线表明随心室充盈量的增加,每搏量和排血量亦增加。如A线所示,当主动脉的阻抗(或后负荷)增加时,排血量减少。反之,如最初的心室充盈压高,则减轻后负荷可使心功能改善(B线)。然而,当静脉回流量不足时(心室充盈量低,C线),减轻后负荷对患儿可能是不利的,因为外周血管扩张,回心血量减少,使充盈量进一步减少以致心排血量降低。
图1-20 前负荷改变对心功能的影响
3. 心肌收缩性
心肌收缩性系指与心室前、后负荷无关的心室本身的收缩力,是心肌固有的生理特性之一。心肌收缩力增强时,心排血量增加,反之亦然。影响心肌收缩性的内在因素与心肌超微结构、能量代谢、钙离子的转运及心肌收缩蛋白的合成有密切关系。
4. 心率
心脏的排血量=每搏量×心率,故心率的变化可影响心排血量。在一定限度内,心率增快可使每分排血量增加,但心率过快如超过180次/分时,由于心室舒张期缩短,心室充盈不足,加以心肌耗氧量增加,使心功能受损,每分排血量反而减少。此外,心率过慢如完全性房室传导阻滞心室率在40次/分以下时,也同样可致每分排血量下降。
【病因】
引起小儿心力衰竭的原因很多,上述四个调节心功能因素的变化均可导致心衰。
1.心肌收缩力减弱 如各种原因所致的心肌炎、心肌病等均可影响心肌收缩状态,使射血分数(即心搏出量/心室舒张末期容量)与心排血量下降,导致心衰。
2.前负荷过度或不足 如左向右分流型先天性心脏病(间隔缺损、动脉导管未闭等),二尖瓣或主动脉瓣关闭不全等,因血液的分流或反流使心室容量负荷增加而致心衰。此外,甲状腺功能亢进、严重贫血、维生素B 1缺乏、静脉输液过多等也可增加血容量,加重前负荷,引起心衰。
3.限制性心肌病、心内膜弹力纤维增生症、心包疾病等可使左或右室舒张期充盈不足,心排血量减少而致心衰。
后负荷过重 如高血压、主动脉瓣狭窄、主动脉缩窄等增加左室射血阻抗,可致左心衰;二尖瓣狭窄、肺动脉高压、肺动脉瓣狭窄等增加右室后负荷,引起右心衰竭。
4.心率与心律失常 心率过快或异位性心动过速等使心室舒张期缩短,心室充盈减少及心肌耗氧量增加,心排血量减少。心率过缓时,虽然每搏量有所增加,但每分钟排血量仍然下降。
临床根据引起心衰的原发疾病的不同归纳如下:
1. 心源性
(1) 先天性心脏病:
是婴儿期心衰的主要原因。据统计,在各种类型先天性心脏病中,约20%患儿迟早会发生心衰,而发生心衰者90%是在1岁以内。大血管错位、主动脉缩窄、室间隔缺损等都是常引起心衰的先天性心血管畸形。此外,某些先天性心脏病往往在一个特定的年龄期内,容易发生心衰,如据Billig等的意见,生后第1周内常见的心衰原因是伴主动脉瓣闭锁的左心发育不良综合征,其次为大血管错位,生后1~4周为主动脉缩窄和大血管错位,1~3个月龄则为左向右分流的畸形如室间隔缺损、动脉导管未闭和心内膜垫缺损。
(2) 风湿热及风湿性心瓣膜病:
是4岁以上小儿心衰的主要原因。
(3) 心肌病:
病毒性心肌炎和中毒性心肌炎,心内膜弹力纤维增生症,克山病,原发性和继发性心肌病,冠状动脉起源异常等。
(4) 其他:
室上性心动过速、心房颤动、心房扑动、完全性房室传导阻滞等多种心律失常以及心包炎、心包缩窄、感染性心内膜炎、心脏肿瘤等均可引起心衰。
2. 肺源性
以呼吸道感染性疾病为主,如重症肺炎、毛细支气管炎、哮喘性支气管炎,特别是哮喘持续状态。
3. 肾源性
急性肾炎、慢性肾炎、肾动脉狭窄、先天性肾发育不良、慢性肾盂肾炎等伴有显著高血压时,均可引起心衰。
4. 其他
如输液(血)量过多、维生素B 1缺乏、重度贫血、甲状腺功能亢进、电解质紊乱、高原缺氧、红斑狼疮等病,均可发生心衰。
【发病机制与病理生理】
心衰的发病机制相当复杂,多种因素参与了心衰的发生、发展过程。尽管人们对其认识正在不断深入,但迄今对其复杂的发病机制仍未完全阐明。过去认为血流动力学变化(心脏前负荷、后负荷增加)在心衰的发病机制中起重要作用。随着研究的不断深入,近十余年来,已逐渐从这种血流动力学的模式转变为神经内分泌细胞因子的病理生理模式。目前认为“神经内分泌细胞因子系统长期、慢性被激活促进了心室重构,进而使心功能进一步减退”。
(一) 神经内分泌系统在心衰中的作用
1. 交感神经系统激活对心衰的影响
心衰时心排血量减少,通过压力感受器反射性引起交感神经活性增强,刺激肾上腺髓质分泌儿茶酚胺(CA)。当β受体兴奋时,心率加快,心肌收缩力增强,心排血量增加。当α受体兴奋时,皮肤及内脏小动脉收缩,心和脑血管扩张,保证了重要生命器官的血供,并使血压得以维持。然而,血液循环中CA的持续升高却对心脏带来不利影响,并可促进心功能的恶化,主要表现为:
(1) CA对心脏的毒性作用:如引起CA性心肌病、心肌灶性坏死等。
(2) 心脏β 1受体数目减少、密度下调,使β受体介导的腺苷酸环化酶活性降低,心肌收缩力减弱。
(3) G蛋白代谢异常,GS/GI比值减小,影响正常心肌收缩力的主要受体是β 1受体,受体与G蛋白耦联,G蛋白将信息传递给腺苷酸环化酶,影响cAMP的合成。心衰时G蛋白的代谢异常使GS/ GI(兴奋性G蛋白/ 抑制性G蛋白)的比值减小,因而心肌收缩力减弱。
(4) 激活肾素血管紧张素醛固酮系统(RAAS)。
2. RAAS激活在心衰中的作用
心衰时肾血流量减少,刺激肾小球旁器中β 1受体,从而激活RAAS。RAAS的激活使血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)和醛固酮分泌增加,导致外周血管收缩,水钠潴留,心室前、后负荷增加,促使心衰进一步加重。此外,近年来对醛固酮的生物学作用有了深入一步的了解。醛固酮分泌增加,除使水钠潴留外,尚有其他不良的生物学效应,包括内皮功能障碍、炎症及广泛的组织损伤、心肌纤维化和心室的重构等。
3. 利钠肽系统(NPS)在心衰中的作用
心脏不仅有泵的功能,而且是内分泌的分泌器官。主要分泌的有心房利钠肽(ANP)和脑利钠肽(BNP)。前者主要在心房细胞合成,并贮存于心房肌特殊颗粒中。心房容量负荷、机械牵张是刺激ANP合成、分泌、释放的主要因素。BNP主要在心室细胞合成,慢性充血性心衰患者心房肌细胞的分泌颗粒也含有少量BNP。心肌缺血、坏死、损伤,心室壁张力增加及压力负荷过重等均能刺激BNP的合成。
近年来,大量的研究证明,ANP和BNP能舒张入球小动脉,收缩出球小动脉,使肾小球滤过率增加,并可抑制AngⅡ介导的近曲小管钠水再吸收,且拮抗血管加压素在集合管内的水钠潴留作用,另外还能抑制肾素及醛固酮的分泌。通过以上机制最终发挥利钠、利尿作用。ANP和BNP能抑制CA的分泌和交感神经冲动的传出而降低或抑制交感神经系统的活性,从而可直接舒张动、静脉,降低外周血管阻力。
心衰时,由于水钠潴留使容量过度负荷,因房室压力升高使NPS激活。NPS激活后除通过利钠利尿减轻水钠潴留、减少血容量外,还通过抑制血管收缩肽的产生,拮抗其缩血管作用及直接舒张血管,使全身外周血管阻力减低,减少静脉回心血量,进而减轻心脏前、后负荷,改善心功能。在生理状态下,NPS和RAAS的作用相互拮抗并保持平衡。这种平衡对于维持正常的血容量、血压和心血管功能是非常重要的。心衰后期,由于利钠肽受体(NPR)下调及肾脏对NPS的反应性减低,同时RAAS活性增加,使NPS与RAAS失去平衡,在一定程度上也加重了心衰。
心衰时神经内分泌机制之间的相互作用如图1-21所示。
图1-21 心衰时神经体液代偿之间的相互关系
4. 血管加压素(抗利尿素)在心衰中的作用
血管加压素在下丘脑合成,贮存于神经垂体,经常少量释放进入血液循环中,有抗利尿作用,增加水的再吸收。心衰时血管加压素分泌增加,使细胞外液潴留,游离水的排出减少,导致低钠血症,外周血管收缩,心室后负荷增加,从而加重了心衰。
(二) 细胞因子与心衰
越来越多的证据表明,细胞因子是心衰病理生理和发病机制中的重要因素。细胞因子[主要是肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)和白细胞介素1(IL-1)]通过介导左室重构,降低心肌收缩力,使β受体失耦联等作用引发和(或)加重心衰。心脏分泌细胞因子,这些因子又再损伤心脏,视为心脏的“自杀行为”。
1. TNF-α
正常心肌细胞不能产生TNF-α,但心衰时,在多种因素刺激下,心肌细胞产生大量TNF-αmRNA及表达TNF-α。TNF-α的生物活性是通过TNF-α受体(TNFR)介导的。人的TNF-R又分为两种。TNF-R1表达更充分且似乎是主要的信号受体,由TNF-α引起的绝大多数不良反应均由该受体所介导,而TNF-R2看来对心脏有保护作用。TNF-α对心脏的不良作用包括抑制心肌的收缩性,参与心室的重构,使心肌细胞凋亡增加,内皮功能障碍,胰岛素抵抗加重,诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的激活,β受体与腺苷酸环化酶脱耦联等。TNF-α促使心肌细胞凋亡的机制包括:①刺激心肌组织合成,释放NO,后者能直接促发心肌细胞凋亡;②使原癌基因表达增加而促进细胞凋亡。
2. IL-6
IL-6是类似TNF-α和IL-1的另一种多功能细胞因子,也可介导免疫和炎症反应。IL6的分泌与TNF-α和IL-1直接相关,后两者可通过释放核因子KB(NF-KB)核结合蛋白来诱导IL-6的基因表达。此外,IL-6也参与心肌重构和心功能不全的发生和发展。
3. IL-1
引起心衰的另一种主要细胞因子是IL-1。一般认为IL-1和TNF-α都是原始型的致炎症细胞因子。在原发性扩张性心肌病患者的心肌中已证实有IL-1,它以剂量依赖的形式抑制心肌的收缩力,这一作用与TNF-α相一致,且似乎与iNOS的刺激有关。另一些发现已证明IL-1与心肌细胞的凋亡、肥大和心律失常的发生有关。
4. 核因子KB(NF-KB)
该因子在调节一组炎症基因中起着极其重要的作用,这些基因包括:致炎症因子、化学因子和黏附分子。目前仅极少数关于心衰时NF-KB的资料。既然心衰时致炎症细胞因子增加,故可推测在各自的细胞中NF-KB的活性也升高。现已证实来自心衰患者的心肌组织显示了NFKB 的活性。
5. 白介素-10(IL-10)
IL-10是最重要的抗炎症细胞因子之一,已知它可分别下调TNF-α、IL-1和IL-6的产生。现已证实在内毒素(脂多糖)刺激的来自心衰患者外周血单核细胞中有这种现象,而且IL-10可限制巨噬细胞源性NO和氧自由基的产生,这可增加可溶性TNF-R的释放,后者可减低TNF-α的活性。
心衰时TNF-α、IL-6、IL-1等增强免疫的细胞因子被激活,而IL-10等有抑制免疫效应的细胞因子水平降低,导致免疫平衡的破坏,最终诱发和加重了心衰的进程。抗细胞因子疗法将成为一条治疗心衰的新途径。近年来,Vesnerinone作为一种新合成的磷酸二酯酶抑制剂可提高心衰的疗效,研究认为该药对包括TNF-α、IL-6在内的细胞因子的抑制作用可能是其抗心衰作用的主要机制。此外,近年来研制出一种抗细胞因子疗法如使用依那西普(etanercept)和英夫利昔单抗(infliximab)来治疗心衰,但临床实验结果令人失望,可能抗细胞因子疗法仅对证实处于炎症状态的心衰患者有效。
【临床表现】
心衰的临床表现随年龄不同而有一定差别。年长儿心衰与成人的表现相似,左心衰时主要出现肺循环淤血的症状和体征,其特点为咳嗽、呼吸困难、肺部啰音或哮鸣音、青紫、奔马律。右心衰竭时主要表现体循环淤血的症状和体征,其特点为颈静脉怒张、肝颈反流试验阳性、肝大及周围水肿。
婴儿期心衰的症状常不典型,多呈全心衰竭,临床有如下特点:
1.一般起病较急,病情进展迅速,可呈暴发型经过。急性心肌炎及心内膜弹力纤维增生症发生心衰时,常急骤起病,可于数分钟或数小时内突然发生呼吸困难,同时出现呕吐、烦躁、多汗、面色苍白或青紫、四肢冷、脉速而无力,心动过速可有奔马律、肺部干湿性啰音或哮鸣音。先天性心脏病如室间隔缺损等多呈慢性充血性心衰,起病较慢,症状主要为喂养困难、拒食、喂食时或喂食后出现呼吸困难、疲劳、烦躁、多汗、喜竖起抱、常干咳、哭声低弱。
2.以心动过速、呼吸困难和肝大为主要症状。
(1) 心动过速:婴儿心率可达180次/分以上,幼儿160次/分以上。心动过速是心衰的最早表现,但须除外因哭吵、发热、缺氧等原因所致的心率增快。
(2) 呼吸困难:安静时出现呼吸困难是婴幼儿心衰常见的症状,呼吸频率可增至50~100次/分,甚至更快。严重时肺部可听到干湿性啰音或哮鸣音。
(3) 肝大:婴幼儿一般肝脏在肋缘下不超过2~3cm,如超过3cm为病理性增大,尤其是短时间内肝脏进行性增大超过1.5cm以上,且边缘钝、有触痛时,是诊断心衰的重要体征。但检查时应注意体位、肺气肿、腹胀等因素的影响,同时应叩诊肝上界。
3.其他症状和体征 婴幼儿心衰时,颈静脉怒张及水肿如年长儿明显,前者可能因婴幼儿颈部较短、皮下脂肪多,且哭闹时颈静脉压亦可增高;后者因婴幼儿的末梢组织可能比成人能积聚更多的液体,如在24小时内体重突然增加200~300g,常为水肿的最初指标,如有水肿多在面部而下肢较少见。
【实验室检查】
1. 胸部X线检查
心影多呈普遍性扩大,搏动减弱,肺纹理增加,肺门阴影增宽,急性肺水肿时肺野呈云雾状阴影,有时可见叶间积液及肋膈角变钝。
2. 心电图检查
对心衰诊断帮助不大,可见到非特异性STT改变和P波增高。如发现房、室肥厚及心律失常,有助于病因诊断。
3. 超声心动图检查
可见心室和心房腔扩大,心室收缩时间间期延长,射血分数降低。
4. 心导管检查
可发现心房压力增高,左心衰竭时左房平均压超过1.6kPa(12mmHg),右心衰竭时右房平均压超过0.8kPa(6mmHg)。心室舒张末期压力及肺毛细血管楔压亦增高。
5. 血气分析及电解质测定
容量负荷过重伴肺部显著充血时,同通气/灌注比例失调,PaO 2轻度下降,伴轻度呼吸性碱中毒。心衰较轻时,仅有间质水肿而无肺泡水肿,可呈呼吸性碱中毒。婴儿严重心衰时可同时出现呼吸性酸中毒与代谢性酸中毒。此外,心衰婴儿可发生低钠血症,主要是由于液体潴留导致的稀释性低钠血症。
6. 利钠肽的测定
大量研究证实血浆ANP、BNP水平在充血性心衰时显著升高,并与心衰的严重程度、血流动力学紊乱程度密切相关。近年来,用ELISA法测定BNP或其N终端利钠肽前体(NTProBNP)的水平有很高的敏感性和特异性,可作为诊断心衰和判断其预后的重要指标。成人血浆BNP正常值低于100pg/ml。小儿血浆中BNP正常水平尚未统一。Koch等测定了195例健康儿童BNP的正常值,结果显示出生时血浆BNP水平高,一周内迅速下降(231.6~48.4pg/ml),2周以后低于32.7pg/ml,10岁以内男女之间平均BNP无显著差异。10岁以上女孩血浆BNP水平明显高于同年龄组的男孩(分别为12.1和5.1pg/ml)。青春前期女性BNP显著低于青春期和成熟女性,这可能是因为雌激素使BNP基因表达增强,男孩青春期前后无差别。
【诊断】
根据典型症状和体征,结合动脉血气、X线胸片和既往心脏病史等,一般不难作出诊断。右室需与支气管哮喘鉴别,咳大量粉红色泡沫样痰和心尖部舒张期奔马律有助于急性左心衰竭的诊断,而长期的哮喘病史,高音调乐性哮鸣音而湿性啰音不明显则有助于诊断支气管哮喘。非心源性肺水肿与急性左心衰竭虽都有呼吸困难、发绀和心率增快等相同症状和体征,但治疗方法各异,两者需鉴别(表1-17)。前者常有感染、过敏、吸入有毒气体、尿毒症、低蛋白血症、弥散性血管内凝血、肺淋巴管阻塞以及胸腔负压突然增高等相应病史和诱因,多数咳粉红色泡沫痰和端坐呼吸不明显。肺毛细血管楔嵌压在急性左心衰竭常大于25~30mmHg,而非心源性肺水肿毛细血管楔嵌压常在6~12mmHg。
表1-17 心源性哮喘与非心源性哮喘的鉴别
小儿心衰诊断标准如下:
1.具备以下四项考虑心衰:
(1) 呼吸急促:婴儿>60次/分,幼儿>50次/分,儿童>40次/分。
(2) 心动过速:婴儿>180次/分,幼儿>140 次/分,儿童>120次/分。
(3) 心脏扩大(体检、X线或超声心动图)。
(4) 烦躁、喂养困难、体重增加、尿少、水肿、多汗、青紫、呛咳、阵发性呼吸困难(两项以上)。
2.具备以上四项加以下一项或以上两项加以下两项即可确诊心衰。
(1) 肝脏肿大,婴幼儿在肋下≥3cm,儿童>1cm;进行性肝脏肿大或伴有触痛者更有意义。
(2) 肺水肿。
(3) 奔马律。
【治疗】
心衰的治疗原则为消除病因或诱因,减轻心脏负荷和增加心肌收缩力。具体措施如下:
1. 一般治疗
(1) 休息、镇静:
卧床休息可减轻心脏负担,儿童取半卧位,婴儿可将头部抬高20°~30°或置于婴儿睡椅中。应尽量避免患儿烦躁、哭闹,必要时可适当应用苯巴比妥等镇静剂,严重烦躁、肺水肿者可皮下注射吗啡0.05mg/kg。
(2) 饮食:
少量多次给予易消化和富有营养的食物。儿童限制钠盐在0.5~1.0g/d以下,婴儿一般仍给牛奶,不必限盐。由于强效利尿剂的应用,在限钠方面应小心,以免引起所谓的“低盐衰竭”。
(3) 吸氧:
对气急和有青紫者应及时给氧,一般可吸入30%~50%的湿化氧。
(4) 积极治疗病因及诱因:
如风湿活动时积极进行抗风湿治疗,维生素B 1缺乏引起的心衰应注射大量维生素B 1等。
2. 正性肌力药的应用
(1) 洋地黄类:
洋地黄用于治疗心衰已有200多年,近年来认为洋地黄类药物除具有中等正性肌力作用、减慢心率外,更重要的是具有神经内分泌的调节作用。小儿心衰时常用的洋地黄制剂为地高辛和西地兰,剂量与用法见表1-18。
1) 洋地黄化法:
急性心衰者一般选用地高辛或毛花苷丙静注,首次给洋地黄化总量的1/2,余量分2次,每隔4~8小时给予。洋地黄最后一次剂量后12小时可开始给维持量。
2) 维持量法:
现已证明,洋地黄的正性肌力作用与其用量呈线性关系。每天给维持量的地高辛经4~5个半衰期(6~8天)也能在血中达到有效血清浓度。此法适用于轻型、慢性心衰或对洋地黄敏感易中毒的心衰患儿。为较快提高有效血浓度,最初可给洋地黄化量的1/2,12小时后再用维持量,这样可避免洋地黄中毒,且能取得更满意的效果。
使用洋地黄的注意事项包括:
1)用药前应了解患儿在2~3周内的洋地黄使用情况,并作心电图对照。如需用而情况不明者应从小剂量开始并密切观察反应。
2)各种原因所致的心肌炎、心肌缺血、缺氧患者对洋地黄耐受性差,一般按常规用量再减去1/3,且洋地黄化时间不宜过快,病情允许时可用维持量法。
表1-18 洋地黄类药物的临床应用
3)未成熟儿及初生2周以内的新生儿因肝功能尚不完善,易引起中毒,洋地黄化剂量应偏小,可按婴儿剂量减少1/2~1/3。
4)用药期间需密切注意电解质变化,低钾、低镁易诱发洋地黄中毒,应及时防治。钙剂对洋地黄有协同作用,故用洋地黄时应避免用钙剂,但若患儿有明显低血钙,特别是伴低钙抽搐时,仍需给钙剂,用时应稀释后缓慢静滴,并将洋地黄化量减少1/4~1/5,且尽量在洋地黄血中高峰值之后使用。
洋地黄的毒性反应如下:
1) 临床表现:
小儿洋地黄中毒最常见的表现为心律失常,以频发室性期前收缩呈二联、三联或多源性,各类房室传导阻滞,阵发性房性心动过速伴房室传导阻滞等多见,严重者可发生室性心动过速、心室颤动而致死。其次表现为恶心、呕吐等胃肠道症状,而神经系统症状如嗜睡、头昏、色视等较少见。
利用放射免疫法测定血清地高辛浓度对判断有无洋地黄中毒具一定意义。一般认为中毒浓度在婴儿为4~5µg/L,儿童为3µg/L。<2µg/L则很少出现中毒反应。
2) 洋地黄中毒的处理:
①立即停用洋地黄制剂及排钾利尿剂。②补钾:轻者口服10%氯化钾1~2ml/(kg•d)。重者需静脉滴注10%氯化钾1.5ml/kg,用10%葡萄糖液稀释至0.3~0.6%,静滴4~6小时。肾功能不全、高血钾及合并房室传导阻滞者忌用静脉补给钾盐。③心律失常的治疗:对室性心动过速首选苯妥英钠,每次2~3mg/kg,在3~5分钟静脉缓慢推注,必要时每15分钟可重复一次,总量不超过5次。也可用利多卡因1~2mg/kg静注,然后以20~40µg/(kg•min)的速度持续静滴直至洋地黄大部分排除而且中毒症状完全消失为止。对Ⅱ~Ⅲ度房室传导阻滞可用阿托品0.01~0.03mg/kg静注,或异丙肾上腺素0.05mg加入10%葡萄糖液100ml中,按每分钟0.15~0.2µg/kg的速度滴注,必要时用临时性心内起搏。④如有条件可用抗地高辛抗体。
(2) 儿茶酚胺类:
1) 异丙肾上腺素:
该药兴奋β肾上腺素能受体,使心肌收缩力增强,用量为0.05~0.5µg/ (kg•min),静注。主要副作用为血管扩张、血压下降、心动过速和心律失常。目前多数学者不把该药物作为首选的正性肌力药物,除非有显著心动过缓或其他正性肌力药物无效时。
2) 多巴胺:
其心血管效应与剂量相关,小剂量0.5~2µg/(kg•min)时,兴奋外周多巴胺受体使肾、肠系膜和冠脉血流量明显增加,脑和肺血管轻度扩张,总的外周血管阻力(TPVR)下降或不变,总的效应是心排血量增加或不变,血压亦无改变;中剂量2~6µg/(kg•min)时,激活心脏肾上腺素能受体,通过β 1和α受体介导的直接作用,以及主要由β 2受体介导的从心脏肾上腺素能神经末梢中释放贮存的去甲肾上腺素之间接作用使心肌收缩力增强,TPVR升高或不变,总的效应是心排血量显著增加,心率轻度增快,血压轻~中度增高;大剂量>6~10µg/(kg•min)时,由于血管α 1和α 2受体激活使血管收缩,导致TPVR和心脏后负荷剂量依赖性增加,这一作用可影响心排血量,心率及血压增加较明显。目前认为治疗心衰时,多巴胺剂量以2~4µg/(kg•min)静滴为宜。该药主要用于心脏手术后的心衰或新生儿窒息伴发心衰、肾衰竭、败血性或心源性休克。
3) 多巴酚丁胺:
为新合成的儿茶酚胺,它直接增加心肌收缩力而不引起明显的心动过速或显著改变外周动脉的阻力。一般用量为2~20µg/ (kg•min)静滴,超过20µg/(kg•min)时发生心律失常的机会就明显增加。该药主要用于以心排血量减少和舒张期充盈压升高为特征的急性心衰。
(3) 双异吡啶类:
此类药物可抑制磷酸二酯酶的活性,使细胞内环磷酸、腺苷(cAMP)浓度升高,从而使钙通道的膜蛋白磷酸化,促进钙内流,增强心肌收缩力,还有扩血管的作用,与多巴胺或多巴酚丁胺联用可提高疗效。常用制剂有:
1) 氨力农(amrinone):
用量为首次静注负荷量0.25~0.75mg/kg,必要时30分钟重复一次,然后静滴5~10µg/(kg•min)。口服剂量为每次1~4mg/kg,每8小时一次。该药副作用较大,国外已基本停用。
2) 米力农(milrinone):
静注25~75µg/kg,以小剂量开始,根据需要递增。静注速度100µg/秒,间隔10分钟注射一次,最多注射3次,继之静滴0.25~1.0µg/(kg•min),共24小时,或静注后停药16小时改为口服2.5~7.5mg,每6小时一次(成人量,小儿口服量尚未见报道)。
3. 利尿剂
对急性心衰,常用的利尿剂为呋塞米或依他尼酸。这两种药物主要作用于髓袢升支,抑制升支稀释段对氯的主动运转,使钠和水的再吸收减少。其作用快、效力强,但应注意电解质紊乱如低氯血症、低钾血症、低钠血症、碱中毒。常用量为1mg/kg。对个别耐受性大者可用到3mg/kg,通常每天一次,必要时可在24小时内重复2~3次。近年来,因发现呋塞米间歇静注,其利尿作用波动较大,采取0.1~0.3mg/(kg•h)静脉持续泵入的方法,效果更好。慢性心衰一般用噻嗪类与保钾利尿剂联合使用,前者多用氢氯噻嗪,每天1~2mg/kg口服,后者多用螺内酯,每天1~2mg/kg口服。
4. 血管扩张剂
应用血管扩张剂治疗心衰,是近十多年来一个重大进展。大多数血管扩张剂对心脏并无直接作用,其治疗心衰的机制主要在于降低小动脉的阻力,减轻后负荷,以及扩张静脉系统减轻前负荷。目前公认的血管扩张剂适应证依次为:①前后负荷过重的左心衰竭;②二尖瓣、主动脉瓣反流的心衰;③难治性全心衰竭;④心衰伴洋地黄中毒。在治疗前,最好对患儿进行血流动力学的检测。当左室充盈压>2.0~2.4kPa (15~18mmHg)和心排血指数<2.5L/(min•m 2),而动脉压正常或稍高时,用血管扩张剂治疗可获得显著疗效。如有效血容量不足、左室充盈压≤1.6kPa(12mmHg),禁用血管扩张剂。对严重心衰患儿,联合应用血管扩张剂与收缩能药物,可显著提高疗效。儿科常用的血管扩张剂有如下几种:
(1) 酚妥拉明(phentolamine,regitine):
系α受体阻滞剂,主要作用为扩张小动脉,对静脉也具扩张作用,剂量为0.5~5µg/(kg•min),加于5%~10%葡萄糖液中静脉滴注。紧急情况下可先以0.15~0.25mg/kg缓慢静注,再静脉滴注。情况好转后可改用口服血管扩张剂,至心衰控制。此药缺点是易致心率加快,突然出现低血压,也可致心律失常,用时应密切观察。
(2) 硝普钠(sodium nitroprusside):
为动静脉双重扩张剂,用量为0.5~8µg/(kg•min)静滴,最初应从小剂量开始,逐渐递增。使用过程中应检测血中硫氰酸或氰化物水平以防中毒。使用以上两药有条件时需用微型输液泵或微量定时注射器按规定速度注入,用药期间必须定时(10~20分钟)观测血压,避免意外。
(3) 卡托普利(captopril):
该药为血管紧张素Ⅰ转换酶抑制剂,使血管紧张素Ⅱ生成减少,体循环阻力下降,后负荷降低,同时尚可抑制醛固酮的生成,减轻水钠潴留,降低前负荷。与地高辛联用,可提高疗效。首剂0.5mg/kg口服,每天2~3次,以后根据病情逐渐加量至每次2mg/kg,每天4次。该药主要副作用是引起低血压、心动过缓,故使用时要注意监测血压。其他副作用有中性粒细胞减少、蛋白尿等,但较少见,停药后可恢复。
(4) 哌唑嗪(prazosin):
为突触后α-受体阻滞剂,作用与硝普钠相似,主要用于慢性心衰的小儿口服给药,首剂5µg//kg,然后增加剂量,最大量25µg/kg,每小时1次。
5. β受体阻滞剂(BB)
由于BB有负性肌力作用,历来被认为可加重心衰而忌用。近年来对心衰发病机制的认识不断加深,关注到神经内分泌系统过度激活对心脏的不良影响,故这类药物已逐渐成为心衰不可缺少的一种治疗措施,也是近20多年来对心衰治疗产生的新观念。BB治疗心衰的作用机制如下:
(1) 减慢心率,减少能量消耗,改善心脏舒张期弛张、充盈和顺应性,从而改善因心率增快引起的心肌缺血和能量匮乏状态。
(2) 缓解由于交感神经功能亢进引起的冠脉痉挛,改善心肌缺血缺氧。
(3) 抑制交感神经过度兴奋,防止心肌细胞内钙超载,避免高浓度去甲肾上腺素对心肌细胞的损伤。
(4) 抗心律失常作用。
(5) 阻断肾上腺素介导的心肌生长和重构,防止儿茶酚胺引起的细胞毒性和凋亡。
(6) 上调β受体。
(7) 直接或间接抑制心衰时RAAS的激活,避免过量AngⅡ对心肌的损害。
(8) 有研究表明,BB能通过β 1、β 2受体减少内皮素1(ET 1)的产生,从而避免ET1作用引起的高血压和动脉粥样硬化,对防止心衰恶化有利。
目前认为BB适用于:①轻度、中度心衰并ET<40%者;②舒张期功能障碍,如肥厚性心肌病、扩张性心肌病等。
由于BB用于治疗小儿心衰的经验有限,具体使用时应注意:①应在心衰症状控制的情况下,在应用强心剂、利尿剂、扩血管剂、ACEI等常规治疗基础上加用BB。②应从极小剂量开始,视患者反应情况缓慢加量。③应长期服用才能体现药物的效用。疗效的取得是一个缓慢的过程,至少在3个月以上。通常治疗开始2~3个月心功能可能暂时下降,不要在此时立即停药,而应加用其他治疗措施。④严密观察病情变化,包括体重、血压、心电图等,在调整药量期间,如症状或水肿加重,可增加ACEI用量或加用利尿剂,同时暂缓增加或略减少BB的用量。
常用的BB有以下两种:
(1) 卡维地洛:
该药为非选择性BB,不仅有阻断β受体作用,同时也阻断α受体,后者同时起扩张血管作用,减轻心脏后负荷。初始剂量0.1mg/(kg•d),分2次口服,每周递增1次,每次增加0.1mg/(kg•d),最大耐受量为0.3~0.8mg/(kg•d),长期维持,至少6个月以上,平均2年,至心功能正常、心收缩力接近正常为止。
(2) 美托洛尔:
为选择性β 1受体阻滞剂,初始量0.2~0.5mg/(kg•d),分2次口服,每周递增1次,每次增加0.5mg/(kg•d),至最大耐受量2mg/(kg•d),长期维持时间同上。
6. 心衰的呼吸支持
近年来,在治疗心衰患儿尤其是婴幼儿时,强调了给予呼吸支持的重要性。呼吸急促是婴儿心衰的突出症状,由于肺充血、肺顺应性减低可使呼吸做功及耗氧量增加。充血和水肿的黏膜妨碍了空气在终末呼吸单位的流动,并使肺脏更易感染。严重心衰时合并有呼吸性和代谢性酸中毒。因此,对于这种患儿应经常做鼻咽部吸引,如分泌物黏稠或合并感染,尚需做体位引流或理疗以保持呼吸道通畅。
7. 急性左心衰肺水肿的处理
(1) 乙醇氧气吸入:
在通气的玻璃瓶中装入50%~70%乙醇,每次吸氧10~20分钟,间隔15~30分钟,重复1~2次。如有明显CO 2潴留及PaO 2降低者,应用机械通气。
(2) 镇静:
极度烦躁不安时,首选吗啡,每次0.05~0.2mg/kg皮下或静脉缓注,如无呼吸抑制而患儿仍烦躁不安,20~30分钟后可重复一次。
(3) 利尿:
选用袢利尿剂,呋塞米每次1~2mg/kg,静脉推注。
(4) 快速洋地黄化:
可用毛花苷丙静注。
(5) 使用血管扩张剂:
常用酚妥拉明,以每次0.3~1.0mg/(kg•次)溶于10%葡萄糖液10~20ml中,静脉缓注,每次总量不超过10mg,隔15~30分钟可重复一次,注意低血压和鼻塞等副作用。
(6) 减少静脉回流:
患儿取半卧位或坐位,两腿下垂以减少静脉回心血量。严重者可采用束臂带同时束缚3个肢体,压力维持在收缩压与舒张压之间,每15分钟轮流将一肢体的束带放松15分钟,换未束缚的肢体。
8. 心肌能量代谢赋活剂
(1) 果糖磷酸钠(1,6-二磷酸果糖,FDP):
该药通过刺激磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性,产生足够的ATP和磷酸肌酸,促进钾离子内流,增加细胞膜的稳定性,防止细胞产生氧自由基,从而对缺血、缺氧和再灌注损伤的细胞起保护作用,尚能改善心肌的收缩力和舒张功能。静滴用量为100~250mg/kg,每天1~2次。
(2) 左卡尼丁:
又称维生素BT、左旋肉(毒)碱或雷卡,其主要功能是作为载体将长链脂肪酸从线粒体膜外输送到膜内,促进脂肪酸的β氧化,使线粒体对脂肪的代谢加速。在心肌组织中,细胞内脂肪酸的β氧化过程必须有左卡尼丁的参与才能通过三羧酸循环,从而增进心肌的能量代谢,改善心脏功能。该药50~100mg/(kg•d)(最大量不超过3g/d),分2~3次口服。静滴量为10mg/(kg•d)。
(3) 磷酸肌酸钠:
磷酸肌酸在肌肉收缩的能量代谢中发挥重要作用。它是心肌和骨骼肌的化学能量贮备,并用于ATP的再合成。ATP的水解为肌动蛋白收缩过程提供能量,故可用于改善心肌的能量代谢。静脉滴注给药成人为2g/d,连用3~10天,1~7岁儿童剂量减半,≤1岁剂量再减半。
9. 治疗心衰有前景的新药
(1) 钙增敏剂:
现已证实,左西孟旦(levosimendan)可增加心肌细胞对钙的敏感性,增强心肌收缩力,不影响心率且有扩血管作用而不增加心肌的氧耗量。该药不增加心肌细胞内钙水平,但延长钙的作用,半衰期约80小时,已获准用于急性心衰治疗的临床实验,在成人和小儿心衰中都取得了较好的效果,但应用时间不长,需进一步观察。一项多中心、双盲对照研究显示,146例缺血性心脏病引起的Ⅲ~Ⅳ级心衰成人患者,用左西孟旦0.1~0.4µg/(kg•min)静滴4小时,与对照组比,28%患者心脏每搏量增加,39%患者心脏指数升高,心率稍加快,呼吸困难和疲劳感减轻。
(2) BNP:
奈西立肽(nesiritede)为人工重组的BNP,研究显示静脉持续泵入该药0.015~0.03µg/ (kg•min)可降低体循环阻力,减少容量负荷,增加心排血量,同时不增加心率和心肌氧耗,抑制神经内分泌激活,无快速减敏性,可作为一线药物治疗充血性心衰时对袢利尿剂无效的高容量负荷状态。负荷量为2µg/kg,静脉缓推1分钟以上,静脉维持量为0.005~0.03µg/(kg•min),至少应连续使用72小时。
(3) 醛固酮拮抗剂:
有抑制RAAS的作用,可阻断心肌及间质的重构,适用于心功能Ⅲ~Ⅳ级患者。严重心衰使用襻利尿剂加小剂量ACEI和螺内酯(安体舒通)可显著提高疗效,降低死亡率。螺内酯剂量为2~4mg/(kg•d),分2次口服。依普利酮(eplerenone)为选择性醛固酮受体拮抗剂,在盐皮质激素受体上与醛固酮产生竞争性拮抗,可用于心衰和高血压的治疗,与ACEI制剂依那普利连用效果较好,可使高血压患者的收缩压和舒张压降低,左心室肥厚减轻。
(4) istaroxime:
为新一代正性肌力药,与传统的正性肌力药不同,是具有松弛性正性肌力药,能减少Na +-K +-ATP酶的活性,刺激肌浆网钙ATP同工酶2(SERCA2a)对钙再摄取的功能,既影响心肌的收缩力,又影响心肌的松弛。istaroxime是第一个作用于SERCA2a的药物,不增加心肌的氧耗量和心率,较少触发心律失常。
(5) 腺苷受体拮抗剂:
为一种新型利尿剂。腺苷是影响肾功能的重要因素,抑制腺苷能延缓肾功能恶化。最近研究证实,急性心衰伴肾功能异常的成人患者经静脉注射300mg/d选择性腺苷受体拮抗剂rolofylline可明显改善心衰的症状,伴有腺苷水平下降。这一新型利尿剂极可能为心衰合并肾功能不全的患者带来新的福音,急性心衰或顽固性心衰的治疗将增添新的武器,尤其是对利尿剂抵抗的心衰患者。
(吴熙)
第四节 急性肾衰竭
急性肾衰竭(acute renal failure,ARF)是指肾脏排出水分及清除新陈代谢废物的能力突然下降,以致不能维持机体的内环境稳定。主要临床表现为有少尿、无尿和氮质血症。肾衰竭是在PICU患儿中比较常见的问题,同时在合并肾衰竭时治疗上存在很多矛盾的问题:药物剂量、营养支持等。下面就急性肾衰竭的病因、发病机制、临床表现及治疗进行重点阐述。
【病因】
1. 肾前性因素
(1) 血容量减少引起循环障碍:如腹泻、胃肠炎、出血、糖尿病渗透性利尿期、烧伤后、使用利尿剂后等,引起血容量急性较少而导致有效循环血量不足,而引起肾脏血流量的急剧减少,一方面可以造成肾小球滤过率急剧减少;另一方面,肾脏血流量的急剧减少可导致急性肾小管缺血、坏死,两者在急性肾衰竭的发病机制中都有重要的影响。
(2) 血液重新分布引起循环障碍:如严重脓毒症、急性胰腺炎、肠梗阻、腹膜炎引起腹腔间隙综合征、肾病综合征、肝功能衰竭等,引起血液重新分布至组织间隙或其他腔隙内而导致有效循环血量不足,导致肾脏灌注不足。
(3) 心功能障碍引起肾脏灌注不足,常见先天性心脏病、心源性休克、心肌炎、心包填塞等。
2. 肾性因素
(1) 急性肾小管缺血损伤或坏死:
常见于肾前性因素持续存在而引起的急性肾损伤。
(2) 外源性毒物中毒:
如使用过肾毒性抗生素(如氨基糖苷类,头孢一代、二代等)、化疗药物、非甾体类抗炎药、血管紧张素转换酶抑制剂和血管紧缩素受体阻断剂、放射性损伤、肾毒性的毒物、重金属、乙二醇等。
(3) 内源性毒物中毒:
肌红蛋白尿(挤压综合征)、血红蛋白尿(急性溶血性贫血等)。
(4) 急性间质性肾炎:
药物诱导或先天性。
(5) 急性肾小球肾炎:
链球菌感染后、过敏性紫癜(HSP)、系统性红斑狼疮(SLE)肾病综合征等。
(6) 血管病变引起肾损伤:
肾动脉或静脉栓塞、溶血尿毒综合征(HUS)、血栓性血小板减少性紫癜(TTP)、肾皮质坏死等。
(7) 先天性疾病:
先天性肾发育不良、先天性多囊肾等。
3. 肾后性因素
(1) 先天性尿道瓣膜。
(2) 孤立肾并梗阻。
(3) 双侧输尿管梗阻。
(4) 神经性膀胱功能障碍。
(5) 外伤后引起泌尿系损伤。
【病理解剖及病理生理】
除少数特殊情况外,无论何种原因引起的急性肾衰竭,在病理解剖上都极为相似。若在肾缺血后短期内作肾脏病理学检查,肾小球一般保持良好而只有局灶性肾小管坏死。若缺血时间过长或缺血非常严重,则可见肾小管扩张、坏死,肾小球基底膜中断、间质水肿,肾小管内常为嗜酸性物质、颗粒管型及色素管型所堵塞,但几乎无炎性浸润。电镜下常可发现肾小管微绒毛、线粒体及其他细胞器肿胀、溶解,恢复期可见到坏死的肾小管上皮再生。
肾衰竭的发病机制主要有两种学说。
1. 反流学说
反流学说认为,引起肾衰竭的主要环节在肾小管损伤,而肾小球的滤过功能大部分完好。损伤的细胞碎片及管型堵塞了肾小管,加之肾间质水肿,使水分及肾小球滤过液中正常不能被重吸收的物质返回到肾间质并被重新吸收进入血液,致使尿量减少,体内代谢废物增加。动物模型的微肾小管穿刺研究支持这一学说。但此学说仍有许多地方不能得到满意的解释,例如,有时肾功能改变发生在形态学改变之前,而并非发生在形态学改变之后。
2. 缺血学说
缺血学说认为,肾衰竭之发生主要与肾皮质血流减少有关。很多血管机制,主要是入球血管收缩引起肾皮质血流减少及肾小球滤过率降低,导致了急性肾衰竭。缺血和肾毒素可以使肾血流减少50%~75%。过去一度曾认为肾素和血管紧张素可引起入球血管痉挛,但目前资料表明:肾血流下降与尿量减少还不能单独归因于肾素及血管紧张素的增加。肾内血流分布在更大程度上受局部因素而不是受全身因素调节。血管反应还受交感神经介质、肾内前列腺素、缓激肽的调节。
总之,肾衰竭可能是由于如下机制单独或共同作用的结果。这些机制包括:
(1) 全身血压下降及局部入球血管收缩使肾血管球内静水压下降及肾小球滤过率下降。
(2) 肾小管上皮细胞损伤使肾小管的排泄及再吸收功能降低。
(3) 肾小管的机械阻塞使肾小管的尿流减少及原尿反流。
实际上并非所有肾衰患儿都需要这些机制共同存在,而是不同机制或多或少地在一定程度上起作用(图1-22)。
【临床表现】
1. 原发病的表现
急性肾衰竭是一组综合征,可由许多不同疾病引起。休克、心搏骤停、严重感染、严重创伤、溶血、中毒、烧伤、大手术等是最常见的引起肾衰竭的原发病。因此,急性肾衰竭的最突出表现也就是其原发病本身的表现。
2. 少尿或无尿
少尿或无尿是肾衰竭最具有特征性的临床表现之一。在上述疾病过程中,应精确地记录患儿每小时的出入量,如果患儿血流动力学稳定而尿量突然减少又未发现其他原因时,就应想到可能是急性肾衰竭的最早表现。当肾衰竭持续一段时间以后,就会出现一系列的代谢紊乱。
3. 水肿及血压升高
水钠潴留可于短时间内发生水肿,尤其是当低蛋白血症存在时更易发生。严重水肿可导致血压升高甚至急性心力衰竭。
4. 氮质血症
氮质血症是急性肾衰竭的主要表现之一。肾衰竭时,代谢产物排泄障碍,特别是蛋白质的代谢产物不能排出体外时,体内产生的蛋白质代谢产物浓度大大增加,这就是氮质血症。临床上氮质血症的最突出的表现常常是恶心、厌食、呕吐、乏力等非特异性症状及血尿素氮及肌酐升高。慢性肾衰所致的氮质血症常伴有骨髓抑制,引起贫血。
5. 电解质紊乱
电解质紊乱也是急性肾衰竭的重要表现。低钠血症、高钾血症、代谢性酸中毒常是急性肾衰竭的最危险的临床表现,也常常是致死的主要原因。
图1-22 急性肾衰竭的发病机制
(1) 低钠血症:
肾衰竭时的低钠血症是由于水潴留所造成的稀释性低血钠。正常血清钠在135~145mmoL/L之间。当血钠≤130mmol/L时,就可出现恶心、呕吐、乏力、厌食等症状。当血钠≤120mmoL/L时就可出现头痛、嗜睡、反应迟钝甚至惊厥。
(2) 高钾血症:
肾衰时最为危险的电解质紊乱是高钾血症。显著的高血钾可致心律失常甚至心室停搏。肾衰竭时高钾血症的发生与原发病有关,同时与肾衰竭本身有关:①人体内的钾90%由肾脏排出,10%由肠道排出。在少尿或无尿时血钾会急剧升高;②创伤、烧伤、手术、感染、发热可使代谢率增加,而代谢过程产生的钾就相应增加,这类患儿每天所产生的钾量可达1mmol/kg;③严重无尿患儿血中碳酸氢盐浓度可以每天2mmol/L的速度下降,而pH每下降0.1时,血钾可上升0.05mmol/L。具体临床表现详见电解质紊乱章节。
(3) 酸中毒:
急性肾衰竭患儿可发生严重的代谢性酸中毒,其机制包括:肾小管排泄有机酸、产氨、恢复碳酸氢钠之能力受损;患儿处于高代谢状态,有机酸产生增加;组织灌注减少所致的无氧代谢产生大量乳酸。正常儿童动脉血pH为7.35~7.45,碳酸氢盐浓度为22~26mmol/L(平均24)。当代谢性酸中毒发生时,机体通过加深加快呼吸排出更多的CO 2以保持 /H 2CO 3的比例不变。当酸中毒严重到机体不能代偿时,动脉血pH、碳酸氢盐浓度、PaCO 2都下降。
6. 水潴留
急性肾衰竭时必定会发生水潴留,不过急性肾衰通常不像慢性肾衰那样导致疏松部位组织水肿。急性肾衰竭所致的水潴留的主要表现为血容量急剧增加,血压升高,严重时表现为急性肺水肿。它最早的表现常常是呼吸频率增加,平卧时加重。进一步发展时,出现呼吸急促、口周发绀、肺底出现细小水泡音,心动过速甚至奔马律。X线片上可见到两肺纹理显著增加、两肺门阴影对称性增浓,典型的可呈现蝴蝶样阴影。
7. 贫血及出血倾向
急性肾衰竭患儿常发生出血倾向,有时甚至可见于疾病早期,可伴随有贫血,但是贫血程度较轻,出血原因考虑与肾衰竭有关而与DIC无关。皮肤可出现瘀斑,与血管脆性增加、血小板减少或功能障碍有关。约20%~40%的肾衰竭患儿伴有胃肠出血。其原因除与凝血障碍有关外,与明显氮质血症后引起的糜烂性胃炎也有关。引起急性肾衰竭的原发病如大手术、严重外伤、颅脑损伤、大面积烧伤等都处于应激状态之下,可发生应激性溃疡,这也是常见的消化道出血的原因。
8. 感染
约35%~40%的急性肾衰竭患儿可能发生感染。感染的常见部位多在肺、尿路、腹膜腔、静脉导管或其他部位的伤口。易感因素包括皮肤黏膜的完整性受损、创伤性检查、导管留置等。预防性使用抗生素常常可以导致机会性感染增加,应予避免。
无合并症的急性肾衰竭一般可分为少尿期、多尿期、恢复期三个阶段。少尿期一般经历1~2周,极少数历时3~4周后转为多尿期。多尿期临床上有两种类型,一种为利尿逐渐出现,尿量逐日增加;另一种为利尿现象突然出现。多尿期尿量有时可达1000~2000ml甚至3000~4000ml。这是肾小管上皮再生、肾皮质水肿消退的表现。此期内肾小管的浓缩、分泌功能都未完全恢复,血内BUN、肌酐甚至血钾都未能迅速下降,故仍须仔细监测水电解质平衡,预防水电解质紊乱。
【诊断】
如上所述,很多严重疾病都可引起急性肾衰竭。因此,凡有上述各种能引起急性肾衰竭的严重疾病存在时,应时刻警惕急性肾衰竭的发生。
1.少尿是确诊急性肾衰竭的关键。对于有上述严重疾病的患儿,应系统地监测动脉血压、中心静脉压(或肺动脉楔压)并精确地记录每小时的出入量。若患儿循环已经稳定而尿量仍低于0.5ml/ (kg•h),则提示患儿可能已经发生急性肾衰竭。
2.血尿素氮及肌酐值对确诊肾衰竭、估计其严重程度及预后极有价值。不过,尿素氮及肌酐常在少尿或无尿持续一段时间以后才升高,因此对于早期诊断并无很大帮助。
3.高血钾是急性肾衰竭的主要表现之一,它也和尿素氮一样,常在少尿或无尿持续一段时间之后才出现,而且它常受很多治疗药物如葡萄糖、胰岛素、阳离子交换树脂等的影响。因此,如有高血钾存在,对诊断肾衰竭、判断其严重程度和预后以及指导治疗都有重要意义。但如血钾正常,并不能除外肾衰竭。
4.对于有少尿及氮质血症的患儿,要进一步确定少尿及氮质血症的原因,确定是肾前性、肾性或肾后性肾衰竭。这一点十分重要,因为三者的处理方针是各不相同的(表1-19)。
表1-19 肾性肾衰与肾前性肾衰的鉴别诊断
注: ★
★
肌酐清除率(Ccr)也是确定肾功能的极为有价值的指标之一。肌酐清除率的计算方法为:Ccr=(140-年龄)×体重/72×Cr(mg/ dl)。其正常值≥80~120ml/(min•1.72m 2)。
B超可以确定肾脏的大小、数目及有无尿路梗阻,对确定肾后性肾衰有一定意义。
【治疗】
1. 肾衰竭早期或疑似肾衰竭患儿的处理
对疑有肾衰竭而一时又未能肯定为肾前性或肾性肾衰竭的患儿,有条件时应插入中心静脉导管以测定中心静脉压。如无条件测中心静脉压而患儿又无容量负荷过重的表现时,应先给予0.9%盐水20ml/kg以观察患儿反应。如对液体治疗无反应、尿量不增加,则可给予一次呋塞米静注,剂量为1mg/kg。
某些学者曾经建议,如患儿对液体治疗反应不佳,可给予一剂20%的甘露醇(0.5g/kg)以鉴别肾前性或肾性无尿。如为肾前性无尿,则患儿在接受甘露醇注射后一小时内至少应有0.5ml/kg的尿液排出。不过,如果患儿有早期心衰或未察觉的容量负荷过重,其危险性是非常大的。因此,临床医生应对患儿的症状和体征进行仔细的评估,然后再决定是否做甘露醇试验。
2. 实质性肾衰竭阶段的处理
如果经上述处理后尿量仍不增加或虽然尿量增加但BUN、Cr仍不断增加,就可以确定患儿已经有实质性肾衰竭,因而应按照肾衰竭进行系统治疗。其方案如下:
(1) 液体的处理:
液体容量负荷过重是急性肾衰竭的最危险、最难处理的问题之一,因此,一旦肾衰竭诊断成立,维持液体的进出平衡也就是处理急性肾衰竭的最重要、最紧迫的任务之一。如果患儿每天液体的入量超过显性及不显性失水的总和,将会导致容量负荷过重、充血性心力衰竭和肺水肿。
无发热患儿的不显性失水约为15ml/(kg•d)或300ml/(m 2•d)。处于高分解代谢状态下的患儿由于内生水量增加,因此所需补给的液体量应相应减少。发热所需的水分则应相应增加。正确的补液量应是:补液量=显性失水+不显性失水-内生水。
对于血流动力学稳定、血容量充足(CVP正常)患儿的输液量应为前一天的尿量、大便量、呕吐量、引流量、出血量加上不显性失水量。在无胃肠道损失的情况下所补液体应当是无钠的。胃肠引流液应该补以1/2的0.9%盐水,尿液应补给1/4 的0.9%盐水,其余补给无盐溶液。应根据出入量、血电解质浓度及体重不断调整输液量及输液速度。每天体重减轻0.5%~1%表示液体控制满意,体重不减甚或增加表示有液体潴留。
(2) 钾代谢紊乱的处理:
高钾血症是急性肾衰竭时的最危险的合并症,如处理不得当会危及生命。高钾血症可以从下列四个方面进行处理:①减少钾负荷;②使用拮抗钾离子电生理效应电药物(钠离子、钙离子);③使用能够使钾离子向细胞内转移的药物;④将钾离子从人体内移出(表1-20,详见第三篇第八章第六节“水电解质及酸碱平衡紊乱”)。
(3) 钠代谢紊乱的处理:
低钠血症是急性肾衰竭的常见临床表现之一。在低钠血症发生时,首先应当严格限制水的进入量。液体应限制在15ml/(kg•d)或300ml/(m 2•d)以下。当血钠≤130mmol /L而无容量负荷过重时,应给予含钠液体(详见水电解质酸碱平衡紊乱章节),但当血钠≤120mmol/L或患儿发生惊厥时应立即进行血液净化治疗。
(4) 代谢性酸中毒的处理:
碱性药物是纠正代谢性酸中毒的最重要的药物之一。理论上,当血pH降低至7.2以下时应以碱性药物纠正代谢性酸中毒。所需的碱性药物剂量详见第三篇第八章第六节“水电解质及酸碱平衡紊乱”。
在无尿的情况下所能够提供的补液空间是非常有限的。因此,临床上很难依靠药物来纠正代谢性酸中毒。故当血pH≤7.20或碳酸氢盐浓度≤12mmol/L时,理想的治疗应是血液净化疗法。尽早地恢复组织的血流灌注、改善患儿的营养状态从而降低组织的分解代谢,清除感染病灶以及正确合理地使用抗生素都有助于纠正代谢性酸中毒。
(5) 高血压的处理:
急性肾衰竭时,由于血容量负荷过重以及肾素-血管紧张素分泌过多而产生高血压。当血压超过脑血流自动调节的极限时,就会发生脑水肿或高血压脑病。不过,严重的高血压病例较多见于慢性肾衰竭而较少见于急性肾衰竭。处理时可采取如下措施:
1) 限制水分的摄入:
在急性肾衰竭时可通过严格限制水分的摄入而控制血压。在疾病的早期,呋塞米有助于减轻水负荷而控制血压。但如果患儿已经进入实质性肾衰竭阶段,大剂量呋塞米也难以增加尿量,反而可增加肾毒性及耳毒性,应避免使用。甘露醇可进一步加重血容量,尤其应予避免。
2) 硝普钠的应用:
硝普钠是当今最强有力、最迅速的降血压药。它直接扩张小动脉、小静脉平滑肌而使血压下降。静脉滴注时几乎立即起作用而滴注停止时其作用立即消失。常用剂量为0.5~8µg/(kg•min)。以体重(kg)×3的剂量加0.9%的盐水或5%葡萄糖至50ml时用微量输注泵输注,1ml/h=1µg/(kg•min)。给药期间每5~10分钟测血压一次,并根据血压情况调整输液速度。待到血压稳定在满意水平时,可每15~30分钟监测血压一次。在急性肾衰竭时,硝普钠的剂量只根据血压水平滴定,不需根据肾廓清率调整。硝普钠的毒性除了血压过度下降之外,尚有恶心、嗜睡、皮肤紫色花斑、耳鸣、易激动等。
表1-20 高钾血症的治疗措施
3) 口服降压药的应用:
急性肾衰竭时高血压一般不如慢性肾衰竭时严重。少数急性肾衰竭如急进性肾炎常伴有恶性高血压,需要口服降血压药物。卡托普利或巯甲丙脯酸是血管紧张素转化酶抑制剂,通过抑制血管紧张转化素酶而减少血管紧张素Ⅰ向血管紧张素Ⅱ转变,使肾血管及全身血管扩张、改善肾血流。它还可以间接地抑制醛固酮的分泌使水钠潴留减轻,血容量减少。它的血管扩张作用可使心脏的后负荷减轻、搏出量增加从而改善肾血流。其剂量为0.5~1.0mg/kg,对于肌酐清除率正常的儿童其最大剂量可达6mg/ (kg•d)。卡托普利的第二代产品包括依那普利、贝那普利,其半衰期较长因而每天只需给药一次。血管紧张素Ⅱ受体抑制剂直接作用于血管紧张素Ⅱ受体从而阻断血管紧张素Ⅱ的生理作用。常用制剂为氯沙坦。儿童剂量为1mg/(kg•d)。其他制剂包括颉沙坦、厄贝沙坦等。
(6) 贫血及消化道大出血的处理:
不论什么原因的贫血都必须纠正。有凝血障碍的患儿可根据凝血功能、血常规给予输入凝血因子、血小板,可同时给予补充维生素K及其他止血药物。
对于有胃肠道出血等患儿应静脉给予H 2受体阻滞剂如法莫替丁(0.4mg/kg)或氢离子泵阻滞剂奥美拉唑(0.4mg/kg)等,每天2次。
(7) 感染的处理:
对于无感染迹象的急性肾衰竭患儿,不应预防性地使用抗生素,否则易招致二重感染及耐药菌株感染。然而,当患儿有发热、白细胞升高,血、尿、腹水或其他引流物的细菌培养阳性时应及时给予抗生素。抗生素应根据临床表现及血培养结果作选择的依据。应尽可能地选用对肾脏毒性较小的药物以免造成或加重肾损害。在急性肾衰时应调整抗生素的剂量或给药间隔。如调整给药间隔时,给药间隔可用血肌酐浓度(mg/dl)乘以8或9(h),若单纯调整给药剂量时,给药量等于正常给药量除以血肌酐浓度的毫克数即可。
(8) 肾衰时的营养供给:
肾衰竭患儿营养不良发生率高,而营养不良又增加了急性肾衰竭的发病率和病死亡率。因此,急性肾衰竭患儿应当接受恰当的营养支持治疗。患儿营养支持的路径和目标取决于多个因素:ARF的基础病因,如药物性肾损害或血流动力学不稳定的脓毒症等;肾功能障碍的严重程度;血液净化预期需要;先前的内科或外科病史;肾脏之外的器官功能状况和住院期间的并发症,如大的开放性伤口等。对于所有ARF患儿,只要没有胃肠营养(EN)的禁忌证,应优先选择EN,而不是静脉营养(PN)。如果不能耐受EN或EN不能满足患儿的热量和蛋白质需求,应在给予血液净化基础上通过PN补充热量和蛋白质。
(9) 血液净化疗法:
透析疗法是治疗急性肾衰竭极其重要的手段之一。临床上有腹膜透析、血液透析和连续肾脏代替疗法等三种方法,对于儿童特别是在合并其他器官功能障碍的患儿中优先选择连续性血液净化治疗(有关内容详见腹膜透析及血液净化章节)。
【预后】
急性肾衰竭总的病死率波动于9%~72%不等,这在很大程度上取决于原发病和血液净化治疗的时机选择。外科手术后及严重创伤合并肾衰竭的病死率较高。然而,即使在同一种病,也因患儿的年龄、伴随疾病、肾损害的严重程度、血液净化时机以及营养支持的努力程度而有颇大差异。
(何庆忠 卢秀兰)
第五节 脑水肿与颅内高压
颅内高压是儿科常见危重症,脑水肿(cerebral edema)是引起小儿急性颅内高压最主要的原因。当颅内压过高发生脑疝(cerebral hernia)时,患儿可突然死亡。
【脑水肿与颅内高压的概念】
脑水肿指脑实质液体增加引起的脑容积和重量增加,是中枢神经系统对内源性或外源性有害刺激所产生的一种非特异性反应。脑细胞内液体蓄积称为脑肿胀,脑细胞间隙中游离液体蓄积称脑水肿。两者是同一病理过程中的不同阶段,且可互为因果,后期常同时存在,统称脑水肿。其临床表现相同,均可出现颅高压的症状和体征。
颅内压(intracranial pressure,ICP)为颅腔内容物所产生的压力,通常以侧脑室内液体的压力来代表。颅腔内容物包括脑、脑膜、颅内血管和血流(7%)以及脑脊液(约占10%)。病理情况下尚有病损物,如血肿、脓肿、寄生虫、肿瘤等。当颅内容物任何一部分增加时,颅内压将会升高,作为代偿必然导致其余部分容积减少,以维持颅内压相对恒定。
颅腔为一骨性腔隙,小儿在囟门和颅缝闭合前,若颅内压力增高,则囟门隆起,颅缝裂开,以增加颅腔容积,减轻颅高压程度;一旦囟门和颅缝闭合,则其容积固定,不能通过增加颅腔容积来缓解颅高压。
颅内压与颅腔内容物的容积关系密切,但两者之间并不成正比。如Langfitt容量压力曲线所示(图1-23),颅内压正常或轻度增高时,由于颅腔存在一定的顺应性与代偿能力,容积改变对颅内压影响不大,这是机体一种有限的生理代偿功能;一旦超出代偿临界点,颅内容物体积轻度增加,也将使颅内压迅速增高,出现颅内高压,导致脑缺血缺氧,脑功能障碍。严重者因颅腔内容物受压变形,部分脑组织移位,可造成脑血流中断、脑疝等严重后果。
图1-23 颅内容量-压力曲线
【正常颅内压及代偿机制】
(一) 正常颅内压
正常颅内压通常以侧脑室内液体的压力来代表。在椎管蛛网膜下腔通畅的情况下,与侧卧位做腰椎穿刺时所测得的压力大体相等,故常用腰穿所测脑脊液压力代表颅内压。因测压条件及测压时小儿状态各异,颅内压正常值各家报道不一。健康成人的颅内压正常值为7~15mmHg,婴儿和儿童的颅内压正常值可能在5~10mmHg。
(二) 颅高压的代偿机制
全颅腔的代偿空间仅为8%~10%,各种颅内容物的代偿能力有很大不同。脑及脑膜不易压缩,代偿能力最小;为维持脑功能,脑血流量亦相对恒定;因而脑脊液最早发生变化,经过枕骨大孔被挤向椎管;若颅内压进一步增高,脑血流量亦代偿性地减少。
1. 脑脊液
脑脊液是颅内三种内容物中最易变动的成分,因此,在颅腔空间代偿功能中发挥较大的作用。正常情况下,脑脊液平均体积为:新生儿10ml,婴儿50ml,幼儿80ml,4~13岁儿童100ml,成人120~140ml。约80%的脑脊液由脉络丛分泌,生成速度约为0.3ml/min,其余为经脑组织透过室管膜进入脑室系统的液体。生成的脑脊液经第四脑室侧孔和正中孔进入蛛网膜下腔,由蛛网膜颗粒吸收。脑脊液的分泌速度主要取决于平均动脉压与颅内压之间的压力差,其吸收则取决于颅内压与上矢状窦之间的压力差,分泌与吸收处于相对平衡状态。当颅内压增高时,脑脊液生成量仅轻度减少,但吸收速度明显增快,若颅内压大于0.686kPa( 5.15mmHg)时,吸收速度可达到生成速度的3倍,使脑脊液体积缩小,实现容积代偿。但若存在脑脊液吸收障碍,则该代偿能力将明显受限。当颅内压降低时,脑脊液吸收减少,分泌因压差增加而增加,使脑脊液量增多,以阻止颅内压的下降。
2. 颅内血容量
颅内血容量包括存在于静脉系统和动脉系统的血液。其中60%~70%在脑静脉和静脉窦中,30%~40%在动脉内。颅内压增高时,静脉系统受压,血液被挤出,使颅内血量减少起到容积代偿的作用。动脉的血液灌注即脑血流量(cerebral blood flow,CBF),与脑灌注压(cerebral perfusion pressure,CPP)及脑血管阻力(cerebral vascular resistance,CVR)关系密切。表示三者关系的公式为: 。CPP为平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)与平均颅内压(mean intracranial pressure,MICP)之差,即CPP=MAPMICP。因此,维持一定脑灌注压,须以维持正常血压与颅内压为前提。
3. 脑实质
脑实质为半固体状,颅内压增高时,不能迅速通过改变体积来适应,相反可因各种病变使脑组织内液体异常积聚,即脑水肿而使脑体积增大。但在缓慢发展的脑积水病例中,随着脑室显著扩大,脑皮质明显变薄,也有一定代偿作用。
【脑血流的自动调节和颅内压】
正常情况下,脑血流从出生至成人保持相对恒定,约为每分钟50~60ml/100g脑组织。成人脑重量仅为体重的2%~2.5%,而脑血流相当于心排血量的15%,脑组织耗氧量占全身耗氧量的20%,说明脑组织对血供的需要量明显高于其他器官。但脑组织能量储备极少,其氧化代谢所需葡萄糖和氧绝大部分来自血液循环,因此脑对缺血、缺氧、低血糖极为敏感。相对恒定的脑血流是脑组织维持正常生理功能和代谢活动的重要前提。关于脑血流自动调节机制有以下几种学说,它们均通过改变脑血管阻力发挥作用。
1. 代谢调节
当各种原因导致脑血流减少时,脑组织缺血、缺氧,缺少足够的营养物质,代谢产物堆积,细胞内产生的氢离子扩散到细胞外间隙,使pH降低;高热或抽搐时,脑组织活动增强,对葡萄糖和氧的需求量增加,CO 2生成增多,也可使pH降低,机体通过代谢反馈效应,扩张脑血管,增加脑血流以保持内环境稳定。反之,当处于低温、麻醉等低代谢状态时,脑血流量相应减少。
2. 压力调节
正常状态下,血压在一定范围内波动时,脑组织通过内在压力自动调节机制,使其血液供应相对不变。即当血压下降时阻力血管扩张,血压升高时阻力血管收缩,脑血流量可维持相对恒定,称Bayliss效应。对成人的研究显示,只有平均动脉血压在8~21.3kPa(60~160mmHg)之间波动时,这种压力自动调节功能才发挥作用。当平均动脉压降至8 kPa以下时,脑阻力血管不再扩张;严重高血压平均动脉压大于21.3kPa时,脑阻力血管失去张力而处于被动扩张状态,若此时再提高脑灌注压,则脑血流将随脑灌注压的增加呈线性递增,出现脑过度灌注状态,脑的非阻力血管也被动扩张、充血、渗出,出现脑肿胀,使颅内压增高。
3. CO 2和氧的自动调节
CO 2能自由通过血脑屏障,影响脑脊液与脑组织的pH,是一种快速而有力的血管活性物质。脑血管对PaCO 2变化反应迅速,潜伏期约20~30秒(其中4~5秒是由肺到脑循环的时间),3~4分钟达平衡。脑血管对CO 2变化的反应性随时间延长而产生耐受现象,即当CO 2改变时间持久后,脑血流非但不再继续增减,反而逐渐恢复至原水平。低碳酸血症很快引起脑血管收缩,脑血流量减少,颅内压下降,这是使用过度通气降低颅高压的主要理论依据。反之,高碳酸血症引起脑血管扩张。PaCO 2在2.67~5.33kPa (20~40mmHg)范围内,每下降0.13kPa(1mmHg),脑血流可减少4%。当PaCO 2大于5.03kPa(40mmHg)时,每升高0.13kPa(1mmHg),脑血流量可增加2%~3%,使颅内压升高;但当PaCO 2超过9.03kPa (70mmHg)时,脑血管的自动调节功能丧失。
虽然血氧分压的变化也会引起小动脉的相应舒缩,但其调节作用远不如CO 2分压变化所产生的调节作用强烈。PaO 2 在8~18.06kPa (60~140mmHg)范围内,脑血流可保持相对稳定。若PaO 2低于8kPa(60mmHg),脑血管开始扩张,使脑血流增加,颅内压上升;当PaO 2超过18.06kPa (140mmHg)时,脑血管收缩,脑血流减少,颅内压下降。
4. 血液黏滞性的自动调节
血液黏滞度变化可改变血液的流变学特征,从而导致脑血流变化。黏滞度降低时脑血流增加,反之脑血流减少。血液黏滞度变化调节脑血流的确切机制还不清楚,可能与代谢调节和压力调节参与有关。
5. 神经调节
脑动脉周围存在着广泛的运动血管神经丛,并且在脑血管壁平滑肌发现有肾上腺素能缩血管受体和胆碱能扩血管受体。颈内动脉及其分支周围都被来源于上颈髓以及星状神经节的肾上腺能神经丛所支配,当交感神经兴奋时,血管的收缩强度与神经丛密度有关,动脉管壁平滑肌上胆碱能纤维丛主要来源于延髓的网状结构,由岩神经发出支配到相应的脑血管。这些发现表明,中枢可以通过神经机制独立地或与其他自动调节机制一起控制脑血管的管径和脑血流量。
【颅内高压的病因】
1. 急性感染
感染后24小时内即可发生脑水肿。可分为:
(1) 颅内感染:
如各种病因引起的脑炎、脑膜炎、脑脓肿及耳源性颅内感染等。
(2) 全身感染:
如中毒性痢疾、重症肺炎、严重脓毒症等可引起脓毒性脑病(中毒性脑病),急性重症肝炎等也可发生脑水肿。
2. 脑缺血、缺氧
心搏骤停、休克等可致脑缺血缺氧;窒息、癫痫持续状态、一氧化碳中毒、严重贫血(急性贫血血红蛋白<50g/L,慢性贫血血红蛋白<30g/L)、肺性脑病等可致脑缺氧。严重缺血、缺氧数小时即可发生脑水肿。
3. 创伤性脑损伤
儿童常见,创伤性脑损伤发生后,由于存活脑组织血液灌注的减少,导致氧和代谢物质输送减少,代谢废物及毒物清除率降低,从而造成继发性脑损害。
4. 中毒
如铅或其他重金属、食物(白果)、农药(如有机磷)、灭鼠药(如毒鼠强)、乙醇、药物(如苯巴比妥钠、四环素、维生素A、维生素D)等中毒。
5. 水电解质平衡紊乱
如急性低钠血症、水中毒、各种原因所致酸中毒等。
6. 其他
高血压脑病、瑞氏综合征、输液输血反应、突然停止使用激素、脑型白血病、严重遗传代谢病、颅内血管疾病(如脑动静脉畸形、血管瘤、毛细血管扩张症)等。其他引起颅高压的原因尚有颅腔狭小、颅内占位性病变(肿瘤、出血、寄生虫)、各种原因引起的脑积水、真性红细胞增多症等。
【脑水肿的分类】
1967年,Klatzo首先提出,脑水肿从发病机制和病理方面可分为血管源性与细胞毒性脑水肿两大类。之后有学者逐渐补充,如1975年Fishman提出间质性脑水肿;1979年Miller提出低渗性脑水肿等。脑水肿分类方法很多,根据病因、发生机制与病理改变的不同,可分以下四种类型,其各自特点见表1-21。
1. 血管源性脑水肿
主要因血脑屏障受损伤,毛细血管通透性增加,血浆蛋白和水分渗出,引起脑组织细胞外液含量增多。其特点是白质水肿明显重于灰质,可能与白质和灰质的纤维密度不同有关。当血管内压力大于组织间隙压力时,水分更易向血管外渗漏。水肿液不仅是单纯的弥散,还可随细胞外间隙中的细胞外液流动至邻近脑回。由于水肿脑组织与脑室间有静水压差,部分液体可通过室管膜进入脑室系统,并随脑脊液循环而被吸收,这是水肿液消散的主要途径。血管源性脑水肿多见于脑挫伤、脑肿瘤压迫和炎症性疾病等。
病灶区脑皮质早期有血管充血、坏死、出血和灰质肿胀。电镜下可见毛细血管内皮细胞间紧密连接处开放,基底膜变宽,髓鞘纤维束间细胞外间隙变宽,透明并含有较多液体。
2. 细胞性脑水肿
此类脑水肿的特点为液体积聚在细胞内。主要由于脑缺血、缺氧,钠、钾、氯离子泵的能量ATP很快耗竭,泵功能衰竭,细胞内水钠潴留,从而导致脑细胞水肿。
正常生理状态下,细胞外的钠离子比细胞内多3倍,细胞内钾离子比细胞外多20倍。当神经活动产生动作电位时,细胞内钾离子依靠细胞膜的通透性和离子梯度差很容易向细胞外转移;但细胞内钠离子向膜外转移则需靠钠泵完成,而维持细胞膜钠泵功能的能量来源为三磷酸腺苷。脑缺氧时,葡萄糖无氧酵解所产生的三磷酸腺苷仅为正常的1/18~1/19,故能量供应大为减少,钠泵不能正常运转,钠离子不能由细胞内向细胞外转移而堆积在细胞内。此时细胞膜电位不能维持,而使神经传导暂时停止。带负电荷的氯离子能自由通过细胞膜,到细胞内与钠离子结合成氯化钠,使细胞内渗透压上升,为保持细胞内外渗透压平衡,大量水分进入细胞内,使细胞肿胀,体积增大,甚至破裂,细胞外间质缩小。神经胶质细胞膜的阻力较小,对水和电解质的通透性较高,最易出现细胞内水肿。无氧酵解时,乳酸堆积,细胞内pH下降,细胞膜的通透性增高,细胞内蛋白质的亲水性加强,更促进细胞性脑水肿的发生和发展。
单纯细胞性脑水肿无血管损伤,血脑屏障相对完整,水肿在灰质、白质均有,主要在灰质细胞内,细胞外间隙并不扩大。水肿液不含蛋白质,钠、氯离子含量增高。电镜下可见星型细胞、神经元肿胀,甚至累及神经突和轴索,并伴有某种程度的细胞外液积聚。由于细胞代谢障碍、细胞性脑水肿常导致神经功能异常。多见于各种中毒、严重脓毒症、各种原因引起的脑缺血缺氧(休克、窒息、心搏呼吸骤停)、严重低温等。
3. 渗透性脑水肿
表1-21 各种类型脑水肿的特点
某些原因引起细胞外渗透压(包括血浆渗透压)降低,可使细胞内含水量增多而发生脑水肿。常见于急性水中毒、低钠血症、抗利尿激素分泌过多(如颅内感染)时。血浆内水分由于渗透压的改变而大量进入细胞内,主要是灰质和白质的胶质细胞内水分聚积、白质肿胀更明显。此时细胞外间隙不扩大,血脑屏障也仍保持相对完整,水肿液中钠离子浓度略低,钾离子浓度明显降低,脑脊液形成增加。
4. 间质性脑水肿
见于各种原因引起的交通性(脑脊液生成增多、吸收障碍或部分蛛网膜下腔阻塞)或非交通性脑积水(脑室系统阻塞),又称脑积水性脑水肿。病变主要位于脑室周围的白质,由于脑脊液分泌、吸收失调或循环障碍,过多积聚于脑室所致。此时颅内容物增加,直接引起颅压升高。同时扩大的脑室内压力增高,室管膜受压,细胞变扁平,甚至破裂,脑脊液通过脑室壁进入脑室周围的白质中,引起间质性脑水肿。
CT检查可见脑室扩大,周围白质密度减低。严重脑积水时,脑脊液可散布至整个白质,使细胞与神经纤维分离,并有胶质增生。水肿组织内毛细血管正常。脑室周围毛细血管可吸收外渗的脑脊液,故颅内压有时正常,有时增高。脑室扩大持续时间过久,可使脑皮质受压变薄,甚至脑萎缩。
在临床工作中遇到的多数颅高压患儿,上述脑水肿类型常同时存在,难以截然分开。例如结核性脑膜炎患者极易发生颅高压,其原因是综合性的。脑膜充血、水肿、炎性渗出物可直接增加颅腔内容物;若脉络膜丛受累,将使脑脊液分泌增多,累及蛛网膜颗粒时,脑脊液回吸收减少,均可致交通性脑积水;若为颅底粘连或脑室管膜炎引起脑室内梗阻,使脑脊液循环阻塞,可引起非交通性或交通性脑积水;当合并闭塞性脑动脉内膜炎时,则可因脑缺血、缺氧导致血管源性脑水肿与细胞性脑水肿;而中枢神经系统感染引起的抗利尿激素分泌过多,又可发生水潴留、低钠血症,从而引起渗透性脑水肿。
其他常用的分类方法还有病理学分类法,可分为:①细胞外水肿:细胞和微血管周围间隙明显增宽,其间渗出物为粉红色的水肿液,称为“湿脑”。②细胞内水肿:灰质和白质细胞肿胀,尤以星状胶质细胞最明显,神经细胞常有弥散性局部缺血性改变和灶性坏死,称为“干脑”。此两种水肿发展到一定程度时,可同时并存,也可以其中一种为主。
【脑水肿的发病机制】
随着对细胞分子水平研究的深入,对引起血脑屏障损害和细胞代谢紊乱的原因有了一些新发现,从而加深了对脑水肿发生机制的认识并出现多种学说。
1. 微循环和血脑屏障学说
血脑屏障作为机体的一个重要屏障系统,可阻止多种物质通过;脑血管内皮细胞对某些物质有特异的转运作用,该作用受多种因素调节;同时脑血管内皮细胞上还有多种酶系统,具有酶屏障作用。由于脑血管内皮细胞的阻挡,水不能自由通过毛细血管壁,水的转移受血流动力学和生化因素的影响;还取决于毛细血管内外静水压、血脑屏障的完整性等。由于脑组织对缺血、缺氧和缺糖都很敏感,当体内外有害因素刺激超过大脑的调节能力时,就会出现脑微循环障碍、毛细血管通透性增加等一系列病理变化。
2. 氧自由基损害学说
1972年,Demopulous等提出自由基学说,认为自由基是引发脑水肿的重要因素,并认为不论何种类型的脑水肿,均由于细胞膜的过氧化作用所致。在脑创伤、缺血缺氧和出血等病理条件下,体内存在的一系列天然抗氧化剂和防御氧毒性的酶系统被破坏,氧自由基大量产生,过多的自由基不能及时被清除而产生毒性作用,主要包括:①损伤血管内皮细胞,刺激血管内皮细胞吞饮小泡增多,使毛细血管通透性增加;②诱发脂质过氧化反应,破坏线粒体、溶酶体和微粒体等细胞器膜;③破坏PGI/ TXA 平衡及血小板积聚,释放5-HT,导致毛细血管痉挛;④活化磷脂酶A 和C,产生花生四烯酸和白三烯,引起过氧化反应,加快脑水肿的发生。自由基反应还可因脑组织出血,血液中铁、铜等金属离子引起的催化作用而使过氧化反应加重。
3. 细胞内Ca 2+超载
钙离子对神经细胞的损害起决定性作用。在正常生理状况下,脑细胞内游离Ca 2+在钙泵、Na +-Ca 2+交换、胞内线粒体、内质网及胞质钙结合蛋白、钙调蛋白、微小清蛋白等机制调控下维持在0.1µmol/L,而细胞外Ca 2+浓度约为细胞内浓度的10 000倍。在病理情况如脑外伤、脑缺血时,Ca 2+大量内流,细胞内Ca 2+浓度急骤增加200倍,病理学称此为“钙超载现象”。过多的Ca 2+激活膜磷脂酶A 2和磷脂酶C,兴奋多价不饱和脂肪酸,钙泵活性减退,线粒体ATP能量产生不足,促发突触膜末梢兴奋性氨基酸递质大量释放,激活突触后膜NMDA受体操纵的Ca 2+通道,使Ca 2+浓度进一步持续升高,导致神经元水肿死亡。同时Ca 2+内流增加更多自由基生成,致使更多溶酶体溶解和酶的释放,加重磷酸盐和蛋白酶对膜的破坏,最终导致脑细胞完全损坏。钙离子还可进入脑的小动脉壁内,引起小动脉痉挛而加重缺血与缺氧。
4. 兴奋性氨基酸
脑细胞受损时,兴奋性氨基酸大量释放到细胞外,激活与NMDA 受体耦联的Ca 2 +通道,使Ca 2+内流,同时也使Na +通道开放,Na +内流增加,从而使Cl -和水被动内流,引起细胞毒性脑水肿。兴奋性氨基酸还可作为内源性兴奋毒素,破坏中枢神经细胞,导致神经功能障碍。近年研究证实,兴奋性氨基酸与缺血性、创伤性脑损伤有关,在缺血早期,大量兴奋性氨基酸如谷氨酸、门冬氨酸等逸出细胞外产生神经毒性作用。此外,脑缺血、外伤、癫痫持续状态、严重低糖血症等可能与NMDA 受体活性亢进有关。
5. 脑细胞能量代谢障碍
脑细胞在缺血、缺氧状态下,葡萄糖代谢由正常的氧化磷酸化转为无氧糖酵解,线粒体合成ATP的能力明显下降。膜磷脂代谢障碍,引起Na +-K +-ATP酶和Ca 2+-Mg 2+-ATP酶活性下降,细胞膜的转运功能紊乱,离子泵功能失调,Na +、Cl -大量从细胞外进入细胞内而不能被泵出,使细胞内渗透压增高,水分子进入细胞内导致细胞内水肿。同时,无氧糖酵解过程产生的乳酸中毒,使细胞膜脂质过氧化反应增强,进一步加重膜损害与细胞内脑水肿。
6. 一氧化氮(NO)
NO在脑水肿形成过程中的作用已得到大多数学者的认同。NO作为介质、信使、自由基、细胞功能调节因子,参与机体的血管反应、神经传递和免疫调节。体内NO的生物作用受NOS的调节。NOS有两种类型:原发型(cNOS)和诱发型(iNOS)。cNOS 以非活性形式存在于细胞中,胞内Ca 2+和钙调蛋白(CaM)引起NO短暂释放,生物效应以细胞间信息传递为主。iNOS不依赖于Ca 2+和CaM,在一些细胞因子作用下生成。iNOS一旦生成,其活性持续时间长,生物效应以细胞毒性为主。Yuan等认为组胺引起的血脑屏障通透性增加由NO介导。组胺与H 1受体结合,该受体与G蛋白耦联后激活磷脂酶C,此酶催化磷脂酰肌醇分解为甘油二酯和三磷酸肌醇,甘油二酯通过兴奋蛋白激酶C而激活NOS,三磷酸肌醇引起细胞质中钙离子浓度增加而激活NOS,最终NO产生增加是组胺诱发血脑屏障等微血管高通透性的关键。
7. 水通道蛋白
水通道蛋白(aquaporin,AQP)是特异性跨膜转运水分子的蛋白家族,能显著增加细胞膜水通透性,参与水的分泌、吸收及细胞内外水平衡。自1988年Agre等发现AQP1以来,目前在哺乳动物体内已发现13种水通道蛋白(AQP0~AQP12),其中6种在中枢神经系统内可见分布,分别为AQP1、AQP3、AQP4、AQP5、AQP8 和AQP9。与中枢神经系统关系密切的主要为AQP1、AQP4和AQP9。它们在脑水肿病理生理过程中的作用越来越受到重视。
AQP1集中分布于侧脑室、第四脑室及第三脑室的脉络丛上,多表达于脉络丛上皮细胞面向脑脊液的顶质膜的微绒毛表面,与Na +-K +-ATP酶定位相同,因此认为它与脑脊液分泌有关,并参与调节水和离子平衡。
AQP4分布最广,主要参与血浆渗透压的调节、血脑屏障的发育和功能维系,并兼有细胞外渗透压感受器的功能。研究结果证实,脑组织在发生缺血、外伤、肿瘤等情况时,AQP4 表达升高,这种升高是星形细胞为适应周围渗透压改变,调节局部渗透压,使其维持在合适范围内保护神经元不受损伤的反应,但过度升高超过自身调节范围则造成破裂自溶,引起细胞内毒性物质的释放而加重脑水肿。血脑屏障的胶质细胞终足上的AQP4表达升高,将引起血管内水分透过血脑屏障进入脑组织,导致血脑屏障的破坏而进一步加重脑水肿。AQP4对细胞毒性脑水肿起重要作用,抑制AQP4的表达和功能对细胞毒性脑水肿可能有一定的限制作用。
AQP9在细胞外水的调节和脑水肿形成中发挥的作用逐渐引起关注。缺血时的乳酸性酸中毒可引起AQP9通透性增加,使星形胶质细胞摄取过多的乳酸,利用这一方式AQP9可以清除细胞外多余的乳酸和甘油,此过程中,可能同时伴有水的快速流动。因此,如果能在脑水肿形成的早期及时改善脑组织的血氧供应,纠正乳酸酸中毒,可降低AQP9对于乳酸的通透性,有助于控制脑水肿。
进一步了解AQPs在脑组织的分布、结构和功能的关系以及它们之间的相互作用,以及AQPs活性的分子调控、化学调控方法和调控效应,开发调控AQPs活性的药物等,可能为脑水肿等水代谢疾病的临床诊治提供新的思路和方法。
8. 酶屏障系统受损
酶屏障系统指脑毛细血管内皮细胞和脉络丛上皮细胞上能把相应底物降解的独特酶系统,这些酶构成一道酶屏障,阻止相应底物入脑,对脑起保护作用。有人曾对脑毛细血管和脉络丛上的12 种酶活性进行研究,发现血管源性脑水肿时有9 种酶活性发生改变。因此推论,酶屏障系统的改变可能是导致血管源性脑水肿的原因之一。
【临床表现】
小儿急性颅内高压的临床表现与造成颅压增高的原发病、颅内高压的发展速度、有无占位性病变以及病变所在部位有关。
1.剧烈头痛 颅高压时的剧烈头痛系因脑膜血管或神经受挤压、牵扯以及炎症刺激引起,常为弥漫性、持续性,清晨较重,坐位时头痛重于卧位时。并可因咳嗽、用力、体位前屈、大量输液而加剧。婴儿则表现为烦躁不安、尖声哭叫,有时拍打头部。
2.喷射性呕吐 因颅高压刺激第四脑室底部及延髓呕吐中枢所致。呕吐与饮食无关,可清晨即吐,不伴恶心,呕吐后可进食。婴幼儿无其他诱因的频繁呕吐,多提示第四脑室或后颅凹存在占位性病变。
3.意识障碍迅速出现并加深 大脑皮层广泛损害及脑干上行网状结构受累,使患儿出现程度不等的意识障碍,并有迅速加深倾向,短期内可出现昏迷,常伴有躁动或狂躁。
4.肌张力改变及惊厥 脑干、基底节、大脑皮层和小脑某些部位的锥体外系受压,可使肌张力显著增高。主要表现为去大脑强直(伸性强直、伸性痉挛和角弓反张)和去皮层强直(病变在中脑以上,患儿一侧或双侧上肢痉挛,呈半屈曲状,伴下肢伸性痉挛)。脑疝时肌张力减低。脑缺氧或炎症刺激大脑皮层,可引起抽搐甚至癫痫样发作。恢复期可有木僵状态、失语及自主神经功能失调等。
5.呼吸障碍 脑干受压可引起呼吸节律不齐、暂停、潮氏呼吸、下颌运动等中枢性呼吸衰竭,多为脑疝前驱症状。
6.头部体征 前囟膨隆紧张,骨缝裂开、头围增大,头部浅表静脉怒张、破壶音阳性等体征为亚急性或慢性代偿机制所致,与婴幼儿颅骨骨缝尚未完全闭合、颅骨骨质软化有一定弹性有关。甚至8岁以下儿童亦可有骨缝裂开。上述代偿机制常使小儿颅高压早期症状不典型。
7.体温调节及循环障碍 下丘脑体温调节中枢受累,肌张力增高造成的产热增加;以及交感神经麻痹、泌汗功能减弱等,使体表散热不良,引起高热或过高热。
8.血压升高 为延髓血管运动中枢的代偿性加压反应,系因拟交感神经兴奋性增强或脑干缺血、受压与移位引起。此时收缩压上升2.67kPa (20mmHg)以上,脉压增宽,且血压音调增强。
9.眼部改变 可有眼球突出、球结膜充血水肿、眼外肌麻痹、眼内斜(展神经麻痹) 、眼睑下垂(提上睑肌麻痹)、落日眼(颅前凹压力增高)及视野缺损等。瞳孔改变包括双侧大小不等、忽大忽小,形态不规则。
视乳头水肿多为慢性颅压增高的表现,因眼底静脉回流受阻所致,急性脑水肿早期很少见。眼底镜检查时,颅高压初期可见视乳头边缘模糊、变红(先上下,后鼻侧、颞侧),并向外隆起;生理凹陷不清或隆起变红;静脉搏动消失。中期静脉怒张,搏动完全消失,扩张的毛细血管周围有渗出及出血,视力障碍较轻(此与视神经乳头炎不同)。晚期视乳头呈灰白色,边缘仍模糊;动脉收缩、色淡、视力逐渐下降,盲点扩大、周边视野向心性缩小。视乳头水肿是颅高压最客观的体征之一,但前囟未闭的婴儿常无视乳头水肿。
意识障碍、瞳孔扩大以及血压增高伴缓脉称Cushing三联症,为颅内高压危象,常为脑疝的前兆。
10.脑疝系指脑实质受挤压离开原有间隙,位置发生改变的病理状态。特别在发生嵌顿时,可因压迫邻近脑组织和脑神经,引起相应症状和体征,属于颅高压危象。常见的是小脑幕切迹疝(又称海马沟回疝、天幕疝或颞叶疝)与枕骨大孔疝(即小脑扁桃体疝) 。
(1) 小脑幕切迹疝:小脑幕将小脑与大脑的枕叶和颞叶分开。其前缘游离,与蝶鞍斜坡构成裂孔,脑干与动眼神经由此通过。颅内压增高至一定程度时,肿胀的脑组织向阻力小、压力低处移位,脑干及大脑下移,颅中凹的颞叶内侧海马沟回可疝入此裂孔,表现中脑受压症状。由于动眼神经受累,病侧瞳孔先缩小后扩大,对光反应迟钝或消失,眼睑下垂。对侧肢体呈中枢性瘫痪。由于脑干受压,还可出现中枢性呼吸衰竭,意识障碍加重,继而心率、血压不稳定。小脑幕附近的颞叶占位性病变最易发生这类脑疝。此时颅内压增高可不严重。
(2) 枕骨大孔疝:颅压过高使脑干下移时,位于后颅凹的小脑扁桃体首先被挤入枕骨大孔,继而压迫延髓。此时患儿昏迷迅速加深,双瞳孔散大,光反应消失,眼球固定,常因中枢性呼吸衰竭而呼吸骤停。幕上占位性病变所致枕骨大孔疝多发生在小脑幕切迹疝之后。但若疾病发展迅速,可观察不到小脑幕切迹疝的表现,即突然发现患儿双侧瞳孔散大,呼吸停止。但幕下占位性病变易造成枕骨大孔疝,而不并发小脑幕切迹疝。
【诊断】
1.病史中存在导致脑水肿或颅压增高的原因。
2.有颅内高压的症状与体征 成人颅高压的三大特征为头痛、呕吐与视乳头水肿。小儿常缺乏主诉,且颅压增高时,婴儿可通过前囟膨隆、骨缝裂开代偿,上述特征多不典型。由于临床表现常缺乏特异性,急性脑水肿又很少引起视乳头水肿,因此对病情必须全面分析,综合判断。虞佩兰提出小儿急性脑水肿临床诊断的主要指标和次要指标各有五项。具备一项主要指标及二项次要指标即可诊断。主要指标有:①呼吸不规则;②瞳孔不等大;③视乳头水肿;④前囟隆起或紧张;⑤无其他原因的高血压[Bp>年龄×2+13.3kPa (100mmHg)]。次要指标是:①昏睡或昏迷;②惊厥或(和)四肢张力明显增高;③呕吐;④头痛;⑤给予甘露醇1g/kg静脉注射4小时后,血压明显下降,症状体征随之好转。
3.测定颅内压 是确诊颅内压增高的重要手段。方法有:
(1) 腰椎穿刺测脑脊液压力:由于液体静力压,即脑脊液本身液位高低对颅内压有一定影响,腰穿时的体位对测压会有影响。正常状态下,侧卧位时侧脑室液与脊髓腔终池脑脊液压力应相等,因此常用侧卧位腰穿所测脑脊液压力代表颅内压。但有梗阻时所测值不可靠。须注意颅内压明显增高时,腰穿有导致脑疝的危险,应先用甘露醇30分钟后再穿刺测压以确保安全,但必然影响测定结果。
(2) 侧脑室穿刺测压 最准确又较安全。在颅压监测下,还可进行控制性脑脊液引流,达到减压治疗目的。对前囟未闭的患儿脑室穿刺操作较易,前囟已闭者须作颅骨钻孔。严重急性脑水肿由于脑实质肿胀明显,脑室受压减小、移位,穿刺往往不易成功。
(3) 前囟测压 利用非损伤性颅压监测仪直接测定前囟压力。适用于前囟未闭且囟门较大者,因易受测压人手法影响,结果差异较大。
(4) 直接颅压监测法:将感应器放置在脑室、蛛网膜下腔、硬膜外,借传感器与有压力监测装置的监护仪或颅压监测仪相连,直接在荧光屏上适时读数并可观察颅压波形(详见第六篇第五章第十一节“颅内压监测”)。
4.影像学检查
(1) 颅骨X线片:慢性颅高压可表现为指压迹征、骨皮质变薄、骨缝裂开等,而急性颅高压上述表现不明显。
(2) 头颅电子计算机X线断层扫描(CT):为非损伤性检查方法,1982年Torack首次将第三代CT用于脑水肿诊断。可协助观察脑水肿部位、程度、脑室扩张及移位情况及引发颅高压的病因。急性颅高压表现为脑实质丰满、脑沟回浅、外侧裂缩小或消失、脑室受压、中线结构移位等。慢性颅高压可见外部性脑积水、脑室扩张和脑萎缩等。
(3) 头颅磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI):脑水肿时,T 1和T 2像值均延长,因此在T 1加权像上呈长T 1低信号或等信号,在T 2加权像上呈T 2高信号。近年来,随着弥散MRI、动态MRI和磁共振波谱(MRS)的应用,MRI对脑水肿的检验更加灵敏。
(4) 脑电图:小脑幕切迹疝时,大脑组织移位、循环障碍,脑干网状结构功能紊乱,可见疝侧颞叶慢波。有时两侧额叶及颞叶可出现对称的同步中或高幅度慢波。
(5) 经颅多普勒超声(transcranial dopplor,TCD):通过无创、动态监测颅底Willis环大血管(主要检测大脑中动脉)血流速度,了解脑血流动力学改变,可间接判断脑血流灌注情况。近年来,许多学者对颅高压与TCD频谱变化的相关性进行了大量研究,发现颅高压的TCD频谱表现虽不够特异,但敏感性好,特别是TCD动态监测可协助临床判断颅高压程度、治疗效果和预后。颅高压时TCD主要表现为:频谱高尖,流速减低,以舒张期流速降低为主;阻力指数增高。严重颅高压、脑死亡患者TCD出现相对特异性改变,即在心脏收缩期呈流速较低的正向波,舒张期呈负向波,也称振荡波形;更严重患者TCD仅显示心脏收缩期流速极低的尖小正向波,舒张期血流消失,也称尖小收缩波;或收缩期和舒张期均探测不到血流。
5.神经生化蛋白标记物 主要有两种蛋白:
(1) 神经元特异性烯醇化酶(NSE):是一种介导神经元及轴突内糖酵解过程的酶,它会在神经系统损伤后释放到血液中(该酶也存在于红细胞中)。研究表明NSE在所有脑损伤患者中均升高,且与对照组无明显差别,所以其特异性较差,预测疾病预后的作用比较模糊。但Berger等发现NSE的最初浓度及其峰浓度能较好地预测4岁以下脑外伤儿童的预后。
(2) S-100B蛋白:是一种位于星形神经胶质细胞内的钙结合蛋白,它也在神经系统损伤后出现,其特异性较NSE高。有学者发现,外伤或缺血缺氧所致轻度或重度脑损伤患者(如格拉斯哥评分为8分),其S-100B均会明显升高,然后随时间增长而下降。Raabe等发现死亡患者的S-100B的水平更高,说明其与GCS评分、ICP和CT一样,能独立地预测预后。当然,也有报道称在预后较好没有后遗症的患者中S-100B也可持续升高3~5天。
目前关于两者与脑损伤机制(外伤或非外伤)之间的确切关系尚不清楚。
【治疗】
小儿颅压增高,尤其是脑水肿病情进展迅速,常危及生命。如能早期消除病因,积极降低颅压,病变往往可逆。治疗目的在于保证脑灌注及充分能量供应;防止脑组织在颅内空间移动;采用直接减少颅腔内容物容积的方法,常可维持脑的正常代谢。
1. 病因治疗
去除病因,制止病变发展是治疗之根本。如抗感染,纠正休克与缺氧,改善通气,防治CO 2潴留,清除颅内占位性病变等。
2. 一般治疗与护理
使患儿保持安静,避免躁动、咳嗽及痰堵。卧床时头肩抬高25°~35°,以利颅内血液回流;有脑疝前驱症状时,则以平卧位为宜。亦有人认为侧卧位可避免呼吸道梗阻。检查或治疗时不可猛力使患儿转头、翻身;避免用力按压腹部及肝脏;积极纠正缺氧、高碳酸血症、电解质紊乱及代谢性酸中毒;还应使患儿保持正常血压与体温。应注意对眼、耳、口、鼻及皮肤护理,防止暴露性角膜炎、中耳炎、口腔炎、吸入性肺炎及压疮。必要时可使用镇静剂。惊厥使脑代谢率增加,氧消耗量加大,必须迅速制止,常用地西泮、咪达唑仑及苯巴比妥等。已有呼吸障碍者需及时气管插管机械通气。
3. 脱水疗法
可直接减少脑组织容量,降低颅内压。脱水所用药物分为渗透性脱水剂和利尿剂两大类。
(1) 渗透性脱水剂:
静脉注射一定量高渗物质,使血浆渗透压骤然增加,形成血-脑、血-脑脊液渗透压梯度,使脑与脑脊液中水分进入血中,进而由肾脏排出,达到脱水、降颅压目的。血脑屏障完整时效果尤为显著,故最适用于细胞性或渗透性脑水肿。但在临床工作中,由于渗透性脱水剂疗效确切,起效迅速,可用于各种类型脑水肿。一般认为即使是血管源性脑水肿,也可通过使正常脑组织脱水降低颅内压。
理想的渗透性脱水剂需具备以下条件:①作用迅速,降颅压效果持久;②药物能迅速经肾脏排出,产生良好的利尿作用,以免加重心脏负担;③药物不易进入脑细胞及其间隙,以免发生反跳作用,再度使颅压增高;④无毒副作用;⑤价格低廉,使用方便。目前尚无如此理想的药物。
常用的渗透性脱水剂有:
1)20%甘露醇:作为有效的降颅压药物已有50余年的应用历史,目前仍是多数颅高压患者的首选药物。甘露醇降颅压的作用机制为:①渗透性脱水:其分子量182D,临床所用20%制剂渗透压为1098mOsm/L,是正常血浆渗透压的3.66倍,能产生渗透性脱水作用,将脑组织中的水分吸收到血管中,使颅压降低40%~60%;②有减少脑脊液生成、促进脑脊液吸收的作用,可降低颅内压;③清除氧自由基作用、保护脑功能;④能短暂地增加血容量、增加脑血流灌注、降低血液黏滞度,从而改善脑微循环;⑤还有利尿、抑制醛固酮和抗利尿激素分泌等作用。静脉注射后10分钟开始生效,30分钟作用最强,约1小时后作用开始减退,可维持3~6小时。注射过快可有一过性头痛、眩晕、畏寒及视力模糊及一过性血尿,久用或剂量过大可导致水电解质紊乱、甘露醇肾病。该药无明确禁忌证,但心功能障碍时慎用,因用药后血容量突然增加,可能导致心衰;肾功能不全者亦不宜使用。一般剂量每次0.5~1g/kg,4~6小时1次。脑疝时可加大剂量至2g/kg,以使血浆渗透压增加10mmol/kg,并保持在310~320mmol/kg以下为宜。使用甘露醇利尿后易出现脱水、低钠、低钾、低镁及低钙,乃至低血压,需注意纠正。2007年成人严重创伤性脑损伤诊治指南推荐,甘露醇0.25~1g/kg能有效降低颅内压(Ⅱ级)。尽管甘露醇在重型创伤性脑损伤伴有颅内高压的儿童中广泛使用,但是到目前为止尚无研究符合2012年指南的纳入标准,故2012年儿童重型创伤性脑损伤急性期诊治指南并未对甘露醇做相关推荐。
2)10%甘油果糖:为复方制剂,每100ml含甘油10g、果糖5g、氯化钠0.9g。有高渗性脱水和营养脑细胞作用。本品经血液进入全身组织后,约2~3小时在体内分布达到平衡,故降颅压作用起效较缓,持续时间也较长,临床常与甘露醇交替使用。剂量为每次5~10ml/kg,静脉注射,每天1~2次。大部分甘油果糖代谢为CO 2和水从体内排出。一般无不良反应,偶有瘙痒、皮疹、头痛、恶心、口渴和溶血现象。对有遗传性果糖不耐受患者(如果糖1,6-二磷酸酶缺乏症)、高钠血症、无尿和严重脱水者或对本品任一成分过敏者禁用。
3)高渗盐水:是指浓度高于0.9%的氯化钠溶液。早在1919年就已使用高渗盐水进行降颅压治疗,但未得到临床的认可。直到1988年,Worthley等报道采用浓度约29%高渗盐水救治2例难控性颅高压后,高渗盐水的降颅压作用才引起关注。研究表明高渗盐水能有效降低儿童创伤性脑损伤患者的颅内压,减少了对其他降颅压治疗的需求,减少患儿在PICU的治疗时间。2012版儿童重型创伤性脑损伤急性期诊治指南推荐:重型创伤性脑损伤伴有颅内高压的患儿应该使用高渗性盐水(3%高渗盐水),在急性期使用的有效剂量为6.5~10ml/kg。3%高渗盐水持续输入的有效剂量为0.1~1.0ml/(kg•h)。应该使用能维持颅内压<20mmHg的最低剂量。血浆渗透压应该维持在<360mOsm/L。
4)30%~50%山梨醇:山梨醇是甘露醇的同分异构体,分子量185D,进入人体后,部分转化为果糖,作为能源被消耗,失去高渗脱水作用,因此脱水效果差。用量每次2~3g/kg,每4~6小时一次。目前临床已较少使用。
5)白蛋白:分子量大,一般不易漏出血管外,因而能较持久地提高血管内胶体渗透压及吸收组织间液,有增加循环血容量和维持血管内胶体渗透压的作用。可用于低蛋白血症伴脑水肿时。常用20%白蛋白,剂量每次0.4g/kg,每天1~2 次。其脱水与降颅压作用缓慢而持久。有人提出白蛋白与呋塞米联合使用,既可吸收水分进入血管,使脑组织脱水,又可利尿,比单独使用呋塞米或甘露醇治疗颅高压效果好。
使用渗透性脱水剂须注意给药速度,一般于15~30分钟内静脉快速滴入或推入,否则不能形成血管内高渗状态,达不到脱水目的。心肌炎及心衰患儿,使用脱水剂应慎重,必须使用时可先给利尿剂,待尿量增加,血容量适当减少后再用,且给药速度应缓慢,于30~60分钟静脉滴入为宜。婴幼儿心肾代偿功能差,剂量宜偏小,注射速度应稍减慢。
对已有脑疝表现的患儿,应分秒必争进行抢救,选择强有力的脱水剂,大剂量快速推入,并缩短用药间隔时间,可2小时给药一次,连用3次后改为每4小时用药一次,以使嵌顿的脑组织尽快复位。
(2) 利尿剂:
可迅速降低血容量,减少氯离子向损伤的脑细胞内转移;并有抑制脑脊液生成的作用,可减轻脑水肿,降低颅内压。与甘露醇合用疗效增加,并可减少各自用量。有心力衰竭及肺水肿患儿,在使用甘露醇前15分钟给呋塞米一次,有助于减轻心脏负荷。常用呋塞米静脉注射,每次0.5~1.0mg/kg,15~25分钟后开始利尿,2小时作用最强,持续6~8小时。乙酰唑胺可抑制脉络丛碳酸酐酶,减少50%脑脊液的生成,还可利尿,多用于治疗慢性脑积水,剂量20~30mg/(kg•d),但用药后24~48小时才开始起效。
4. 其他减少颅腔内容物的方法
(1) 过度通气:
即用呼吸机进行控制性人工通气,使PaO 2及PaCO 2分别维持于12~20kPa (90~150mmHg)及3.33~4kPa(25~30mmHg)。PaCO 2下降及PaO 2升高可使脑小动脉平滑肌收缩,使脑血容量减少,从而降低颅内压。过去曾强调过度通气降低颅内压,而忽略过度通气使脑血管痉挛、脑血流减少,加重脑缺血缺氧。目前认为过度通气对神经系统预后的弊大于利,故不主张作为常规使用。2012版儿童重型创伤性脑损伤急性期诊治指南中指出,在受伤后最初48小时内应避免预防性应用过度换气使PaCO 2 <30mmHg。如果在治疗难治性颅内高压中采用过度换气,应同时采用高级神经功能监测来评估脑组织缺血情况。
(2) 控制性脑脊液引流:
通过前囟或颅骨钻孔后穿刺,将穿刺针留置于侧脑室,借助颅压监测,控制脑脊液引流速度。无条件监测颅压时,可通过调整引流瓶位置的高低控制脑脊液流出速度。引流瓶放置位置,应使插入引流瓶的针头高于颅内穿刺部位80~120mm,若颅内压超过此数,液体即可自行流出,一般脑室液以每分钟均匀流出2~3滴为宜。引流速度过快,可出现恶心、呕吐等不良反应,甚至引起脑室塌陷或低颅压综合征。控制性脑脊液引流不但能直接放出脑室液,还可增加水肿的脑组织与脑脊液间的压力差,使水肿液向低压的脑室方向流动,进一步减少肿胀的脑容积。此方法对部分脑疝患儿确有起死回生作用。控制性脑脊液引流方法(见第六篇第五章第十一节“颅内压监测”)。
(3) 去骨瓣减压术:
20世纪50年代,颞骨开窗减压术已用于急性颅压增高所致脑疝,但限于手术条件使用较少。自1995 年以来,已有不少文献报道采用去骨瓣减压术治疗大范围脑梗死、重型颅脑外伤、脑出血以及各种原因引起的脑疝。去骨瓣开颅减压术由于减压速度快、减压充分、清理血肿及时等,能立即有效地降低颅内压,改善脑组织血流,对重型颅脑损伤和急性脑出血患者有一定疗效。有报道去骨瓣减压术明显提高了重型颅脑损伤患儿的治疗效果,但仍有较高的死残率。当颅高压患者病情恶化时,适时给予去骨瓣减压术有望降低病死率。但有关手术时机及存活患者远期预后等目前尚无定论。
5. 肾上腺皮质激素
国内外有关肾上腺皮质激素对减轻脑水肿的疗效尚存争议。肾上腺皮质激素可能对血管源性脑水肿有效。可能作用机制有:
(1) 非特异性稳定细胞膜及溶酶体膜,同时通过对5-羟色胺作用,稳定脑毛细血管内皮细胞间的紧密联结处,改善血脑屏障功能,降低毛细血管通透性,减少水分与蛋白质从血管内漏出。
(2) 保护钠泵与钙泵功能,稳定细胞膜对阳离子的主动运转,重建细胞内外钾和钠离子的正常分布,加速钠离子从脑脊液中排出,减轻细胞性脑水肿。
(3) 拮抗炎性介质,抑制细胞因子释放,有非特异性的抗炎、抗毒作用,减轻组织水肿;可使感染性脑水肿患者中毒症状减轻,体温下降,降低脑代谢。
(4) 减少脑脊液生成。
(5) 提高血糖,增加肾血流量和肾小球滤过率,并减少醛固酮和抗利尿激素的分泌,有利尿作用。
常用地塞米松,一般用药5~8小时后显效,12~24小时作用较明显,4~5天后作用最强,6~9天后作用消失,无反跳。剂量0.5~1mg/(kg•d),一天3~4次,以快速制止炎症反应的进展;继之迅速减量至每次0.1~0.5mg/kg ,每6~8小时一次,根据病情应用2~7天。也可用氢化可的松10~20mg/ (kg•d)或甲基泼尼松龙。
2012版儿童重型创伤性脑损伤急性期诊治指南不推荐在重型创伤性脑损伤患儿中使用激素。研究显示,地塞米松治疗并不能有效影响重型创伤性脑损伤患儿的颅内压、脑组织灌注压、对其他降颅压治疗的需求、气管插管时间及6个月后Glasgow预后评分。另外,激素治疗可明显抑制患儿的内源皮质醇水平,并且增加了获得细菌性肺炎的风险。成人重型创伤性脑损伤诊疗指南反对使用激素来改善预后或减轻颅内压力,并警告使用激素与死亡率增加相关。
6. 液体疗法
目前主张颅高压患儿液体入量主要根据病情与出水量的多少辩证地调整。过去认为急性脑水肿时,一般每天入量应限定于800~1200ml/m 2或30~60ml/kg。近年认为该限液标准过于严格。研究显示,如果脑水肿与颅高压患者的血压与脑灌注压下降则病死率与致残率明显增高。目前主张在应用甘露醇等脱水利尿剂时,可不必过分限制液体入量。并报道凡患儿有休克、重度脱水、利尿后尿多者均应快速补液与缓慢脱水;而患儿有脑疝、呼吸衰竭、心力衰竭、尿少时,则一般快速脱水,缓慢补液、补盐,取得了较好的效果。近10 年国外有关教科书也有相似观点。
总之,可根据患儿每天尿量、尿比重、血清钾、钠、氯、渗透压以及患儿年龄、血压、心肾功能及时调整输液量及输液种类。笔者所在医院一般采用维持液,国外主张用半张液。缺氧、酸中毒可使血管通透性增强,脑水肿加重,可适当给予碳酸氢钠。纠酸过程中及排尿增加后,需注意血钾浓度,一般pH升高0.1,血清钾降低0.6mmol/L。明显的低钠血症、水中毒时,可用3%氯化钠或5%碳酸氢钠。此外,输注速度非常重要,24小时液量应匀速滴入。
7. 低温疗法
早在20世纪30年代,人们即已认识到低温对大脑神经功能具有保护作用,并把降低体温作为减轻中枢神经功能损害的手段。低温治疗在50年代就已应用于临床,但由于传统的低温治疗会导致心律失常、低血压及凝血功能障碍等严重并发症,临床未能推广普及。80 年代后期研究发现,亚低温疗法对脑损伤同样有保护作用,且副作用较轻。体温每下降1℃,脑代谢下降6.7%,颅内压可下降5.5%。
临床上亚低温疗法主要用于重型颅脑损伤、脑出血、脑缺血、复苏后脑病、严重的蛛网膜下腔出血及颅内感染等,高热伴严重惊厥的患儿尤为适用。越早实施效果越佳。2012版新指南推荐,重型创伤性脑损伤后8小时内应开展48小时的亚低温(32~33℃)治疗以降低颅内高压。采用低温治疗后,复温速度应小于0.5℃/h。亚低温治疗可通过药物降温和(或)物理降温的方法实施:
(1) 药物人工冬眠:
使用等量氯丙嗪与异丙嗪配制的冬眠2号,诱导时肌内注射1~2mg/kg,同时静脉注射1mg/kg,必要时可加用其他镇静剂如水合氯醛、苯巴比妥、地西泮,此时可配合使用降温毯或腹股沟、腋下置冰囊、温湿敷等降温措施。若患儿耐受良好,无寒战、发绀及烦躁,体温逐渐下降表示诱导成功,进入维持期。维持期每2~4小时肌注冬眠2号1~2mg/kg。若患儿不能耐受,需再肌注冬眠2号1mg/kg。目前主张在2~4小时内使肛温降至35℃左右。
(2) 体表降温法:
冰帽降温是传统的方法,但在短时间内达不到有效脑深部低温目的。降温毯在维持亚低温时较为方便,温度调节简单,常需辅助其他降温方法。
(3) 体外血液降温:
经动、静脉插管将血液引流至体外,经体外循环和热交换器进行血液降温后再泵入静脉,能满意地控制和维持脑深部温度,是快速有效的脑低温疗法。但技术要求高并需建立体外循环等使应用受到限制。
通过十几年的研究,可以肯定亚低温用于脑复苏和脑保护有较好的临床应用前景。但对于亚低温的时机、方法、低温程度、持续时间和机制等尚需进一步研究。
8. 其他
2012版新指南推荐,无论是否进行了最大限度地药物及手术治疗,大剂量巴比妥治疗可在血流动力学稳定伴有难控性颅内高压的重型创伤性脑损伤的患儿中使用,当大剂量的巴比妥治疗用来处理难控性颅内高压时,需要持续的血压监测和心血管支持以维持足够的脑灌注压。维持水、电解质和酸碱平衡稳定;良好的营养支持对病情恢复和预防继发感染十分重要。
(钱素云 )
第六节 急性胃肠功能衰竭
【概述】
急性胃肠功能衰竭,常发生在危重症的过程中,无论是感染性或非感染性因素,如严重败血症、感染、窒息、创伤、休克等所致的危重症,都可引起胃肠功能衰竭。肠道是严重感染时受影响最早和最严重的器官之一,肠道损害导致大量细菌和毒素向全身移位形成肠源性感染,是启动MODS的重要因素。常见的细菌如肠球菌、表皮葡萄球菌、白色念珠菌、大肠埃希菌等,多是来自肠道的细菌,成为危重症时继发感染的重要致病菌。危重症与胃肠功能衰竭,两者关系十分密切,互相影响。危重症患者一旦出现腹胀、肠鸣音减弱或消失、口吐咖啡样液体,则示病情加重预后不良,此即为胃肠功能衰竭的临床表现。多年来对该课题研究的较少,文献资料也不多。因此,对它的认识并不像对心功能衰竭、肾衰竭、肺功能衰竭等那样熟悉和重视,即使症状很典型了也常以“中毒性肠麻痹”或“应激性溃疡”等名称概括了,很少与胃肠功能衰竭联系到一起。近年来,随着急诊医学研究的深入逐渐认识到胃肠道在危重症发展过程中的重要作用,对胃肠功能障碍或衰竭的研究已受到临床的关注。
【临床表现及实验室检查】
1. 临床表现
急性胃肠功能衰竭是多系统器官功能衰竭(MSOF)中常见的一部分,也像MSOF的病情发展过程一样,从开始时的多器官功能障碍(MODS)到晚期的功能衰竭,两者实际上是一个病理生理过程的不同阶段,其差别在于病程的长短、病情的轻重。胃肠功能障碍,常示病程较早、病情较轻,病变尚被局限在局部,如及时治疗尚可中止其发展,获得满意的效果。而胃肠功能衰竭,则病程已到晚期,病情亦相当复杂,虽给予综合治疗措施也难奏效。
根据MSOF的诊断标准,胃肠功能衰竭表现有腹胀,肠鸣音减弱或消失,口吐咖啡样液体。目前诊断主要依靠临床症状,实验室诊断依据不多,因此对诊断的标准和认识,尚难一致。也影响了该课题的深入研究,以致有关胃肠功能衰竭的专题研究报道较少。
近年来湖南省儿童医院1CU抢救的危重病例中,出现明显腹胀、上消化道出血等急性胃肠功能衰竭症状的病例中,都伴有不同数量的器官功能衰竭,病死率高达84.3%,说明腹胀与MSOF关系密切。实验室检查都有高血糖、血尿素氮升高、高碳酸血症、低氧血症等,反映机体在缺氧状态下,有应激反应,有内环境酸碱失衡。观察了既有循环衰竭又有胃肠功能衰竭的病例,其病死率高达71.7%,提示胃肠功能衰竭常出现在危重症的恶化阶段,反之胃肠功能衰竭一旦出现,可加速病情恶化,并示预后不良。
2. 实验室检查
以下项目正在探索中,尚待推广。
(1) 监测胃黏膜下pH:
胃黏膜下pH下降,可作为诊断、治疗、判断预后的指标。危重症时由于血液重新分配,为保证重要脏器心、脑血液灌流量,胃肠道血流量减少,故胃肠道是最先受缺血缺氧损害的器官。缺血缺氧后细胞代谢障碍,胃肠黏膜下pH均降低,而胃黏膜下pH下降的幅度比肠黏膜更为突出。pH可作为间接测定局部组织氧合情况的指标。pH下降表示胃黏膜缺血缺氧存在。
胃肠黏膜pH,采用胃肠黏膜张力计测定。胃肠黏膜张力能反映胃肠黏膜内气体代谢状况。胃肠黏膜中PCO 2增加或pH降低,都可反映黏膜缺血缺氧程度。
(2) 二胺氧化酶(DA0)测定:
肠黏膜缺血缺氧后,导致肠黏膜酶释放增加,血液中DAO即升高,故DAO升高是检测肠黏膜缺血缺氧的指标。
(3) D-乳酸水平监测:
人体组织不能产生D-乳酸,也缺乏D-乳酸脱氢酶将其分解。D-乳酸由肠道固有细菌产生,D-乳酸水平的高低与肠黏膜损害的程度一致。D-乳酸水平越高,反映肠黏膜缺血缺氧的损害越严重。肠黏膜通透性增高时,血中D-乳酸水平即蓄积,因此监测血中D-乳酸水平,即可显示肠黏膜的通透性,可以作为早期诊断的依据。
(4) 肠黏膜通透性测定:
肠黏膜遭受缺氧损害后,肠黏膜通透性增高,肠黏膜通透性增高是肠黏膜屏障功能遭受损伤的主要表现。因此,肠黏膜的通透性可以反映肠黏膜的屏障功能。尿中乳果糖(L)和甘露醇(M)的比值(L/M)水平升高,示肠黏膜通透性增加。血浆中D-乳酸水平也是用以判断肠黏膜通透性的指标。
【诊断】
诊断主要依靠临床表现:即腹胀、肠鸣音减弱或消失、口吐咖啡色样液体三大症状。早期诊断很重要,是提高治疗效果的关键。但早期临床症状多不典型,又缺乏实验室资料配合,很难确诊,常致误诊、漏诊,耽误抢救时机。待临床症状典型,能明确诊断时,已进入晚期,本文所观察的病例,病死率很高。如何探讨早期诊断标准,是今后努力的方向。如能在抢救危重病例过程中,及时考虑到胃肠功能衰竭的可能,则可减少误诊、漏诊的机会,如有条件可做上述实验室检查。
【发病机制探讨】
由脓毒症所致的胃肠功能衰竭,有多种机制参与,包括炎症反应失控、免疫功能紊乱、凝血系统功能障碍及神经内分泌失调等。
胃肠道是脏器中唯一腔道内有大量细菌滋生的器官。生理条件下,由于肠黏膜起着屏障的功能,能阻止细菌及毒素不侵入血液及组织中,故不引起疾病。胃肠黏膜又是毛细血管最丰富的部位,有充足的血液灌流,以利营养物质的消化吸收,及维持肠黏膜的屏障功能。一旦缺血缺氧,肠黏膜又是最敏感最先受累的部位。许多危重症的病理生理基础是一致的,都可导致微循环障碍,引起全身血液的重新分配,胃肠是首先遭受缺血缺氧损害的器官。20世纪80年代就有学者提出,“胃肠道是MSOF的始动器官”,亦有外科医师称“胃肠道是外科打击后的中心器官”,都把胃肠道摆在了发生MSOF的重要位置上,故胃肠功能障碍或衰竭,在整个危重症的发展过程中起着关键性的作用。
1. 肠黏膜屏障功能破坏及内毒素血症
肠上皮细胞凋亡增加及上皮细胞更新受损是导致肠黏膜屏障功能破坏的原因。肠黏膜上皮细胞免疫球蛋白A(IgA)与肠壁细胞紧密结合成具有免疫力的、防止细菌侵入血液的屏障,称为肠黏膜屏障。该屏障具有机械屏障功能、生物屏障功能、免疫屏障功能,共同对机体起着保护作用,阻止肠道菌侵入血液。当危重症时,肠上皮细胞凋亡增加,而新生的上皮细胞更新受阻,则发生肠黏膜屏障功能破坏,以及机体免疫功能低下及肝脏Kupffer细胞清除障碍,肠道内细菌及毒素移位侵入血液循环及组织,引起全身内毒素血症。内毒素血症又可加剧肠黏膜屏障功能破坏,促使更多的肠道菌及毒素侵入血液循环,加速了危重症的发展过程,从全身炎症反应迅速发展至MODS,进而导致MSOF。
2. 菌群失调
正常条件下,肠道内细菌保持动态平衡,对机体起着有益的作用,如促进肠蠕动、合成维生素、拮抗致病微生物等。在危重症时,胃酸分泌减少,胃肠蠕动减慢,靠胃酸抵制或杀灭细菌及肠蠕动排出细菌的能力均下降,有利细菌在胃肠道内过度生长。滥用抗生素,使肠道内厌氧菌数量减少,而耐药菌、机会致病菌过度增生。以上都是导致菌群失调的重要因素,肠道菌和毒素可直接损伤肠黏膜,也可通过全身炎症反应间接损伤肠黏膜,使肠黏膜屏障功能破坏。
3. 炎症介质异常释放与全身炎症反应综合征(SIRS)
内毒素血症使补体系统过量被激活,产生的活性产物C 3a、C 3b、C 5a等。激活单核细胞、巨噬细胞等释放大量的炎症介质,如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6 (IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、血小板活化因子(PAF)等,都失控性地异常释放,导致SIRS,该反应是一超常的反应,是危重症发展过程中的重要环节,对机体造成的损害,往往比原发打击所致的损害还要严重。如未能及时中止其发展,可使病变继续扩散到远离病灶的组织器官,甚至累及全身脏器,引起MODS,以至发展成MSOF。TNF-α、IL-1水平在炎症反应过程中,都起着重要角色的作用,两者水平升降具备一致性,互相影响,故任意阻断其一,均可改善炎症反应过程。
【治疗措施】
危重症出现胃肠功能衰竭是治疗的难点。如何防治胃肠功能衰竭发展成MSOF,更是治疗的关键。目前尚缺乏单一有效的治疗方法,因此强调中西医结合,综合性治疗措施,治疗的原则是及时控制原发疾病,积极采取综合治疗措施,终止病情继续发展。
1. 控制原发病
如系感染性疾病,则应清除病灶,排脓清创选用有效抗生素控制感染。如系非感染性病症如烧伤、创伤、窒息等,则应采用相应治疗措施。
2. 保护和恢复肠黏膜屏障功能
维护肠道菌群生态平衡,不滥用抗生素,尽量缩短使用抗生素的时间,改善微循环,纠正缺血缺氧及酸碱失衡。不长期胃内注入抑酸剂,以免胃酸被抑制,有利细菌生长。尽量缩短胃肠道外营养时间,避免肠黏膜细胞因长期缺乏营养而萎缩。有报告早期肠道营养,可使机体免疫功能提高,可使肠道菌移位数量减少。可用消化道黏膜保护剂以增强肠黏膜的屏障功能。
3. 上消化道出血的治疗
应予禁食,并用5%碳酸氢钠10~30ml加3倍葡萄糖溶液稀释后分次洗胃,至洗出液清亮为止。然后胃内注入西咪替丁10~20mg/kg,保留3~4小时,能抑制胃酸分泌,增加胃黏膜血流。
4. 药物治疗
①谷氨酰胺是肠上皮细胞及胃肠道相关淋巴组织生长主要的能量来源,如缺乏可致肠黏膜萎缩,而影响其屏障功能,给予谷氨酰胺后,可维持肠黏膜结构的完整及正常的通透性。②生长抑素治疗:危重症时生长抑素水平显著下降减弱了对胃泌素的抑制作用,导致胃酸、胃蛋白酶分泌过多,损伤胃黏膜而出血。生长抑素八肽(奥曲肽),是一种合成的生长抑素类药物,可抑制胃酸、胰液、肠液、消化酶等分泌,以保护出血灶及血痂免受侵蚀,并促进黏膜上皮修复,半衰期90~120分钟。用法:0.1mg加25%葡萄糖溶液1000ml静脉滴注,维持24小时(成人),可连用3天。一般48小时内可止血,偶有副作用可使细胞代谢活性降低,抑制酸分泌及使血管收缩。③血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptides,VIP)是由免疫活性细胞产生的缩氨酸,有下调致炎细胞因子,上调抑炎细胞因子表达的作用,经治疗后可使肠段病变明显减轻。④三叶因子(trefoil factor,TF)有保护肠黏膜作用,能促使受损黏膜周围完好的上皮细胞向损伤表面迁延覆盖,并与黏液中的糖蛋白加强黏液凝胶层,对修复肠黏膜的损伤起良好的保护作用。
5. 微生态调节
肠道菌群对肠道屏障的构建、维护及破坏均能起重要的作用。维护肠道菌群平衡,对维持肠道屏障功能的完整性具有重要的临床意义。肠道菌群失调则可破坏正常肠黏膜的屏障功能。治疗措施是补充益生菌如双歧杆菌、乳酸杆菌等,其制剂有丽珠肠乐、培菲康、乐托尔以及各种奶制品(详见微生态疗法)。杀灭一些潜在的致病菌如大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌等。可用选择性肠道去污疗法(SDD)以清除肠道G -菌,一般用新霉素口服。生大黄有促进肠蠕动、增强排污的能力,也可服用。
6. 腹胀的治疗
伴有严重腹胀、肠鸣音消失者,除补钾、纠酸外,可用Regitine 0.5~1mg静脉滴注,并用冷盐水洗胃后注入西咪替丁0.1~0.2g。生大黄粉冲剂鼻饲或灌肠,有报道效果显著。
7. 代谢支持疗法
及早给予正确的代谢支持疗法,是阻止病情继续发展的重要措施。以提供足够的热量,阻止无氧酵解,限制分解代谢,维持正氮平衡,防止内源性蛋白质过量消耗,以恢复机体的免疫功能。除强调总热量应达到125kJ/ (kg•d)外,还应注意热量的分配比例,碳水化合物<5g/(kg•d),长链脂肪酸0.5~1g/(kg•d),蛋白质2~3g/(kg•d)。
8. 中成药治疗
近年来,经实验研究与临床观察,发现有些中成药对清除内毒素血症、控制炎症介质、抑制消化道出血、消除腹胀方面有令人鼓舞的效果,展示了中成药在急救方面的广阔前景。①大黄有消除腹胀、保护肠黏膜、促进肠黏膜新陈代谢、活血化瘀、改善血液灌溉、增强肠蠕动、抑制肠道菌、降低炎症介质、抗凝止血等作用。对腹胀明显者可口服或灌肠,用法:生大黄粉6~12g(成人量)溶解后胃管注入,6小时后可重复。②五味消毒饮加减,为清热解毒剂,治疗内毒素血症有效。③热毒清、血必净都有降解内毒素的作用,实验研究发现,热毒清,除能降解内毒素外,尚能防止脂质过氧化,稳定细胞膜和溶酶体膜及清除TNF-α、IL-1等作用。
(赵祥文)
第七节 肝衰竭
【定义】
肝衰竭(hepatic failure或liver failure,简称“肝衰”)是一组以凝血功能障碍、黄疸、肝性脑病、腹水等为主要表现的临床综合征。是由于大量肝细胞坏死和(或)严重的肝细胞合成、分泌、解毒等功能衰竭所引起。可发生在原先健康、毫无肝脏疾病的患儿;也可发生于各种慢性肝脏疾病的患儿,病情加剧或恶化而发生。小儿的肝脏与心脏和肾脏一样,都可因严重病变而发生衰竭。但是,由于肝脏的解剖生理特点如具有肝动脉和门静脉两套供血系统、肝细胞再生代偿功能较强,一般不易发生衰竭。故而在临床上,肝衰不如呼吸衰竭、心力衰竭和肾衰竭那么多见。然而,肝衰却是危重病症,这是由于肝脏具有多种复杂的生理功能,尤其是其代谢和生物转化功能,在衰竭后不能将体内有害的物质(如氨等)转化去除,从而使脑等重要脏器和机体内在平衡受损;又如肝脏制造凝血因子,衰竭时会因体内凝血因子缺乏而发生大出血,危及生命。总之,肝衰对机体损伤严重,目前又缺乏类似对待肾衰那样,采用透析以恢复肾功能的有效办法,因此救治困难,预后极差。
【分类及临床诊断】
在儿科,国外如美国Suchy等主编的2007年出版的第3版《Liver disease in children (小儿肝脏疾病)》中只介绍急性肝功能衰竭,不能满足我国儿科肝病学实际,本文参照国际及我国成人肝病医学关于肝衰竭的分类方法。根据病理组织学特征和病情发展速度,肝衰可分为四类:
1. 急性肝衰竭(acute liver failure,ALF)
急性起病,2周内出现Ⅱ度及以上肝性脑病(按Ⅳ度分类法划分)并有以下表现者:①极度乏力,有明显厌食、腹胀、恶心、呕吐等严重消化道症状;②短期内黄疸进行性加深;③出血倾向明显,血浆凝血酶原活动度(PTA)≤40%[或国际标准化比值(INR)≥1.5],且排除其他原因;④肝脏进行性缩小。
2. 亚急性肝衰竭(subacute liver failure,SALF)
起病较急,2~26周出现以下表现者:①极度乏力,有明显的消化道症状;②黄疸迅速加深,血清总胆红素(TBil)大于正常值上限10倍或每天上升≥17.1µmol/L;③伴或不伴有肝性脑病;④出血倾向明显,PTA≤40%(或INR≥1.5)并排除其他原因者。
3. 慢加急性(亚急性)肝衰竭(acute-on-chronic liver failure,ACLF)
在慢性肝病基础上,短期内发生急性或亚急性肝功能失代偿的临床综合征,表现为:①极度乏力,有明显的消化道症状;②黄疸迅速加深,血清TBil大于正常值上限10倍或每天上升≥17.1mol/L;③出血倾向,PTA≤40%(或INR≥1.5),并排除其他原因者;④失代偿性腹水;⑤伴或不伴肝性脑病。
4. 慢性肝衰竭(chronic liver failure,CLF)
在肝硬化基础上,肝功能进行性减退和失代偿:①血清TBil明显升高;②白蛋白明显降低;③出血倾向明显,PTA≤40%(或INR≥1.5),并排除其他原因者;④有腹水或门静脉高压等表现;⑤肝性脑病。
【病因】
(一) 急性肝衰的病因
1. 感染
病毒感染:如乙型肝炎,尤其是那些前C区变异病毒感染时,即缺乏乙型肝炎的血清学感染标志而肝内却有HBV DNA者;国外有报道,e抗原阴性、e抗体阳性的HBV感染母亲,所生育的子女发生婴儿重症肝炎较为多见;其他如甲型肝炎;EB病毒、单纯疱疹病毒、腺病毒、肠道病毒(埃可病毒、柯萨奇病毒)、巨细胞病毒(主要见于肝移植受者等)、细小病毒B19和水痘-带状疱疹病毒感染等均可引起。
2. 中毒
(1) 药物中毒:
如对乙酰氨基酚过量,异烟肼中毒;对氟烷、丙戊酸钠过敏。
(2) 其他中毒:
如四氯化碳、毒蕈、鱼胆等中毒。
3. 缺血缺氧
见于肝血管闭塞、充血性心脏衰竭、青紫型先天性心脏病或休克。
4. 特发性急性肝衰
可能为目前尚未被认识的某种病毒感染或遗传性疾病。
(二) 慢性肝衰的病因
1. 先天性代谢性肝病
如半乳糖血症、遗传性酪氨酸血症、遗传性果糖不耐症、新生儿铁贮积病、脂肪酸β-氧化缺陷(如中链乙酰-辅酶A脱氢酶缺乏症等)和线粒体电子缺陷病(新生儿肝衰和幼小儿童期晚发性进行性肝衰)和Wilson病等。
2. 胆汁淤积性肝病合并肝硬化
如先天性肝外胆道闭锁、坏死性胆管炎(新生儿、免疫性、特发性) 、Caroli综合征等。
3. 其他
(1) 慢性乙型肝炎、肝硬化。
(2) 慢性淤血性肝病:如肝静脉闭塞症、青紫型先心病。
(3) 自身免疫性肝炎。
(4) 噬血细胞性淋巴组织细胞增多症。
【发病机制】
小儿肝衰的病因众多,机制复杂。总的来说,与患儿的年龄和遗传背景很有关联。如病毒感染时,在新生儿期能引起肝衰的,主要见于疱疹病毒及其他非致肝炎病毒(non hepatitis virus),而在较大儿童可见到甲型肝炎或乙型肝炎引起的急性肝衰。可能与新生儿期免疫效应发育尚不成熟有关。此外,个体之间也有差异,有的个体容易产生对某些药物代谢酶的异常以致肝中毒而发生肝衰,此可能与他们的遗传背景有关。
小儿肝衰时出现肝性脑病、黄疸、出血、肝肾综合征、心血管功能障碍、水电解质代谢紊乱和继发感染等诸多征象,然以肝性脑病、凝血障碍与出血为主要征象,其中尤以肝性脑病和脑水肿最为严重。对其发病机制的认识,予以重点介绍:
(一) 肝性脑病和脑水肿的发病机制
其发生机制,有过诸多学说,如:①体内代谢紊乱。如氨中毒、氨基酸比率不平衡(支链氨基酸与芳香族氨基酸的比率较正常人明显降低)和丙-氨苯乙酸(GABA)介导的神经传导增加。②假性神经介质作用等学说。然而,近来通过动物实验发现,急性肝衰(ALF)时发生脑病和脑水肿,主要是由于脑组织中的星状细胞受损和其功能受阻之故。而引起星状细胞及其功能受损的机制,主要是脑的代谢,包括脑摄取和代谢氨和氨基酸增加、糖酵解溢出(glycolytic flux)增加、乳酸积聚和编码主要星状细胞蛋白的基因表达改变。现就氨中毒和星状细胞病变予以介绍:
1. 脑代谢紊乱——氨中毒
正常人体组织中氨基酸代谢产生的氨和从肠道吸收来的氨,除少部分经肾以铵盐形式排出体外,其余大部分的氨(80%~90%)均由血液带到肝脏,然而在肝内通过尿素循环,变成无害的尿素经肾排出。尿素循环是复杂的代谢过程,需要肝脏中的很多酶,如:①氨基甲酰磷酸合成酶;②鸟氨酸氨基甲酰转移酶;③精氨酸代琥珀酸合成酶;④精氨酸代琥珀酸裂解酶;⑤精氨酸酶的序贯参与,最后产生尿素。肝衰时,一方面,由于肠内菌群紊乱,分泌的氨基酸氧化酶和尿素酶增加,以致更多地分解肠道内的蛋白质而产氨增多,吸收入血液中;另一方面,又因参与尿素循环的各种肝酶活力下降,从而血氨不能充分合成尿素,经尿液排出体外。相反地,大量血氨却通过血脑屏障进入脑内。从动物实验产生的ALF,可以一致地见到血氨和脑脊液、脑组织中的氨浓度均升高,就是证明。然而,动脉血氨很少超过0.5~0.7µmol,而脑组织中氨含量却可高达5µmol(脑氨与血氨之比高达8,正常则为1~2)。提示脑组织摄取氨明显增加。另一方面,也可解释为什么因脑氨增多产生的神经症状严重程度与血氨并不完全成比例。脑组织中没有那些参与尿素循环的酶,只能依赖主要存在于星状细胞内的谷氨酰胺合成酶(GS),将谷氨酸与氨结合成谷氨酰胺而除氨。因此,见到ALF患儿和动物脑中谷氨酰胺增多,谷氨酸减少。谷氨酸是中枢神经的兴奋性神经递质,谷氨酸减少就会影响到脑的正常功能。另一方面,谷氨酸减少,星状细胞就不能充分地将其去与氨合成谷氨酰胺而去氨。氨在脑中贮集,能直接损害血脑屏障和神经细胞膜上的Na +-K +-ATP酶活力。这样既损害了血脑屏障作用,更利于毒性物质进至中枢神经系统,又导致星状细胞因能量代谢障碍而发生细胞内水肿,以至脑水肿。
2. 星状细胞病变
星状细胞在维持中枢神经系统功能方面起着重要作用。不仅在形态上,星状细胞与神经元、内皮细胞和其他胶质细胞间连接;在生化作用上也有联系,如星状细胞从谷氨酸能神经突触中摄取神经元细胞释放的谷氨酸。此外,星状细胞对缓衡K +、去取毒物、对脑能量稳定提供替代物,并在调节渗透压等方面也起着作用。最近研究表明,在ALF时,很多对脑功能起着重要功能的星状细胞功能的改变是由于其所编码的星状细胞蛋白有所改变,主要有GFAP、EAAT-2 和GLYT-1下调。
(1) GFAP:
全称神经胶质纤丝样酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein),是星状细胞的结构蛋白之一。由于其缺失,致使细胞的黏弹性改变,细胞容量失去调节,引起脑水肿。
(2) EAAT-2:
星状细胞有高亲和力的谷氨酸转运蛋白即EAAT-2,全称兴奋性氨基酸转运蛋白-2(excitatory amino-acid transporter-2),可将突触脊中的谷氨酸摄取到星状细胞内。EAAT-2减少,星状细胞就不能充分地摄取谷氨酸去与氨结合。此外,脑细胞外谷氨酸增多,也使星状细胞易于发生细胞肿胀。
(3) GLTY-1:
即高亲和力的甘氨酸转蛋白-1 (glycine transporter-1)。星状细胞通过它来调节甘氨酸能神经元突触中甘氨酸的浓度。甘氨酸是抑制性氨基酸神经递质。实验动物在GLTY-1减少时,昏迷的发生与其大脑皮层细胞外甘氨酸相符合。
(二) 脑水肿的发病机制
几乎在肝衰引起的肝性脑病患者尸解中,均可发现脑水肿存在,重者更有脑疝发生。至于肝衰时脑水肿的发病机制,现可归纳为两方面机制:①患儿的脑组织因受氨中毒,使脑组织谷氨酰胺和水含量增加,进而增加脑血流量;②肝衰引起机体产生全身性炎症(system inflammation)。炎症反应与氨中毒一样,使中枢神经系统谷氨酸和乳酸增多,增加脑组织中谷氨酰胺和水的含量;另一方面,通过小神经胶质细胞激活(microglial activation),前炎症介质如TNF、IL-1β和IL-6在脑内浓度增加,产生神经炎症 (neuroinflammation),而致脑病。
(三) 出血的发病机制
人体内的绝大多数凝血因子,包括Ⅰ(纤维蛋白原)、Ⅱ(凝血酶原)、Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ因子都是由肝脏制造。肝衰时,凝血因子产生减少,就会出现凝血障碍和出血,危及生命。此外,肝衰时还可并发血小板减少和血管内凝血,加重出血。若在慢性肝病合并肝硬化基础上发生肝衰,更有门脉高压、侧支循环形成引起的出血。因此,对出血应结合病种、病情和有关凝血机制和出血原因的检查结果,予以综合分析。
【病理】
肝衰的病理变化,在急性肝衰和慢性肝衰时,肝脏的病理变化会有所不同。
1. 急性肝衰
急性肝衰时,肝脏病理变化可有下列两种类型:
(1) 黄色肝萎缩:
此型多见,见于病毒性肝炎等。肝脏体积明显缩小,质地柔软,包膜皱缩,网状纤维支架塌陷,残存肝细胞淤胆,呈黄色。镜下见肝细胞广泛坏死区连成一大片,肝小叶结构不清,其间可有少量散在完整细胞。残存细胞可气球样变性或嗜酸性变。在病程稍久或病变较轻的患儿,出现肝细胞再生和胶原纤维,形成再生结节,称为亚急性肝坏死。可呈片状坏死、桥状坏死和汇合性肝细胞坏死等多种形态变化。经过特殊染色,有的还可见到肝细胞凋亡小体。
(2) 广泛的肝细胞内微滴性脂肪变性(microvesicular fatty infiltration):
镜下见到大量的肝细胞,在其细胞质内小滴脂肪充盈,使细胞肿胀和苍白。细胞核无移位,仍居于中央。此型见于瑞氏综合征和四环素中毒时,肝功能的衰竭不是由于大量的肝细胞坏死,而是肝细胞器功能衰竭。
2. 慢性肝衰
慢性肝衰的病理变化较为复杂,然与其原发肝脏疾病有关。一般常见下列表现:①肝脏病变模式多样化,如胆汁淤积性肝病、代谢性肝病等常见肝细胞肿大、内有胆汁淤积或代谢物贮积。②肝内坏死区分布高度不均。③肝硬化为常见病理基础,故常见陈旧性病变即肝硬化基础上的新病变(即坏死),此过程被称为加重(exacerbation)或再活化(reactivation);前者为重症化前处于炎症状态,后者则处于静止状态。④残留肝实质细胞多寡与患儿存活率关系不大。
【临床表现】
1. 黄疸
无论在急性肝衰和慢性肝衰,都有黄疸出现。在急性肝衰,多在原有的黄疸型肝炎和胆汁淤积性肝硬化基础上,使原有的皮肤、巩膜黄染于短期内进行性加深。有些代谢性肝病如Wilson 病肝硬化,则原来黄疸不显;待发生肝衰时,才出现黄疸。
2. 消化道征象
患儿有肝臭,出现鼓肠和腹水。急性肝衰时,可在肋骨下检触不到肝脏。如肝浊音区范围缩小,原先肿大的肝脏质地变软、迅速回缩。慢性肝衰时依据其基础疾病不同,只能见到原先大而硬的肝脏有所缩小。国外分析急性肝衰患儿,发现2岁前患遗传代谢病性肝病者常以呕吐、生长欠佳(failure to thrive)起病。幼小婴儿会因脑部病变出现异常食欲亢进、吮奶不止等异象。此时切勿误以饮食如常,过多喂养,致使血氨增高而加剧脑部。
3. 精神神经症状
即肝性脑病征象,早期表现为轻度的精神、智力、行为等异常;患儿的性格可有改变,如过分的烦吵,异常的重复语言,或说一些与环境无关的话,可出现与平时习惯不同的便溺等。进而嗜睡、烦躁和谵妄,重者昏迷、抽搐,出现锥体束损害体征。
现多将脑病症状分为Ⅰ级[初期,有轻微的意识和动作紊乱;脑电图(EEG)检查正常]、Ⅱ级(接近昏迷期,嗜睡,但唤之能醒;EEG普遍低波)、Ⅲ级(半昏迷期,木僵,但对疼痛有反应;EEG明显不正常慢波)和Ⅳ级(昏迷期;EEG明显不正常:双侧慢d波,波幅低)等4级,以区别疾病的沉重度。
4. 脑水肿症状
患儿烦躁不安、血压升高、神志不清,甚至昏迷、抽搐,伴有肢体僵直旋扭,病理反射阳性。发生颞叶沟回疝时,两侧瞳孔不等大;发生枕骨大孔疝时,双侧瞳孔散大,呼吸节律不齐,甚至暂停。
5. 出血倾向
轻者穿刺部位渗血不止,重者大量呕血。给予维生素K制剂难以纠正。
6. 多系统器官功能紊乱或衰竭征象
除上述脑病、出血外,如肾脏受累时,可发生肝肾综合征,表现为尿量减少或尿闭。心血管系统受累时,可有心律失常、血压下降。有的还可有呼吸困难、肺不张、肺水肿等肝肺综合征表现。
7. 继发性感染
患儿可有肺炎、褥疮、原发性腹膜炎、泌尿系感染等发生,产生相应的临床表现。病原以细菌和真菌为主。
【实验室检查】
1. 肝功能检查
患儿的血清胆红素总值常在171µmol/L(10mg/dl)以上。血清转氨酶值在早期增高,以后随着病情加重、黄疸加深,ALT反而降低,呈现胆酶分离现象。
2. 凝血检查
凝血酶原时间在早期就可明显延长;辅以国际标准化比值(INR)检査,有诊断意义。如伴血小板计数减少,应考虑DIC,进一步作纤维蛋白降解产物试验等。
3. 血浆蛋白检查
血浆白蛋白值常降低、球蛋白值增高。检测甲胎蛋白,如为阳性,提示有肝细胞再生。
4. 血氨检查
多数患儿有明显增加。
5. 病因和病原学检查
根据肝衰的发生时期和临床表现,作相应的病因、病原检查。如为急性肝衰,检查血抗HAV IgM、乙肝三系感染标记、抗HCV、抗CMV IgM等病毒学血清等检查;在4岁以上儿童肝硬化基础上发生的慢性肝衰,或即使4岁以上的急性肝衰,都要作血铜蓝蛋白和角膜KF环检测,以发现Wilson病。总之,根据本章前述的病因作相应的影像学、遗传学、生化学及病理学等检测。
【诊断】
按分类及临床诊断所列,分别诊断急性肝衰竭、亚急性肝衰竭、慢加急性(亚急性)肝衰竭或慢性肝衰竭。国外儿科强调急性肝衰竭的定义,急性肝功能衰竭是指在没有慢性肝病的儿童,在8周内出现急性肝损的生化异常,主要表现为肝源性凝血功能障碍如凝血时间(PT)>15秒或INR>1.5,且不能给维生素K制剂纠正者。或出现肝性脑病时,PT>20秒,或INR>2者。
【治疗】
对急性肝衰竭的治疗原则为加强支持和对症处理,使患儿度过危险、肝脏得以修复和再生。具体措施有:
1. 重症监护
对已有Ⅱ级以上脑病症状出现或有大出血、脑水肿等危象的患儿,予以重症监护。常可及时发现严重的心肺功能失常,挽救一些患儿的生命。
2. 营养和饮食
患儿生命维持和肝细胞再生需要一定的营养物质供给,而此时患儿的代谢器官——肝脏已发生功能衰竭,造成体内代谢紊乱,两者之间存在着尖锐的矛盾。对急性肝衰患儿必须限制脂肪摄入、减少蛋白质供给,但又得供给足够的热量,一般为每天30~40kcal/kg。授以米汤或藕粉等碳水化合物。神志不清者,鼻饲高渗葡萄糖液或静脉滴注10%~15%葡萄糖液。对难于通过胃肠道提供足够热卡的患儿,可插入中央静脉导管作全胃肠道外营养。定时监测尿糖,以尿糖在(+)时较为安全。尿糖(-),容易发生低血糖,可适当增加葡萄糖供给。尿糖(+++)以上,可因血糖过高,产生高渗性脑病,此时须用胰岛素纠正。静脉滴注血浆白蛋白、支链氨基酸等,有利肝细胞再生和纠正体内氨基酸比例不平衡。
3. 降低颅内压、减轻脑水肿
主要治疗措施有:
(1) 静脉推注甘露醇,以升高脑毛细血管渗透压,改善脑水肿,剂量为每次1~2g/kg,视病情而定。合并肾衰时,应减量,改用襻利尿剂呋塞米、呋塞米等利尿剂或透析。
(2) 低温治疗:可降低基础代谢,减少氧消耗,增加脑对缺氧的耐受力。体温每下降1℃,脑代谢下降6.7%,颅内压下降5.6%。一般认为低温还可降低脑损伤的炎症反应,减少脑水肿形成,并延长渗透性脱水药物的作用时间。高热伴严重惊厥的患儿尤为适用,甚至可进行人工冬眠。目前一般主张在2小时内使肛温降至35℃左右,维持12~24小时。近来国外仍在推崇降温治疗,用冷毛毯包裹患者,使其体温降至32~33℃,这样可使颅内压从43mmHg降到16mmHg,脑灌注压反从43mmHg升到70mmHg,有利于改善脑受损情况。这种方法在儿科也可采用。此后力争保持正常体温7~10天。体温过低易致心律失常、严重寒战反应、氧解离曲线左移、免疫受损等不良反应。
(3) 氧疗:通过各种氧疗方法,尽可能使PaO 2>19.6kPa(150mmHg),此时脑血管收缩,脑血流量减少,直接减少颅内容积,降低颅内压;同时充分供氧,改善脑代谢,可阻断病情进一步恶化。氧疗不仅可提高治愈率,而且可有效减少或防止后遗症。
4. 止血
针对出血的原因进行处理。如静脉注射维生素K 1、输注凝血因子、血小板等以补充凝血因子和血小板。小剂量肝素(每次100IU/kg,一天4~6次)静脉点滴,可纠正DIC。H 2受体拮抗剂如西咪替丁、雷尼替丁、奥美拉唑等可防止消化道出血等。
5. 维持水、电解质和酸碱平衡
急肝衰的患儿每天的进液量控制在1200ml/m 2。有脑水肿时,最好使患儿处于轻度脱水状态。并根据肾功能和周围循环情况予以调整。开始治疗时应补钾,因为肝性脑病时,体内产生醛固酮增加,且肝细胞坏死,钾丢失较多。病情愈重,缺钾会愈明显,但要注意肾功能情况。当并发肾衰时,反会形成高血钾。在昏迷时,呼吸加快,会有呼吸性碱中毒。此外,缺钾也会引起碱中毒。患儿热能不足,体内脂肪代谢不全,将出现代谢性酸中毒。肾衰时,酸中毒加重。总之,应根据患儿的具体表现,明确诊断,予以相应处理。
6. 促进肝细胞再生
促肝细胞生长素80~120mg加入10%葡萄糖液内静脉滴注;或可给予胰高糖素和胰岛素,成人常用胰高糖素1mg、胰岛素12U,加入10%葡萄糖液500ml内静脉滴注,以促进肝细胞再生。
7. 防治继发感染
肝衰患儿均有免疫障碍,故应严防继发感染。最主要的方法是严格消毒隔离制度,一切医疗操作和器材都要无菌消毒。并及时发现各种继发感染,尤其要注意自我感染肠道细菌和真菌,予以有效处理。切勿使用肝毒作用的药物。
8. 降氨
(1) 纠正血氨:
血氨增高时,给予精氨酸(5g/20ml);也可根据血Na和K情况,选用谷氨酸钠(5.75/20ml)、谷氨酸钾(6.3/20ml)或两药不同比例;上述药物均为每天10~40ml,分1~2次,加入葡萄糖液中静脉滴注。或用精氨酸、鸟氨酸-门冬氨酸等降氨。
(2) 改善肠道微生态、减少氨吸收:
给予微生态制剂、供给双歧杆菌等和肠道不吸收的广谱抗生素如新霉素、氨苄西林等口服或灌肠,以抑制肠道细菌。还可口服50%乳果糖混悬液2~3ml/(kg•d)或食醋灌肠(每次10~20ml,并以1份食醋加2份水稀释)以酸化肠腔。
9. 纠正心肺功能紊乱
给予氧吸入,及时纠正心律失常和休克。
10. 肾上腺皮质激素使用
各家意见不一,可以试用。
11. 人工肝支持疗法
人工肝支持系统包括非生物型、生物型和混合型3类。非生物型如血浆置换、血液/血浆置换、血液滤过、血浆胆红素吸附和连续性血液透析滤过等,已用于临床。生物型及混合型不仅有解毒作用,且还具备部分合成和代谢功能,是人工肝的发展方向。
12. 肝移植
国外已用肝移植方法治疗小儿急性肝衰,在日本登记的从13天到17.9岁(平均4岁)儿童施行肝移植的2224例中,因急性肝衰而做肝移植共194例,其中162例病因不明。1岁以下和1岁以上移植者各为83例和109例。他们的15年生存率分别为54.2%和76.6%,取得较好效果。肝细胞移植治疗肝衰也正在研究中。
(董永绥)
第八节 小儿脓毒症
1992年,美国胸科医师学会/危重病医学会(ACCP/SCCM)在芝加哥召开的联合会议确定了有关成人全身炎性反应综合征(SIRS)、脓毒症(sepsis)、器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS )、脓毒性休克(septic shock)等定义,强调了SIRS与MODS的相互关系,并将这一定义应用于临床。2002年,加、法、荷、英、美等国儿科专家们共同讨论了脓毒症的定义,并在成人医学定义的基础上,结合儿童不同年龄的生理特点,确定了全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)、感染(infection)、脓毒症(sepsis)、严重脓毒症(severe sepsis)、脓毒性休克(septic shock)的定义,并于2005年正式发表文件修订了SIRS的诊断标准,把脓毒症更新为感染+SIRS的概念。目前国内外已公认由感染引发的SIRS即脓毒症。SIRS/脓毒症的概念是符合生物医学原理的整体疾病观,比传统的以器官病理学为基础的疾病观,在认识上更全面、更深入了一步。在统一认识的基础上有利于大规模多中心地对脓毒症进行临床研究,对提高其治疗效果、改善预后有积极的作用。
“脓毒症”这一概念目前已被大多数学者理解和接受。但也有学者认为脓毒症只是表达了由细菌引起的化脓感染,并不能反映由其他微生物如病毒、支原体等感染所致者,且易误导临床滥用抗生素,因此建议是否改用“感染综合征”这一名词,但这一概念尚未得到更多学者的认可。在脓毒症的发病方面,也认为把生物医学的整体观与以器官病理学为基础的疾病观两者结合起来,在治疗策略和治疗效果上可能会有更大的优越性。
【流行病学概况】
目前尚缺乏确切的流行病学统计资料,有些国家如美国尚未将脓毒症列为汇报的病种中,因脓毒症而死亡的病例多归类到感染性原发疾病中。在我国也缺乏出院病例的精确统计。据估计欧洲每年约15万例死于脓毒症,美国死亡者也达10万例以上,而我国约100万例左右。近年来,广谱抗生素与先进的医疗监护器械不断问世,临床工作者也做了多种治疗探索,而该病的病死率依然居高不下,且发病率有逐年上升的趋势,国外报道脓毒症的发病率每年以1.5%~9%的速度增长,病死率高达30%~50%,不能不引起人们更大的关注。基于对成人调查,分析其原因是人口老龄化;介入性及创伤性监护增多;滥用抗生素;院内感染增加;糖尿病、肿瘤、放疗、化疗、免疫抑制剂的应用等,这都可以成为引发脓毒症的重要因素。最常见的细菌是大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、克雷伯(klebsiella)肺炎杆菌等,常通过泌尿道、胃肠道、呼吸道、皮肤等侵入机体。
【相关概念】
1. 全身炎性反应综合征(SIRS)
在原基础上修订的SIRS与成人的主要不同点在于下列四项标准的两项中,儿童必须有体温或白细胞异常才能诊断为SIRS。如只有呼吸和心率增快则不能诊断。①中心(经直肠或口腔等)温度>38.5℃或<36℃;②心动过速,平均心率>同年龄组正常值2个标准差以上(无外界刺激、慢性药物或疼痛刺激)或不可解释的持续性增快超过0.5~4小时,或<1岁出现心动过缓,平均心率<同年龄组值第10百分位以下(无外部迷走神经刺激及先天性心脏病,亦未使用β受体阻滞药物),或不可解释的持续性减慢超过0.5小时。③平均呼吸频率>各年龄正常值2个标准差以上,或因急性病情需机械通气(无神经肌肉疾病,也与全身麻醉无关)。④白细胞升高或下降(非继发于化疗的白细胞减少症),或未成熟中性粒细胞>10%。
2. 感染
存在任何病原体引起的可疑或已证实的感染,或与临床高度相关的临床综合征。感染的证据包括临床体查、X线片、实验室的阳性结果等。感染包括致病微生物的入侵与机体的炎性反应过程,对感染的传统感染是致病微生物侵入机体后引起一系列的病理过程,其发生发展与机体的易感性、微生物在体内的反应性及入侵微生物的数量毒力有关,因此感染后临床表现多种多样很不一致。
3. 脓毒症
SIRS+感染,由感染导致的SIRS即称为脓毒症。SIRS/脓毒症是参与多种疾病发生发展的基本病理生理过程,其发病机制是多层次的,包括神经内分泌免疫网络、凝血/纤溶平衡、应激反应等,近年来已将脓毒症视为独立的疾病,而SIRS仍被视为疾病发展过程中的一个环节。
4. 严重脓毒症
即脓毒症+器官功能障碍,在脓毒症的基础上具有下列情况之一者,心血管功能障碍,急性呼吸窘迫综合征,两个或更多器官功能障碍(如呼吸、肾脏、神经、血液、肝脏等)。
5. 脓毒性休克
脓毒症并有心血管功能障碍者。
【器官功能障碍标准】
1. 心血管功能障碍
1小时内静脉输注0.9%氯化钠液>40ml/kg,仍有:
(1) 血压下降且小于该年龄组第5个百分位或收缩压<该年龄组正常值2个标准差以下。
(2) 需用血管活性药物始能维持血压在正常范围[多巴胺>5µg/(kg•min)],或任何剂量的多巴酚丁胺、肾上腺素、去甲肾上腺素。
(3) 具备下列5条中的2条:①不可解释的代谢性酸中毒,碱缺失(BE)>5mEq/L;②动脉血乳酸增加,为正常上限的2倍以上;③无尿:尿量<0.5ml/(kg•h);④毛细血管再充盈时间延长>5秒;⑤中心与周围温差>3℃。
2. 呼吸
PaO 2/FiO 2<300mmHg,无青紫型先心病,病前无肺部疾病PaCO 2>65mmHg,或超过基线20mmHg以上,证明需要高氧或FiO 2>0.5始能维持氧饱和度≥92%,需要紧急侵入或非侵入性机械通气。
3. 神经
Glasgow昏迷评分≤11,精神状态急性改变,伴Glasgow昏迷评分从基线下降≥3分。
4. 血液
血小板计数<80×10 9/L或在过去3天内从最高值下降50%(适用于慢性血液病/肿瘤患儿),国际标准化比值>2(标准化的PT)。
5. 肾脏
血清肌酐为各年龄组正常值上限的2倍,或较基线增加2倍。
6. 肝脏
总胆红素≥4mg/dl(68µmol/L)(新生儿不适用),谷丙转氨酶(ALT)2倍于同龄正常值上限。
【对脓毒症的认识】
脓毒症必有感染的存在,但脓毒症的严重程度与感染的程度并不完全一致,而与炎症介质的失控性释放、炎症反应的紊乱关系更为密切。脓毒症是多种危重症发生发展中的共同病理生理过程,是由感染导致的SIRS,而SIRS既可由感染因素引起,也可由非感染因素所致,如烧伤、创伤、缺血 再灌流损伤等。当机体遭受打击因素打击后,机体可释放促炎症介质,如TNF-〆、IL-2、IL-6、干扰素-r(interferon-r,IFN-r)等引起的炎症反应,表现为促炎症反应,以防感染的进一步扩散。同时抗炎症因子如IL-4、IL-10、可溶性TNF受体及蛋白激酶C等也释放增加,以对抗炎症介质的作用,防止过度炎症反应。正常情况下,促炎反应和抑炎反应两种机制维持动态平衡,如平衡失调即可致病,有学者认为脓毒症的发展,就是两者失衡所致。如炎症反应增强,可引起全身炎症反应综合征,如抗炎症反应增强,则导致免疫抑制,易致院内感染。故无论是促炎症介质升高,或抑炎介质升高,均示脓毒症病情重,预后不良。因被认为脓毒症仅是失控性的全身炎症反应所致,但采用相关炎症介质的拮抗剂治疗,并未获得预期的治疗效果,是否还与特异性免疫功能缺陷,或与有关基因多态性有关,尚待进一步探索。
脓毒症患者不一定存在明显的局部感染灶,也不一定都有血培养的阳性结果,病情的发展,亦不完全依赖细菌和毒素的多少,而是与失控的炎症介质过度释放有关,但对病原体的药物控制仍不能放松。
【诊断】
脓毒症早期缺乏特异性临床表现及确切的实验室依据。为提高早期诊断的敏感度,特提出PIRO系统从四个方面进行综合评价,而易感染性(predisposition,P)、感染状况(infection,I)、宿主反应(response,R)、器官功能障碍(organ dysfunction,O)使早期诊断更加敏感与客观。
近年来发现,与感染微生物相关的生物学标志物PCT和CRP指标,对临床诊断有一定的意义。CRP为感染急性时相的反应蛋白,作为非特异性炎症标志物被广泛应用,但对脓毒症感染的敏感性和特异性并不高。原降钙素(procalcitonin,PCT)是一个具较高特异性与敏感性的诊断指标。是一种无激素活性的降钙素前肽物质,严重感染时PCT水平异常升高,8~24小时达高峰,半衰期22~29小时脓毒症期间PCT高浓度水平持续时间较长,但对G -与G +菌感染引起的PCT浓度没有差别。Boussekey 报告细菌性感染者PCT水平高于非细菌感染,但PCT水平不能区分感染细菌的种类,有学者对比观察了脓毒症组和非脓毒症组,PCT、CRP、WBC的变化,结果发现脓毒症组水平显著高于非脓毒症组,在鉴别脓毒症与非脓毒症时,PCT优于CRP、WBC。PCT值越高,危重评分越低,两者呈负相关。PCT值异常高,提示预后不良,严重脓毒症的诊断标准为脓毒症+器官功能障碍,如心血管功能障碍、急性呼吸窘迫综合征,两个或两个以上其他器官,肾脏、血液、肝脏等功能障碍。
【治疗】
脓毒症是感染过度全身反应、凝血/纤溶系统功能障碍和免疫功能紊乱等多因素相互作用的结果,因此应积极地给予综合治疗措施。经临床病例的观察,曾被认为炎性反应介质超常释放引起机体的过度炎性反应,与凝血功能障碍,是决定脓毒症病情与预后的关键,与病死率密切相关。围绕这两个问题,学者们试用了多种抗炎症介质措施和多项抗凝治疗的探索,均未获得降低病死率的预期效果,也没有改善脓毒症的预后。根据2012年新的指南,将脓毒症集束化治疗方案从过去6小时和24小时,分别缩短为3小时和6小时内完成,包括1小时内静脉使用广谱抗生素,用药前须留取培养标本,1小时内启动液体复苏,并进行容量负荷试验,包括脉压、心排血量、动脉压及心率的变化,3小时内监测血乳酸或静脉血氧饱和度。脓毒性休克集束化方案要求在6小时内完成。
1.抗生素治疗 应及时经验性地选用覆盖面广的抗生素,在1小时内静脉内给药,若在6小时内每延迟1小时给氧,则存活率可下降7.6%。经验性选择抗生素(表1-22)的依据是患者年龄、机体免疫状况等,应选两种或两种以上广谱抗生素联合应用。一般经验性用药不超过3~5天,待细菌培养明确,药敏报告后,可调为一种抗生素,疗程需要7~10天,如果效果较慢,可适当延长疗程,有病灶者应积极清除。有炎症表现,却无明确细菌感染依据者应疑为病毒感染者,不推荐使用抗生素。
表1-22 儿童脓毒症经验性抗生素选择
2.常用血管活性药物及正性肌力药 升压药物首选去甲肾上腺素而不推荐多巴胺作为首选药物,仅作为去甲肾上腺素的替代升压药,因该药较去甲肾上腺素更易导致心动过速和心律失常。血管加压素可作为去甲肾上腺素的联合用药或后续替代药,可用小剂量0.01~0.04IU/min。正性肌力药物仍推荐多巴酚丁胺为首选,最大剂量为20µg/(kg•min),延迟用药有增加死亡的风险。在复苏初级阶段,即便低血容量尚未纠正,也可使用强心、升压药物,以维持循环和血压。当血压正常的低排高阻型休克时,在强心的同时,建议使用扩血管药。
3.肾上腺皮质激素的使用 用肾上腺皮质激素治疗脓毒症或脓毒性休克,长期存在争议,在儿童和成人使用大剂量肾上腺皮质激素,都没有取得改善病情降低病死率的效果,经循证医学证实,大剂量短疗程肾上腺皮质激素疗法,并不能提高患者的生存率,且增加了再感染的机会,使病情恶化。而新方案小剂量中疗程可获取良好的效果,提高脓毒性休克的存活率,降低血管阻力,缩短了血管活性药物的使用时间,且不增加二次感染的机会,已得到广泛认同。甲泼尼龙2~3mg/(kg•d)分2~3次给药与持续静脉给药两种方式均可,一般疗程6~7天,以后2~3天减半量至停药。观察到脓毒性休克时肾上腺皮质功能不全的发生率可达60%以上,为临床使用肾上腺皮质激素提供了理论依据。另有动物试验证明小剂量氢化可的松早期用于脓毒症鼠动物模型,对炎性介质有抑制作用,但8小时以后使用,则失去了干预的意义,提示要及早使用。临床资料报告观察了小剂量组病死率为32%,未使用组病死率50%,两组比较,小剂量组病死率明显降低。新指南对肾上腺皮质激素的使用更加谨慎,建议对不伴休克的脓毒症,或经复苏已纠正休克的脓毒症,不使用肾上腺皮质激素,或一度休克纠正并撤离血管活性药物者,应及时停止使用。
4.肝素治疗 肝素是治疗DIC的常用药物,低分子肝素可控制出血症状和血小板减少,在体内通过增强抗凝血酶(AT)的作用而发挥其抗凝的效果,但未能证实肝素能降低MODS的发生率。肝素半衰期短,分次给药达不到持续性肝素化的目的,如剂量适当,持续静脉点滴,24小时后血管内皮细胞凝血活性下降36%,抗凝能力增强,使凝血障碍好转,脓毒症的病情改善。为抢救争取了时间。
5.重组人活化蛋白C(recombinant human activated protein C,rhAPC) 活化蛋白C是体内的天然抗凝物质,曾被认为具有抗凝、抗感染作用,但临床上并没有足够的证据证明,严重脓毒症或APACHE<25分的患者应用rhApc可以降低病死率,最近的ADDRESS研究,在入选的2613例严重脓毒症患者中rhApc治疗组与观察组28天的病死率无差别,目前在成人或儿童均不再推荐使用。
6.血制品的应用 对婴儿和新生儿严重脓毒症患者,建议静脉输注丙种球蛋白。有血栓性紫癜患者输注新鲜冷冻血浆,可逆转微血管病导致的MODS,血小板低于50 000或伴有出血倾向者给予输注血小板。
7.血糖控制 血糖升高可影响患者预后,当连续两次血糖达10mmol/L时可使用胰岛素,使血糖<10mmol/L开始每1~2小时测血糖一次,稳定后改4小时一次,避免发生低血糖,婴儿输注液体期间有发生低血糖危险,应输入葡萄糖,速度为4~6mg/(kg•min),新生儿6~8mg/(kg•min)。
8.血液净化治疗(continuous blood purification,CBP) 血液净化应用于临床已有多年的历史,但主要是用于肾衰竭的替代、支持治疗。近年来国内外已将该项技术用于脓毒症的治疗,并取得了效果,使病死率从64%下降至28.3%。该疗法尚处于起步阶段,技术的难度和操作的程序,尚待熟练和健全。封志纯等用CBP,以连续性静脉血液滤过模式治疗脓毒性休克患儿明显提高了患儿的氧合能力,纠正了酸中毒,稳定血压,改善组织器官血液灌注,血中分子物质总量显著下降,经过治疗24、48小时后,其浓度从(3532±519)µg/L,分别下降至(2576±375)µg/L和(2285±235)µg/L,体内大多数炎性介质是属中分子物质,这些炎性介质能通过CBP滤器的半透膜滤出,而使血中浓度降低,减轻炎性介质对组织器官的损伤,从而显示治疗效果。许煊报告,CBP可清除严重脓毒症患儿血液中的IL-6、TNF-α等炎症介质,改善病情。此前人们曾试图用单克隆抗体清除炎症介质,但效果令人失望。陆国平等采用CBP治疗脓毒症合并有脏器功能障碍者,结果可改善心血管功能、肺循环血量、凝血功能障碍及肾衰竭等,总有效率达90.9%。对脓毒性休克伴有呼吸衰竭、ARDS、脑水肿及代谢性酸中毒患者,经CBP治疗后,可以减轻肺、脑组织水肿,提高氧合能力,改善内环境,纠正酸中毒。
9.应激性溃疡 小儿伴有上消化道出血的概率与成人相似,对伴有出血倾向的患者,建议给予H 2受体阻滞剂,常用西咪替丁(cimetidine)10~20mg/(kg•d),0.9%氯化钠10~20mg溶解,用胃管注入胃内保留3~4小时,无效时3~4小时后可重复给药。
10.机械通气 通气时使用肺保护策略,即小潮气量6ml/kg通气,适当平台压<30cm H 2O,高PEEP,机械通气时间越长,脓毒症病死率越高。
11.脓毒症休克的治疗(见第一篇第五章第九节“休克”)。
(赵祥文)
第九节 休克
一、 休克总论
休克是儿科领域经常遇到的危急重症,其发生是一个复杂的病理生理过程,是由多种原因引起的重要生命器官的微循环灌流量不足、组织细胞缺血缺氧、代谢紊乱和脏器功能障碍的临床综合征。其表现为:面色苍白、四肢发凉、皮肤苍白有花纹,脉搏细弱、血压下降、尿量减少、神志不清或烦躁不安等综合征象,常发生在有原发病的基础上。
休克(shock)原为打击震荡之意。1743年,Henri首先将该词应用于临床,报告3例创伤所致休克病例。1895年,Warren详细论述了休克的临床表现:如大汗淋漓、面色苍白、四肢厥冷、脉搏细弱、尿量减少、神志淡漠等,嗣后对休克的认识逐步深入,随之也提出了相应的治疗措施。1899~1903年,Crile经动物试验提出了血管运动中枢麻痹是引起休克的理论基础,也为使用血管收缩药物如肾上腺素治疗提供了理论依据。随着科学的进步,人们对休克的认识也日渐深入,已从整体观念、系统观念,发展到细胞、亚细胞、分子、亚分子水平。多年来,休克一直是国内外研究的重点。20世纪60年代,微循环障碍的学说提出后,对休克发病机制的认识又取得了进一步的发展,认为休克时,交感-肾上腺髓质强烈兴奋,致微循环障碍,回心血量减少,血压下降,根据此理论提出,把以升高血压为主转变为改善微循环为主的治疗措施。我国钱潮等学者率先使用大剂量阿托品、山莨菪碱等莨菪类药物,抢救中毒型痢疾取得成果。根据微循环障碍学说所采用的相应治疗措施,效果令人满意,但临床也发现有的患者虽已纠正了微循环的障碍,最后仍死于多系统器官功能衰竭。还有些病例虽严重到接近死亡,却无明显微循环障碍表现,这些实例给予人们新的启发,对休克的发病机制有了更多的考虑。进而从细胞水平、分子水平,对休克发生发展的各个环节进行深入研究探讨,又获得了进一步的发展。目前从细胞功能、代谢紊乱方面的研究较多,但与微循环障碍的论点仍有密切关联,因为细胞功能及代谢紊乱可导致微循环障碍,微循环障碍又可加重细胞功能及代谢紊乱,两者互有影响。
20世纪90年代,随着分子生物学研究的进展,发现炎症介质的超常释放引起炎症过度反应,是导致休克以致多器官功能不全的重要原因。因而提出了用抗炎症介质抗体遏制或纠正复杂的炎症介质反应。1996年,Bone提出了致炎因子与抗炎因子的平衡学说,即机体遭受炎症反应时,既有致炎因子的大量释放,也有抗炎因子的大量释放,如致炎因子释放过多,则可致脓毒性休克,甚至发展成多器官功能障碍而致死亡。
1992年,美国胸科医师协会/危重病医学会(ACCP/SCCM)公布了成人全身炎症反应综合征、脓毒症、多器官功能障碍综合征、脓毒性休克等定义,并用于临床。至2002年,加、法、荷、英、美等国的儿科专家们在上述成人医学定义的基础上,结合儿童不同年龄的生理特点,确定了全身炎症反应综合征(SIRS)、感染(infection)、脓毒症(sepsis)、严重脓毒症(severe sepsis)、脓毒性休克(septic shock)的定义。并于2005年修订了SIRS的标准为:①中心温度>38℃或<36℃;②心动过速平均心率>同年龄组正常值2个标准差以上或<1岁出现心动过缓,平均心率<同年龄组第10百分位以下;③平均呼吸频率>各年龄组正常值2个标准差以上,或因急性病情需机械通气;④白细胞升高或下降,或未成熟中性粒细胞>10%。至少出现上述中的2项,其中①或④必备。将脓毒症定义为感染+SIRS的概念(由感染引起的SIRS即脓毒症)。严重脓毒症即脓毒症+以下情况之一:心血管功能障碍、急性呼吸窘迫综合征、2个或更多器官功能障碍。脓毒性休克,即脓毒症伴有心血管功能障碍者。这些新的诊断名称的出现,也引起了国内学者们的反响。
引起休克的原因很多,根据不同病因可分为感染性休克(脓毒性休克)、过敏性休克、低血容量性休克、心源性休克、神经源性休克等。病因不同其发病机制也不完全一样,但有效循环血量减少,却是各类休克发生发展的共同病理生理基础。有效循环血量减少,或由于全身毛细血管扩张,血管容量增加,使大量血液瘀滞在扩张的血管内,或由于心脏泵血功能发生障碍,或因总血容量急剧减少,因此,血容量减少、心输出量降低及微循环的障碍是休克发生、发展的三个基本环节:①血容量减少引起的休克:称为低血容量性休克,系由于失血失液所致。当血管破裂时大量出血,频繁呕吐、腹泻时,大量体液丢失;大面积烧伤时,血浆广泛渗出,均可使血容量减少,心输出量降低,血压下降,而发生低血容量性休克。②微循环障碍、血液分布异常所致的休克:称为血液分布异常性休克,如感染性休克(脓毒性休克)、神经源性休克、过敏性休克等。微血管的容量很大,但正常时80%是关闭的,因此有足够的血量参加有效循环,当机体遭受强刺激后,通过神经反射或体液调节,引起内脏血管广泛扩张,使大量血液瘀滞在扩张的微血管内,血液总量虽无减少,但参加有效循环的血量却急剧降低,因而发生休克。③心输出量降低所致休克:称为心源性休克。由于心脏泵血功能失常,使心输出量急剧减少,致有效循环的血量不足,而引起休克,多见于心肌梗死、心肌炎、心包填塞、心律失常等。
为便于临床诊断治疗,习惯上一般根据病因将休克分为感染性休克(脓毒性休克)、低血容量性休克、心源性休克、过敏性休克、神经源性休克等。
1. 感染性休克(又称脓毒性休克)
1980年,(长沙)全国小儿感染性休克学术会议后,国内一致统一用感染性休克(septic shock)这一诊断名称。近年来,国外提出脓毒性休克(septic shock)这一新诊断名词后,国内也有学者提出,是否将感染性休克更名为脓毒性休克的建议,以便与国际接轨。后经学组讨论认为这两个名称实质是一样的,仍可沿用原名或两个名称通用。在2006年8月发表的诊疗推荐方案中即是以感染性休克(脓毒性休克)两个名称发表的。病因由细菌、病毒、真菌、立克次体等致病微生物感染及其有害产物引起的急性循环功能紊乱,导致血液灌流不足而致的休克。革兰阴性菌及其内毒素所致者最多见,常见的感染如流行性脑脊髓膜炎、败血症、中毒型痢疾、化脓性胆管炎、坏死性小肠炎、严重肺炎、泌尿道感染等。此时由于内脏血管广泛扩张、血液瘀滞及分布异常而致休克。此外,细菌毒素与补体结合,作用于血小板和白细胞,释放一系列血管活性物质,加以前列腺素合成增加,均影响血管功能和心脏输出量,而加重休克的过程。该型休克在儿科临床多见,必须提高认识及时采取防范措施。
2. 过敏性休克
是机体对某些抗生素、药物、血清制剂或食物等过敏所致。青霉素、破伤风抗毒素、白喉类毒素以及虾、蟹、菠萝等食物,均为引起过敏的物质,当小儿接受了上述物质,使机体致敏后,即可产生抗体吸附在细胞表面,当致敏物质再次进入机体时,即形成抗原抗体复合物,促使组织胺、5-羟色胺等血管活性物质释放,引起微血管扩张,血容量增加,血液瘀滞,有效循环血量减少而致休克。
3. 心源性休克
由于急性心脏排血功能障碍,引起组织和器官的血液灌流量不足而致的休克,其原因有先天性心脏病、心肌炎、心律失常、心包填塞、急性肺梗死等。心源性休克在成人多见于心肌梗死患者,在小儿多见于心肌炎、心律失常、新生儿窒息等。
4. 低血容量性休克
是因血容量急剧减少导致心输出量降低,血压下降而致的休克。常见于外伤所致的急剧失血、消化道大出血、严重烧伤的广泛血浆外渗等。婴幼儿吐、泻所致的重度脱水,是小儿引起血容量减少的重要原因。低血容量性休克的发生,与血液或体液丢失的量和速度有关,如在15分钟内丢失全血量的15%~25%,常使机体失去代偿的能力,易致休克。
二、 感染性休克(脓毒性休克)
感染性休克(脓毒性休克,septic shock)是在严重感染的基础上发生的休克,是儿科危重症中常见的类型。是由致病微生物及其产物所引起的急性微循环障碍、有效循环血容量减少、组织血液灌流不足而致的复杂综合病症,病死率较高。
由于小儿心血管的解剖生理特点,以及机体免疫力低下,一旦发生休克有其临床特殊性。小儿心肌组织发育尚未成熟,收缩力较弱,故用增强心肌收缩力来增加心输出量的能力比成人差,因此常以增加心率来代偿心输出量的不足。此外,小儿冠状动脉的灌注压较低,一旦发生血管扩张,血容量减少,常影响心肌供血供氧,造成心肌缺血缺氧损害。小儿免疫功能低下,抵抗力较低,易招致多种致病微生物感染,如细菌、病毒、原虫、真菌、立克次体等。因此,感染性休克(脓毒性休克),常发生在这些致病微生物所致严重感染时,如流行性脑脊髓膜炎、中毒型痢疾、重症肺炎、败血症、急性坏死性小肠炎、急性胆道感染等。急性感染性疾病与休克常互相影响,增加了临床诊治的复杂性和难度。
引起休克的感染性疾病中,以革兰阴性菌(G -)感染居首位,如大肠埃希菌、痢疾杆菌、铜绿假单胞菌、脑膜炎双球菌等。此外,一些革兰阳性(G +)球菌,如金黄色葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌等,也占重要地位。过去认为许多G -菌所释放的脂多糖(LPS)是唯一能激活单核-巨噬细胞释放炎症介质的物质,现在认识到蛋白质、碳水化合物以及脂类等,也可诱导细胞产生炎症介质。近年来不少条件致病菌如克雷伯菌、沙门菌、变形杆菌及一些厌氧菌等所致感染,也有上升趋势。G -菌释放的内毒素对机体产生一系列复杂的反应,在休克的发生发展中起着重要的作用。
【发病机制】
感染性休克(脓毒性休克)的发生发展受多种因素影响,当机体遭受致病微生物及其内毒素的侵袭后,引起组织细胞代谢、功能和结构的损害,并引起机体免疫、应激和炎症反应,同时机体代偿性的变化,使生物活性物质增多。各种因素相互作用、影响,形成错综复杂的病理生理过程。既有微循环的功能障碍,也有炎症介质对细胞功能的损害,甚至导致各系统器官功能衰竭。
内毒素可作为休克的始动因素,影响微循环功能、凝血系统、纤溶系统和补体系统,释放多种酶和体液因子,造成细胞的损害和死亡,甚至重要器官功能衰竭。
1. 微循环障碍
当机体受致病微生物及其有害毒素侵袭后即可引起微循环障碍。在休克的不同阶段,微循环的变化也不完全一样,一般分为代偿阶段和失代偿阶段。
(1) 微循环痉挛缺血期:
是休克的代偿阶段,此期除了心、脑的血管因交感神经分布较少,很少发生血管痉挛外,皮肤及腹腔内脏的血管均收缩,血液流入毛细血管的量显著减少,使血管内血容量降低,以代偿性地使回心血量增加,既保证了心脑的血液灌注,又维持了有效血液循环和动脉血压,而起到“快速自身输液”的代偿作用。该期由于微血管代偿性痉挛收缩,使组织缺血、缺氧引起机体强烈的应激反应,交感-肾上腺髓质兴奋,释放大量儿茶酚胺及其他体液因子,如血管紧张素Ⅱ、血栓素A -2(TXA -2)、白三烯(LT)等都有进一步加剧血管收缩的作用,致毛细血管前阻力升高,流体静压下降,使组织液进入血液循环中,以代偿循环血量的不足。由于不同脏器及不同部位的血管对儿茶酚胺的反应性不一致,导致体内血流量的重新分配,使皮肤、肌肉、腹腔内脏的血管收缩,血流量减少,而保证了心脑等重要生命脏器的血液供应。机体本身的这些重要代偿变化,能暂时起到维护机体生命的作用。如能及时诊断,并采用有效的治疗措施消除休克动因,积极恢复有效循环血容量,则可中止病程的发展,防止失代偿期发生,如休克动因得不到及时控制,微循环持续处于收缩痉挛状态,则病情进一步恶化,而进入失代偿期。
(2) 微循环淤血期:
是休克的失代偿阶段,由于长期缺血缺氧得不到纠正,组织无氧代谢增加,乳酸生成过多并堆积体内,在此酸性环境下,前毛细血管括约肌松弛,毛细血管开放,而静脉端对酸性环境的耐受性较强,仍处于收缩状态,故血液易灌入而不易流出,形成“灌大于流”的现象,使大量血液瘀滞在微循环中,故称为微循环淤血期,或瘀滞性缺氧期。由于血液瘀滞,血管内流体静压上升,血管通透性增加,血浆渗出,血容量降低,血液浓缩,回心血量减少,致有效循环血量更低,使各器官缺血缺氧,进一步加重了休克病情。同时,在内毒素及有害产物的持续作用下,组织胺大量释放,Ⅻ因子被激活,释放缓激肽,加重扩血管作用,更加剧了血管的通透性。由于血管内皮细胞广泛遭受损害,胶原纤维暴露Ⅻ因子被激活,随之产生弥散性血管内凝血。
(3) 弥散性血管内凝血(DIC):
持续性淤血缺氧、血浆外渗、血液浓缩、血液黏稠度增加、血细胞比容与纤维蛋白浓度增加等,促使红细胞聚集和血管内皮细胞损伤,释放出促凝物质,启动内外凝血系统诱发DIC,使肺、肝、脑、肠、肾等重要脏器的微血管血流阻塞,而发生多系统器官功能衰竭。大量凝血因子在凝血过程中被消耗,故常有继发出血倾向,而使休克的病情更为复杂,成为难治的重要原因。
2. 体液因子的变化及细胞功能的损害
休克时在应激状态下,组织缺血缺氧以及内毒素作用的结果,引起体内一系列体液因子的变化,导致错综复杂的病理生理过程。
(1) 儿茶酚胺:
休克时因交感-肾上腺髓质系统兴奋,儿茶酚胺大量分泌,一方面代偿性地引起外周血管收缩,增加回心血量,以维持动脉压和心脏的血液供应;另一方面,由于小血管强烈收缩,使内脏血液灌流不足,成为引起休克的主要始动因素。肾小动脉痉挛缺血,促使肾素释放,继而血管紧张素Ⅱ(AG-Ⅱ)、Ⅲ(AG-Ⅲ)形成,其收缩血管的作用更强,致冠状动脉痉挛,心肌缺血,加重了微循环障碍和组织的供血供氧不足。
(2) 组织胺:
在缺氧、酸中毒及补体作用下,肥大细胞脱颗粒释放组胺,引起小血管扩张及通透性增加,致血浆渗出、血液浓缩,有效循环量减少、血压下降,而影响心脏的功能。溶酶体酶亦可促使肥大细胞释放组胺和5-羟色胺,使血液中组胺的浓度升高;溶酶体酶分解胰腺蛋白质,促进心肌抑制因子(MDF)形成,MDF有抑制心肌作用,可使心肌收缩力减弱,心输出量减少。
(3) 前列腺素和白三烯:
前列腺素类物质在休克的病理生理过程中起重要作用。当细胞遭受损害时,首先累及细胞膜,在磷酸酯酶A 2的作用下,形成花生四烯酸,再经环氧化酶或脂氧化酶的作用,分别生成TXA 2、前列腺素(PGI 1)和LT等。这些物质影响血管的张力和通透性,加重细胞损害。血小板聚集释放TXA 2增加,TXA 2是强烈的血管收缩物质,可进一步加重血小板的聚集形成血栓。微聚物的形成即由血小板堆集而成。致病微生物及其有害产物与血小板抗体IgG形成复合物,作用于血小板膜,激活血小板释放TXA 2,而致血小板凝聚形成微聚物,经血液循环阻塞重要的器官,引起血压下降。正常肺脏有清除这些微聚物的功能,休克时肺清除功能受累,致过多的微聚物堆集,成为休克发展的重要原因。
(4) 细胞因子:
与组织细胞的损伤关系密切。在感染的情况下,细菌及其毒素可激活单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、血管内皮细胞等,产生细胞因子,包括肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素(IL S)、血小板激活因子(PAF)等,是细胞自身分泌产生的一种肽类物质,参与自然免疫和特异免疫的蛋白质介质。在各组织细胞和网状内皮细胞之间起介导作用,起到细胞之间、介质和靶细胞受体之间信息交通和协调的作用,当机体遭受休克等的损害后,受累的细胞和单核-吞噬细胞系统,就可产生大量的细胞因子,如超常的释放过多,则可进一步对机体造成损害,引起全身炎症反应综合征,甚至成为多器官功能障碍综合征(MODS),如继续发展则可形成多器官功能衰竭(MSOF)。
(5) 细胞膜的损害:
细胞膜是休克时最早发生损害的部位,细胞膜上的钠泵功能失灵,K +逸出细胞外,Na +、Ca 2+进入细胞内,致细胞肿胀,失去自身调整容量的能力,当线粒体肿胀时,则产能障碍,ATP生成减少,以致能量来源不足,影响泵的运转,若溶酶体肿胀,溶酶体膜破裂,释放出溶酶体酶,则引起细胞自身的溶解死亡。
生理情况下,细胞内外Ca 2+浓度差很大,约为1∶10 000,靠细胞膜维持其稳定,休克时细胞膜遭受损伤,细胞跨膜电位下降致使Na +、K +、Ca 2+泵功能障碍,Ca 2+以细胞内外的浓度差为动力,大量流入细胞内,使细胞内Ca 2+浓度急剧增高,甚至超过正常的200倍以上。由于钙过载使蛋白质和脂肪被破坏,激活磷酸酯酶A 2分解膜质成分,产生大量的游离脂肪酸,抑制线粒体的功能和损害细胞膜,因此认为钙通道开放Ca 2+内流,是造成细胞不可逆损害乃至死亡的最后途径。
3. 代谢异常
(1) 氧代谢异常:
包括氧输送(DO 2)减少和氧利用(VO 2)障碍。DO 2是指心脏每分钟向外周组织输送的氧量,取决于心排出量(CO)及动脉血氧含量(CaO 2)。CaO 2决定于血红蛋白(Hb)量、动脉血氧饱和度(SaO 2)及动脉血氧分压(PaO 2)。VO 2是指每分钟机体的实际耗氧量,反映了机体对氧的实际需求量。
(2) 休克时机体的高代谢状态:
体内蛋白质、糖类、脂肪储备迅速消耗而出现:①高乳酸血症:休克时由于组织低灌注和细胞缺氧,糖无氧酵解增强,乳酸显著增高导致酸中毒。②高血糖:感染性休克时常见出现高血糖。其原因一是因为肾上腺素、胰高血糖素促进糖原分解和葡萄糖异生增强;二是因为胰岛素对促进全身和肌肉摄取葡萄糖的能力降低。③蛋白质代谢:蛋白质分解代谢明显增强,而合成不足,致使体质急剧消耗,若伴有多器官功能衰竭,则蛋白质合成速率下降及分解代谢增快更为显著。
【临床表现】
1. 休克的临床表现
主要由微循环功能障碍、组织缺血缺氧以及脏器功能衰竭所表现出的临床症状,患儿常有面色苍白、四肢厥冷、呼吸急促、脉搏细弱、血压下降、尿量减少、精神萎靡或烦躁不安等。1980年全国小儿感染性休克学术会议修订的诊断标准,根据其病情分为轻型与重型两型。根据2006年儿科急救学组与儿科学组拟定的新治疗方案将感染性休克(脓毒性休克)在临床分为代偿期(早期)与失代偿期两期。
(1) 代偿期(早期):
临床表现为:①意识改变:烦躁不安或萎靡、表情淡漠、意识模糊甚至昏迷惊厥;②面色灰白、唇周指趾发绀、皮肤花纹、四肢凉;③心率、脉搏增快;④毛细血管再充盈时间>3秒(除外环境温度影响);⑤尿量<1ml/(kg•h);⑥代谢性酸中毒。符合上述6项中之3项即可诊断。
(2) 失代偿期:
上述代偿期临床症状加重,伴有血压下降,收缩压小于该年龄组第5个百分位或小于该年龄组正常值2个标准差[1~12个月<70mmHg、1~10岁<70mmHg+(年龄×2),>10岁<90mmHg]。
2. 临床分型
①暖休克为高动力性休克早期,可有意识改变,尿量减少或代谢性酸中毒,但面色潮红,四肢温暖,脉搏无明显减弱,毛细血管再充盈时间无明显延长,可很快转为冷休克,如出现心率增快、血压下降、过度通气、中心静脉压高、心输出量降低则为失代偿表现。②冷休克为低动力性休克,皮肤苍白花纹,四肢凉,脉搏快细弱,毛细血管再充盈时间延长,儿科以冷休克多见。
3. 全身炎症反应综合征(SIRS)
至少出现下列四项标准中的两项,其中必有一项为体温变化或白细胞计数异常。①中心温度>38.5℃,或<36℃。②心动过速,平均心率>同年龄组正常值2个标准差以上(无外界刺激、慢性药物或痛疼刺激),或不可解释的持续性增快超过0.5~4小时;或<1岁出现心动过缓,平均心率<同年龄组值第10百分位以下(无外部迷走神经刺激及先天性心脏病,亦未使用β-受体阻滞剂)。或不可解释的持续性减慢超过0.5小时。③平均呼吸频率>各年龄组正常值2个标准差以上,或因急性病程需机械通气(无神经肌肉疾病,也与全身麻醉无关)。④白细胞计数升高或下降,或未成熟嗜中性粒细胞>10%。参阅各年龄组心率、呼吸频率、白细胞计数生理参数(表1-23)。
表1-23 各年龄组特定生理参数和实验室变量(低值取第5百分位,高值取第95百分位)
4.多器官功能障碍综合征(MODS)和多系统器官功能衰竭(MSOF)的临床表现与诊断
感染性休克(脓毒性休克)继续发展,可出现MODS。MSOF是休克发展的终末阶段。多器官功能障碍的标准:
(1) 心血管功能障碍:
①即在1小时内静脉输入等张液体≥40ml/kg,仍有血压下降,且<该年龄组第5百分位,或收缩压<该年龄组正常值2个标准差以下;②需用血管活性药物始能维持血压在正常范围[多巴胺>5µg/(kg•min)]或任何剂量的多巴酚丁胺、肾上腺素、去甲肾上腺素。③具备下列中的两条即:不可解释的代谢性酸中毒,碱缺失>5.0mEq/L;动脉血乳酸增加为正常上限的2倍以上;无尿:尿量<0.5ml/(kg•h);毛细血管再充盈时间延长>5秒;中心与周围温差>3℃。
(2) 呼吸:
PaO 2/FiO 2<300mmHg,无青紫型先心病,病前亦无肺部疾患;PaCO 2>65mmHg或超过基线20mmHg以上;证明需要高浓度氧或FiO 2>0.5始能维持氧饱和度≥92%;需紧急侵入或非侵入性机械通气。
(3) 神经:
Glasgow昏迷评分≤11分;精神状态急性改变伴Glasgow昏迷评分从基线下降≥3分。如有脑水肿发生可伴有剧烈头痛,呕吐,神志不清,肌张力增强,呼吸节律不整,前囟隆起,甚至双侧瞳孔不等大。
(4) 胃肠:
口吐咖啡色样液体,进行性腹胀,肠鸣音减弱或消失。
(5) 血液:
血小板计数<80 000/mm 3,或在过去3天内比最高值下降50%;国际标准化比值>2(标准化的PT)。
(6) 肾脏:
血清肌酐为各年龄组正常值上限的2倍以上;或较基线增加2倍。
(7) 肝脏:
总胆>4mg/d(新生儿不适用);ALT 2倍于同年龄组正常值上限以上。
休克症状未能及时控制,上述MODS的症状继续加重,则可发展成多系统器官功能衰竭。常常在发病24小时后出现,有两个或两个以上器官序贯性的或同时发生功能衰竭。伴有多系统器官功能衰竭的休克,多是休克的晚期,称为难治性休克。年龄越小发生的机会越多;或原发感染严重,继续恶化;或抢救不及时,治疗不恰当;或伴有难以纠正的顽固性酸中毒及代谢紊乱等。都是导致难治性休克的原因。
【诊断】
感染性休克(脓毒性休克)的诊断,应综合临床表现、实验室辅助检查及目前对脓毒症的有关认识等。①临床表现:在严重感染的基础上,有发热或体温不升、面色苍白、四肢厥冷、皮肤有花纹、厌食、嗜睡或烦躁不安,双眼凝视对周围无反应。呼吸不均匀,脉细数,心率快,毛细血管再充盈时间延长>5秒,尿量显著减少,中心和周围温差>3℃等,应考虑为休克。如有血压下降则为更可靠的诊断依据。可根据条件做有关检查。②实验室检查:包括病原菌检查、内毒素测定,中心静脉压、肺动脉楔压,心输出量,血气分析,血乳酸测定,尿量等监测。③目前对脓毒症的有关认识:即由感染所致的SIRS称为脓毒症,脓毒症合并有心功能障碍者,即可诊断为感染性休克(脓毒性休克)。根据这一新的观念,患者应具有原发感染性疾病的特点、SIRS的诊断标准以及诊断心血管功能障碍的条件,三者具备即可诊断。
【监护】
做好监护可为指导治疗、判断预后提供依据。必要的监护项目包括神志、心率、脉搏、呼吸、血压、中心静脉压、心输出量、血气分析、血红蛋白浓度、尿量、血乳酸含量等。
1. 常规监测
对危重休克患儿除密切观察病情变化外,应常规监测心率、脉搏、呼吸、血压,视病情每15~30分钟一次,病情稳定后改为每1~2小时一次,直到休克纠正。血压和心率是休克的重要监测指标。可根据血压及心率加快的程度判断休克病情的轻重,但血压开始下降已不是休克早期表现,此时心输出量已经减少,微循环已有障碍。而脉压对监测心输出量有价值,当脉压<2.6kPa(20mmHg)时,示心输出量不足,因此在没有条件测定心输出量的情况下,监测脉压很重要。脉搏与血压密切相关,若脉搏规则有力,血压也大致正常,脉搏细弱或听不到,血压也多降低或测不出。当血管严重收缩,心输出量和脉压显著减少时,袖带法测量的血压偏低,最好用动脉插管法直接监测。
2. 中心静脉压(CVP)
测定CVP有助于鉴别心功能不全或血容量不足所致的休克,能反映右心的充盈压,对决定输液的质量和速度以及是否需要强心剂提供依据。CVP正常值为0.49~1.18kPa (6~12cmH 2O),<5cm H 2O示血容量不足,>15cmH 2O提示液体过量、心力衰竭。在输液过程中常结合血压的测定结果,作为判断输液量是否已达标准的依据(表1-24)。
表1-24 中心静脉压、血压与血容量心功能的关系
3. 肺动脉楔压(pulmonary arterial wedge pressure,PAWP)
是用尖端带有气囊的Swan-Ganz导管通过外周静脉插入,经右心房、右心室到达肺动脉分支。充气后气囊随血流漂浮进入肺动脉分支,当气囊嵌入肺小动脉内不能再前进时,测定其压力即为PAWP。一般仅限于急性心肌梗死所致心源性休克患者使用,能较好地反映左心室的功能,PAWP正常值为1.07~1.60kPa (8~12mmHg)<1.07kPa(<8mmHg)时,表示血容量不足;>2.67kPa(>20mmHg)时,表示左心功能不全;3.47~4.0kPa(26~30mmHg)时,表示有重度肺充血;>4kPa(>30mmHg)时,常发生肺水肿。
4. 心输出量
常用热稀释法测定,经Swan-Ganz导管注入一定温度的液体,利用导管顶端的热敏电阻记录温度变化,连接心输出量计算机,测定心脏每分钟排血量,即心输出量。然后再与心率、平均动脉压、肺毛细血管嵌入压、体表面积等换算出总外周阻力、心脏指数、左心功能指数等指标。心输出量下降,对监测休克有重要意义。
5. 血气分析
用以监测体内酸碱平衡状态,监测体内氧的运送情况,监测肺功能状态,因此血气分析是休克必不可少的监测指标(详见血气分析)。
6. 血乳酸测定
乳酸盐的含量反映休克时微循环和代谢的状况,正常含量为0.1~1mmol/L,休克时血乳酸的含量常>2mmol/L。血乳酸增高是机体缺氧及组织低灌注的重要标志之一,当氧输送降至阈值以下,即可导致血乳酸浓度升高。乳酸浓度升高既反映乳酸生成过多,也反映清除障碍。清除是在肝脏进行,单纯肝功能异常一般不影响乳酸清除,但同时伴有循环衰竭时,则可使乳酸显著增高。血乳酸升高的程度与病死率密切有关,故血乳酸值对判断预后有意义,血乳酸升高不单纯在血流障碍时出现,也可为其他原因所致,故测乳酸盐/丙酮酸比值,比单测乳酸盐更为可靠。
7. 中心静脉血氧饱和度(central venous oxygen saturation,SCVO 2)或混合静脉血氧饱和度(venous oxygen saturation,SVO 2)
两者都是反映氧输送和组织氧代谢的重要参考指标。循环功能正常情况下,SCVO 2正常值为75%~85%。感染性休克SCVO 2时降低,表示组织灌注不良;但高于正常值也可能存在循环功能障碍。根据早期目标导向治疗提示,6小时内使患者SCVO 2或SVO 2≥70%可提高抢救成活率。
胃黏膜pH与胃黏膜PCO 2监测:胃肠黏膜是对缺血缺氧最敏感的部位,也是发生缺血最早的部位。当休克早期其他监测尚未出现异常时,胃肠黏膜已处于缺血状态,因此监测胃黏膜pH与PCO 2是最早诊断休克的方法,是近年来用于监测组织氧合的新技术。pH下降代表组织缺氧(正常值为pH≥7.32~7.35)。用间接法测定pH:先测定胃肠腔内二氧化碳分压(PCO 2),可反映胃肠黏膜内的PCO 2,并假设胃黏膜的 与动脉血中的 相等,然后代入公式pH=6.1+log[ / (PCO 2×0.03)],计算出胃黏膜pH。
8. 尿量
是监测循环状况的重要指标。方法简单易行,且能反映休克时肾脏毛细血管的灌注量,同时也可推测其他脏器的血液灌注状况。最好每小时记录一次,尿量监测有助于早期诊断,及判断治疗后血流量改善的状况,以及判断肾脏功能损害的性质。24小时尿量240ml/m 2[或<10ml/(m 2•h)],即称为少尿。尿量因年龄而异,一般学龄儿童<400ml/d,学龄前儿童<300ml/d,婴幼儿<200ml/d,即为少尿。24小时内尿总量<20~50ml,即称无尿。当少尿或无尿出现后,可给予20%甘露醇0.5~1g/kg,于30分钟内静脉输入,若输入后尿量增加则示血容量不足,应予补液,若输入后1~2小时内仍无尿,则示已有肾实质性损害,不宜再用,以免扩容而增加心脏负担。
监测休克的项目很多,对指导临床抢救判断预后,有积极作用,有些监测项目理论依据充分,也能反映机体的一些真实变化,但受条件的限制,如PAWP和心输出量的监测就难以普及推广。因此,多数临床工作者,在没有监护系统设备时,往往根据自己的临床实践经验,本着简单易行的原则,应用一些简单易行的项目,作为判断休克的严重程度及预后的参考。常用的指标有:①体温急剧变化:T>40℃或体温不升,中心和周围温度差>3℃;②神志改变:排除了中枢神经系统疾病,而有淡漠、烦躁不安或昏迷等;③血压比原来下降≥4kPa(30mmHg);④尿量减少或无尿;⑤不好解释的水肿,通常伴有血红蛋白浓度下降;⑥气促,伴有低氧血症及代谢性酸中毒;⑦血乳酸浓度升高;⑧血糖急剧升高;⑨中性粒细胞降低;⑩血小板进行性下降。
有学者通过动物实验研究,从18项指标中筛选出与实验动物的存活时间有数量关系的6项指标:①血糖(开始升高,以后降低);②血小板(降低);③动脉压(降低);④血浆游离血红蛋白(升高);⑤血浆纤维连接蛋白(fibronectin,Fn)(降低);⑥红细胞内钠含量(增高)。高血糖是危重患者应激状态下最常见的代谢紊乱,病情越危急,应激越强,血糖升高也越明显,预后越差。高血糖对神经功能有损害作用,在急性缺血缺氧情况下,更为严重。中性粒细胞(PMN)降低提示预后不良,是补体被激活后释放出溶酶体酶,引起PMN自身溶解破坏的结果,血小板进行性减少,提示发生DIC及休克加重。
上述监测指标可为判断预后提供参考,但休克的预后取决于患者原来的健康状况、基础疾病休克发生的时间、有无MODS及治疗是否及时等。
【治疗】
感染性休克(脓毒性休克)病情复杂,变化迅速,在不同阶段有不同的特点,因此治疗应争分夺秒,在综合治疗的基础上,针对主要矛盾予以救治。休克早期的矛盾是有效循环血量不足和组织血液灌注不良,因此应首先通过输液纠正低血容量,其次用升压药物维持灌注压,如仍存在灌注不足,则需应用强心药物,增加组织血液灌注。依照早期目标导向治疗(EGDT)方案,使CVP正常及SCVO 2(或SVO 2)≥70%。至休克晚期,则以防治细胞损害、代谢紊乱和器官功能衰竭为主。
早期目标导向性治疗(early goal-directed therapy,EGDT)是指感染性休克诊断后的最初6小时黄金时段内,输注足量的液体、红细胞和正性肌力药物,恢复组织器官灌注,使CVP正常及SCVO 2(或SVO 2)≥70%。EGDT分三步进行,第一步为继续补液,使其量达到CVP 8~12mmHg(1mmHg= 0.133kPa)为宜。如有机械通气和心室顺应性降低或腹内压高者,可提高至CVP 12~15mmHg,能使半数低血压状态得以纠正。第二步:充分液体复苏后仍有低血压,则给予升压药,使平均动脉压达到各年龄组正常值,并继续补液至CVP达标。第三步:评估SCVO 2是否达70%标准,如未达此标准且HCT<30%,应输入红细胞使HCT>30%,如SCVO 2仍未达标则使用正性肌力药物。
因此治疗措施也相应以减轻细胞损害、纠正代谢紊乱、维护重要器官功能为重点。常用的治疗措施归纳为几个方面,见图1-24。
1. 液体复苏
充分液体复苏是逆转病情、降低病死率的关键措施。液体复苏的步骤为:
(1) 在第1小时快速输液时常用0.9%氯化钠溶液,按20ml/kg。在10~20分钟内推注完,然后评估输液后心率、脉搏、血压、毛细血管再充盈时间、尿量等循环恢复的状况。若循环无明显改善,可再给予第2剂、第3剂。每剂均为10~20ml/kg,总量可达40~60ml/(kg•h)。在液体复苏阶段,既要重视液体的量是否充足,又要密切观察心肺承受的能力。如肺部出现啰音,心脏有奔马律、肝脏肿大、呼吸做功增加等,常示心功能衰竭、肺水肿等发生。如已置有CVP或PAWP,在快速输液阶段宜每10分钟监测一次,如:①CVP≤2mmHg 或PAWP≤3mmHg,则继续快速输液;②CVP 2~5mmHg或PAWP 3~7mmHg,暂停快速输液,等10分钟后再评估;③CVP≥5mmHg或PAWP≥7mmHg,停止快速输液。CVP仅在治疗早期对液体复苏平衡有指导意义,但随后的1~4天治疗期间CVP与液体平衡无明显相关性。休克处于应激状态,血糖较高,对机体不利。故此期不宜使用含糖溶液。
(2) 继续和维持输液:由于休克时血液重新分配及毛细血管渗漏等,低血容量可能要维持数天,因此经液体复苏后,还要继续和维持输液数天。继续输液可用1/2~2/3张液体5~10ml/(kg•h)、6~8小时内输入。维持输液用1/3张液体,2~4ml/ (kg•h)、24小时内输注。24小时后根据病情调整输液方案。注意不恰当的累积液体正平衡可能加重病情。
2. 纠正酸中毒
休克时组织器官的血液灌注不足所致的乏氧代谢是酸中毒产生的基本原因。因此,改善微循环灌注及通畅气道是纠正酸中毒的根本措施。目前不强调积极使用碳酸氢钠纠正酸中毒,以免在呼吸功能欠佳的情况下导致CO 2潴留和加重酸中毒。但经液体复苏后酸中毒仍未纠正时,可适当使用碳酸氢钠溶液,使血pH 达7.25即可。所需碳酸氢钠的计算公式为:碳酸氢钠(mmol/L) =BE(剩余碱)×Wt(体重)×0.3。先给半量,稀释成1.4%等渗液滴入。碳酸氢钠仅能起到暂时缓解酸血症的作用,而不能从根本上解除产生酸血症的原因,因此在纠酸的过程中,既要用碱性溶液缓解酸血症,又要从根本上去除产生酸中毒的原因,碳酸氢钠在使用过程中,可加重细胞内酸中毒,使血红蛋白离解曲线左移,致血红蛋白不易解离。因此,临床一般不主张大剂量,快速静脉滴注高渗性碳酸氢钠溶液,以免引起高渗血症及碱中毒。
图1-24 儿童感染性休克(脓毒性休克)治疗流程图
注:MAP平均动脉压;CVP中心静脉压;CI心脏指数PALS儿科高级生命支持
在液体复苏的过程中,既要有统一的方案便于遵循,又要兼顾到个体患者的特殊性,不能过分受方案的限制,因患者病情不同,如感染性休克同时伴有毛细血管渗漏综合征、肺损伤/急性呼吸窘迫综合征、严重贫血等,机体条件不同,反应各有差异,因此快速输液时应严密观察,为避免医源性疾病的发生,应加强监测,根据机体反应、病情变化,及时调整液体的种类、剂量、速度,使既达到恢复血容量的目标,又不至于过量,常用的监测措施有:毛细血管再充盈时间≤2秒、年龄相关的正常血压、脉搏正常、中心与外周动脉搏动无差别,四肢末梢温暖,尿量≥1ml/(kg•h)、意识正常等。
3. 血管活性药物
用以调整微血管的舒缩功能,改善微血管的血液灌流是抗休克治疗的重要措施。常用的药物有3大类,即:①交感-肾上腺素能兴奋剂,属儿茶酚胺类药物。有多巴胺、多巴酚丁胺、去甲肾上腺素、异丙肾上腺素、间羟胺、枳实注射液等。②交感-肾上腺素能神经阻滞剂,这类药物有酚妥拉明、酚苄明、心得安等。③莨菪类药物主要有阿托品、山莨菪碱(654-2)、东莨菪碱等。
(1) 去甲肾上腺素(noradrenaline):
新的指南将该药作为升压药物的首选药。小剂量0.02µg/ (kg•min)能增强心肌收缩力和增快心率及轻度外周血管收缩作用。大剂量0.1µg/(kg•min)有强力缩血管作用,皮肤黏膜血管收缩明显,内脏肌肉血管收缩次之,外周阻力加大,血压升高。持续静脉滴注0.02~0.1µg/(kg•min)。血压稳定后减量停药,长期用药可因血管强烈收缩,血液灌注不良如有渗漏可引起组织缺血坏死。
(2) 多巴酚丁胺(dobutamine):
作为正性肌力的首选药,能增强心肌收缩力,增加心输出量,对心率影响较小,没有直接扩张内脏血管的作用,临床用于血压正常或升高,而心输出量低的患者。对感染性休克(脓毒性休克)合并有心肾功能不全患者有较好的效果。治疗量每分钟2.5~10µg/kg持续静脉滴注。
(3) 多巴胺(dopamine):
是肾上腺素前体,具有α与β受体的兴奋作用,但对β受体的作用较强。2012年新的国际指南已不再强调多巴胺作为升压首选药物,而作为去甲肾上腺素的替代升压药,不作为肾脏保护用药。一般剂量为5~10µg/(kg•min),持续静脉滴注,根据血压监测结果调整滴速,最大量不宜超过20µg/(kg•min)。剂量不同作用不一样,小剂量2~5µg/(kg•min)时,可使内脏血管扩张,全身血管阻力下降,改善组织血液灌注,尿量增加,但血压改变不明显,中等剂量5~10µg/(kg•min)时,心肌收缩力加强,心率增快,心输出量增加,血压升高。大剂量>20µg/(kg•min)时,外周血管收缩,阻力加大,血压升高,但内脏血流量减少,多巴胺较去甲肾上腺素更易导致心动过速、心律失常的风险。在使用多巴胺时,碱性药物与钙剂能使其灭活。当用中剂量达10µg/(kg•min),患者仍无反应时,则应选择多巴酚丁胺或去甲肾上腺素,以维持动脉压在7.98kPa (60mmHg)或收缩压在11.97kPa (90mmHg)。
(4) 氨力农(amrinone)和米力农(milrinone):
两药作用相似,是磷酸二酯酶抑制剂。氨力农是一种非强心苷类强心药,能抑制心肌及血管平滑肌的磷酸二酯酶Ⅲ,提高心肌细胞内cAMP水平,促进钙内流,增加心肌细胞内钙浓度,加强心肌的收缩功能。当严重心功能衰竭而对儿茶酚胺类药物无效时,可考虑使用。首次剂量0.75mg/kg,5~10分钟内缓慢静脉滴注,随后按5~10µg/(kg•min)持续静脉点滴。每天剂量不超过10mg/kg。注意应在充分液体复苏的基础上使用或与升压药合用,以克服其降压的副作用。米力农负荷量为50~70µg/kg,维持量为0.5~0.75µg/(kg•min)持续静脉滴注。
(5) 枳实注射剂:
其有效成分为对羟福林及N-甲基酪胺,能使心肌收缩力加强,心输出量增加,血压回升,尿量增多,对周围血管有收缩作用。常用制剂:①注射液用生药制成,剂量每次0.3~0.5g/kg,用10%葡萄糖液稀释10~15ml静脉推注,间隔15分钟一次。血压回升后再减量维持8~12小时。②人工合成枳实有效成分为对羟福林与N-甲基酪胺,用量每次各按5mg/kg计算。用5%~10%葡萄糖稀释到10~20ml缓慢静脉推注,每15分钟一次,情况好转后改为静脉点滴维持。
(6) 酚妥拉明(phentolamine)(苄胺唑啉Regitine):
对血压正常的低排高阻型休克,在强心的同时,建议使用扩血管药物治疗。酚妥拉明为α-受体阻滞剂,能扩张血管,降低肺血管及周围阻力,改善微循环,减轻心脏后负荷,增加心输出量,常用于顽固性心力衰竭、肺水肿、ARDS及明显腹部胀气者。静注每次0.1~0.2mg/kg,每1~2小时可重复一次。静滴每分钟2~10µg/kg,根据病情调整滴速,4~6小时后可重复。注意用药前须补足血容量,经补充血容量后,中心静脉压已达正常值或升高,而血压仍低者,提示有微血管痉挛,是用酚妥拉明指征。副作用有低血压、鼻塞、瘙痒、心跳过速等。
(7) 抗胆碱类药物:
有阿托品、东莨菪碱、山莨菪碱(654-2)等,有阻滞胆碱能受体,拮抗乙酰胆碱,解除血管平滑肌痉挛,降低外周阻力,使回心血量、心率和心输出量增加,改善微循环的作用。654-2为首选药,一般剂量为0.3~0.5mg/(kg•次)。重者可用0.5~2 mg/kg,静脉推注,每10~15分钟一次,可连用数次至10余次。待面色转红、肢体转温、血压回升、尿量增加,即减量并逐渐延长给药时间,每30~60分钟给药一次,休克稳定后,约2~4小时内停药。东莨菪碱,每次0.01~0.02~0.1mg/ kg,静脉注射每15~30分钟一次;阿托品,每次0.03~0.05mg/kg,静脉注射每15~30分钟一次。莨菪类药物副作用有烦躁不安、心率加快、腹胀、尿潴留、视力模糊、瞳孔散大、口渴、面红等。如副作用症状较重,可用新斯的明对抗。用法:每次0.04mg/kg,15~30分钟肌内注射一次。
4. 控制感染
控制感染是抢救感染性休克的根本措施,如不能有效控制感染,即使休克状态一度改善,仍会再次出现休克,甚至使病情加重。因此,感染性休克一旦诊断,应在1小时内静脉输入有效抗生素。有研究报告,在开始6小时内每延误1小时使用抗生素,可使患者存活率下降7.6%,使用抗菌药物前尽可能留取血液培养标本。如有脓肿、脓胸等化脓性感染灶存在,应及时切开引流或抽吸脓液。开始经验性抗生素选择,是指病原尚未明确前,根据患儿年龄、临床表现、发病季节、流行病学特点等初步判断病因,选用抗菌谱广,能覆盖所有可能的病原菌,常选用2种以上抗生素联合抗感染治疗,采用“重拳出击,降阶梯”疗法,48~72小时后得到药敏结果应根据临床反应及细菌培养与药敏结果分析调整抗感染药物,尽量换用非广谱抗生素,以防止耐药菌株产生,可改用单一抗生素,疗程7~10天,必要时可适当延长。使用抗生素应及早、足量、联合、经静脉途径给药,不宜频繁调药,最好坚持2~3天,确无效果时再调药,有肝、肾功能损害的尽量选用无肝肾损害副作用的抗生素。
5. 肾上腺皮质激素的应用
用肾上腺皮质激素抗休克治疗临床仍存在争议,有人认为严重脓毒症患者中任何肾上腺皮质激素的应用都与病死率增加有关,亦有认为药理剂量的肾上腺皮质激素具有抗炎、抗病毒、抗过敏、抗休克等作用,国内儿科专家曾讨论主张小剂量中疗程,可用氢化考的松3~5mg/(kg•d)或甲基泼尼松龙2~3mg/ (kg•d),分2~3次给予。在儿科严重脓毒症患者中肾上腺功能不全的存在影响患者的预后,因此新的指南中建议对儿茶酚胺抵抗性休克和怀疑或证实肾上腺功能绝对不全的儿童患者及时使用类固醇激素治疗,而达不到肾上腺功能不全最低诊断标准的则不应使用。看来对使用肾上腺皮质激素抗休克治疗是十分严格和谨慎的。
6. 维持气道通畅
一、保持头颈位置,及时吸痰,必要时气管插管,最好在呼吸状况恶化之前进行。提高吸氧浓度,以保证血氧饱和度达95%以上,如需要机械通气时,儿童与成人一样地使用肺保护性通气策略,推荐小潮气量6ml/kg通气,适当平台压≤30cmH 2O高PEEP,气管插管及机械通气时首先吸入高浓度氧,以增加氧含量及氧运送,可保持气道畅通,改善肺部氧合。如有肺水肿,可加用PEEP以提高肺部氧合,如有ARDS应加大PEEP,以维持功能残气量和氧合。
7. 纠正凝血功能障碍
早期可给予小剂量肝素5~10IU/kg,皮下注射,每6小时一次,低凝阶段肝素化的同时,应适当补充血浆、血小板及其他凝血成分。当血小板计数低于10×10 9/L且无临床出血表现;或低于20×10 9/L有严重出血倾向,或高于50×10 9/L但有活动性出血时,建议输注血小板。
当患者出现血栓性、紫癜性疾病时,包括DIC等,可给予新鲜冰冻血浆输注治疗,注意蛋白C (APC)和活化蛋白浓缩物(rhAPC)新指南已不再推荐使用。
8. 静脉注射丙种球蛋白(IVIG)及其他免疫治疗
可调节机体的免疫机制,提高免疫功能,改善预后,降低病死率,有望成为感染性休克的辅助性治疗。在一项624例的对照研究和一项多国参与的婴儿和新生儿脓毒症研究均证实有帮助。用法:用IVIG 400mg/kg。先用注射用水50ml溶解后,再用5%~10%葡萄糖液稀释至3%浓度静脉滴注,每天一次,可连用2~3次。血浆冷藏后形成的沉淀物中,除纤维蛋白原、Ⅷ因子外,纤维连接蛋白(Fn)是主要的成分,使用后可提高血浆Fn的浓度,有促进单核-吞噬细胞系统的吞噬功能,增加心输出量,保护微血管的通透性,减轻肺水肿、组织水肿等作用。
免疫调节剂:粒细胞集落刺激因子(G-CSF)和粒-巨细胞刺激因子(GM-CSF)可用于白细胞减少的患者,有较好的效果。
9. 脱水剂
重症患者可有不同程度脑水肿,当扩容后应考虑使用甘露醇等利尿剂,每次0.5~1g/kg,根据需要每4~6小时一次,利尿治疗和肾脏替代治疗两者效果相当,当休克纠正后,若使用利尿剂无效,可使用持续静脉-静脉滤过治疗或间歇透析治疗以除去体内约10%的过负荷液体。
10. 应激性溃疡
危重症患者常有胃肠道出血倾向,与凝血功能障碍或与机械通气有关。处理:可用5%碳酸氢钠10~30ml,稀释成等渗液后洗胃,至无咖啡色液体抽出,然后给予西咪替丁10~20mg/kg,用0.9%氯化钠10~20ml溶解后,注入胃内保留3~4小时,无效时3~4小时后可重复给药。
11. 血糖控制
当患者应激反应时,常表现出应激性高血糖,若血糖在6.67~10mmol/L时,以限制外源性高浓度葡萄糖输入为主。若血糖在10~15mmol/L时,除限糖外,给予胰岛素0.1~0.2IU/kg皮下注射,每2小时一次,用2次后检测血糖水平,若血糖仍高再用2次。若血糖>15mmol/L则用胰岛素0.1~0.2IU/kg静脉注射2次,并复查血糖,待血糖<15mmol/L时,改用皮下注射,经临床观察在控制血糖的基础上病死率降低,但低血糖的发生率增加,故必须及时检测血糖,防止低血糖发生。
12. 体外膜肺(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)
难治性的感染性休克或伴有急性呼吸窘迫综合征的患者行ECMO治疗得到更多数据支持,ECMO越来越成为治疗难治性休克的重要手段。
13. 多系统器官功能衰竭的防治
(1) 呼吸衰竭的防治:①保持呼吸道畅通,清除分泌物,必要时气管插管或气管切开。②及时供氧。③及时使用呼吸机。④定时血气分析。如PaO 2<8.0kPa( 60mmHg),应及时使用呼吸机。⑤防治肺部感染,适当使用有效抗生素。⑥控制输液量,防肺血栓和肺水肿发生。
(2) 循环衰竭的防治:①密切监测PAWP、CVP、心输出量等,以便及时发现心功能不全的早期症状,及时采取防治措施。②严格控制液体入量及输液的速度。③及时使用正性肌力药物,多巴酚丁胺为首选药物;或用β-受体兴奋剂,磷酸二酯酶抑制剂氨力农或米力农等。加用利尿剂可减轻心脏前后负荷。
(3) 肾功能的保护:①维持有效血容量和血压,密切观察尿量和肾功能的变化;②已补足血容量而尿量仍少,应及时使用呋塞米等襻利尿剂;③经使用利尿剂后仍少尿无尿的,应及时进行血液净化治疗;④避免使用对肾脏有损害的药物。
(4) 胃肠功能衰竭的防治:①保护肠黏膜的屏障功能;②维护肠道菌群生态平衡;③不滥用抗生素;④尽量缩短肠道外营养时间;⑤服用消化道黏膜保护剂,如有消化道出血倾向,口吐咖啡色样液体,可用等渗性碳酸氢钠溶液洗胃至洗出液清亮为止,并注入西咪替丁10~20mg/kg保留3~4小时,如有腹胀可给予生大黄粉口服液或灌肠。
(5) 防治脑水肿颅内高压:可选用20%甘露醇脱水。每次0.5~1g/kg,30分钟内静脉推注,4~8小时后可重复使用,如合并脑疝,而心肾功能尚无明显障碍者,剂量可加大至每次1.5~2g/kg。
(6) DIC 有出血倾向者可用肝素阻断凝血过程的发展,剂量每次100U/kg,溶于10%葡萄糖50~100ml中缓慢静脉滴注,每4~6小时一次,要求凝血时间延长至20~30分钟,若达不到此值可加大肝素用量。如出现出血现象,即停用肝素,静滴等量鱼精蛋白,以中和肝素的作用。如继发纤维蛋白溶解亢进,引起严重出血时,则用6-氨基己酸(EACA)治疗,每次0.1~0.2g/kg静脉滴注,每4~6小时一次。
14. 营养支持疗法
是使患者康复的重要条件,应予高度重视。据报道在ICU抢救的病例中,常因蛋白质缺乏而增加抢救的难度,使病死率升高。因此,营养补充非常重要。常用静脉途径以保证热量的供应。用葡萄糖供给热卡,但浓度不宜太高。用氨基酸供给蛋白质,浓度从0.5%~1%开始,最高不超过2%,年龄不同剂量不一样,新生儿2~2.5g/kg;婴儿2.5~3g/kg;年长儿1.5~2.5g/kg。10%脂肪乳剂第一天5~10ml/kg,以后每天增5ml/kg,最大量新生儿40ml/(kg•d),年长儿20ml/ (kg•d)。
三、 心源性休克
心源性休克(cardiogenic shock)是比心力衰竭更为严重的临床状况,是急性心脏排血功能障碍,引起组织器官血液灌流不足而致的休克。常发生在原有心脏病、心肌炎、心包填塞、严重心律失常、充血性心力衰竭、急性肺梗死及新生儿重度窒息、低体温等。这些疾病均可引起心排血量降低,而发生休克,病死率高达60%~80%,超声心动图对诊断心源性休克有重要价值,应早期检查。
心输出量降低、微循环障碍、重要脏器血液灌流量不足,是心源性休克的病理生理基础,休克早期由于代偿机制,周围血管收缩、心脏负荷增加,使心排出量进一步减少。待病情发展则因乳酸堆积,组胺释放,使毛细血管扩张,大量血液瘀滞在毛细血管内,致组织器官的血液灌流更为减少,而影响器官功能和代谢紊乱,甚至引起死亡。
【临床表现】
主要表现为原发疾病的症状和休克的症状,原发病则视不同的疾病而临床表现也不一样。如阵发性室上性心动过速,患者心率可达250~300次/分,且经常有阵发性发作的历史及心电图的改变。由急性心包填塞所致者,常先有急性心包炎的历史,继而出现心包填塞症状,临床表现有颈静脉怒张、奇脉、心音遥远等体征。心源性休克的症状与感染性休克(脓毒性休克)的症状基本相同,因此监测指标也大致一致。尤应观察肺部及肝脏体征的变化。如肺部出现哮鸣音及湿性啰音,应考虑急性左心衰竭,肝脏急剧肿大,可考虑合并急性充血性心力衰竭。心电图监测可示是否心律失常存在。CVP升高则示血循环量正常,而心功能不全。血流动力学检测对协助诊断、判断预后有积极意义。常用的诊断指标为:心脏指数(CI)<2.0L/(min•m 2),肺动脉楔压(PAWP)>2.4kPa(18mmHg),中心静脉压(CVP) >1.8kPa (12cmH 2O)等。
【治疗】
早期明确诊断,及时给予综合治疗措施。心源性休克主要是心脏泵血功能衰竭,故治疗应以正性肌力药物为主。因此,治疗的原则是积极抢救休克,同时对原发病给予相应治疗。如急性心包填塞所致休克应立即心包穿刺抽出积液,以缓解填塞症状。如室上性心动过速,应使用快作用的洋地黄制剂,以控制心率。心源性休克在小儿虽不如感染性休克(脓毒性休克)多见,但病情危重发展迅猛,必须及时抢救,严密监测。
1. 积极供氧、减少氧耗
吸氧,维持PaO 2>9.1kPa(70mmHg),必要时机械通气。烦躁者给予镇静,高热者予以降温,尽量减少氧耗。
2. 补充血容量
可参阅感染性休克(脓毒性休克)的治疗。因心源性休克主要是由于心功能不全,致心输出量减少所致,故扩容并不能增加心输出量,如输液过多过快,反可导致肺水肿,加重病情,应予注意。由于患者存在心功能不全,液体量及速度都有所限制,一般给予所需要量的50%~70%为宜,或根据肺部啰音及CVP测定结果决定输液量。
3. 血管活性药物和正性肌力药物
在补充血容量的基础上,休克症状仍未改善,可酌情使用血管活性药物,首选多巴胺或多巴酚丁胺加间羟胺,均能兴奋β受体,增强心肌收缩力,增加心输出量,改善心脏功能。尚可根据血流动力学特点,采用相应治疗措施。①有肺充血而心排出量减少不显著者,可用硝酸甘油或消心痛。②低心排出量而无明显肺充血者,宜用酚妥拉明。③既有肺水肿又有心排出量降低者可用硝普纳,10~20mg置于10%葡萄糖液100ml中,按每分钟1~2µg/kg静脉注射。注意要新鲜配制,避光使用。多巴胺加多巴酚丁胺治疗心源性休克,不仅能增加心排血量,降低全身静脉阻力,提高动脉压,还能降低PAWP,增加肾血流量,且不增加心率,剂量每分钟各为7.5~10µg/kg静脉滴注。心源性休克一般不用洋地黄制剂,以免诱发心律失常,但合并有心力衰竭、室上性心动过速或心房颤动时,应给予洋地黄制剂。莨菪类药物因有加快心率及增加心肌耗氧量的作用,不宜首选,但有周围血管痉挛明显且有心动过缓时,可试用小量分次静脉注射。
4. 肾上腺皮质激素的应用
目前尚无统一的意见。由急性心肌梗死引起的心源性休克,可以使用肾上腺皮质激素,而且应早期应用(休克4~6小时内),如>9小时使用,则效果较差。
四、 低血容量性休克
低血容量性休克(hypovolemic shock)是由于大量失血、失液、血浆丧失等原因引起血容量急剧减少而出现循环衰竭的现象,称为低血容量性休克。此时静脉压降低,回心血量减少,心排血量降低,周围血管呈收缩状态。由于大量出血所致的休克,常见于消化道出血、大咯血、凝血机制障碍所引起的出血性疾病等。频繁吐、泻导致大量水分丢失引起的低血容量性休克,是儿科常见的原因,多发生于严重腹泻病重度脱水的患儿。大面积烧伤时血浆大量渗出,亦可使血量锐减而致休克。
【临床表现】
原发病不同,临床表现也不一致,出血性休克都有大出血的病史,其临床表现与出血量及出血速度有关,即休克严重程度与出血量多少以及出血速度有关。在同等量出血情况下,出血速度越快,休克也越严重,出血量达总血量的10%~15%时,一般无明显临床症状,称为轻度失血。失血量达20%时,除表现眩晕、口渴、烦躁、尿少外,血压下降,脉搏增快,血红蛋白下降至70~100g/L,称为中度失血。失血量达总血量的30%以上时,出现四肢厥冷,出冷汗,少尿或无尿,神志恍惚,血压下降至10kPa(75mmHg)以下,脉搏>120次/min,血红蛋白<70g/L,称为重度失血。若患儿已出现上述症状,并已进入休克状态,但未发现明显出血部位,应进一步检查排除体腔内出血的可能。重症腹泻患者水样稀便每天达数10次,常伴有重度以上脱水,体液丢失量约占体重10%~15%以上,可出现四肢厥冷、皮肤黏膜干燥、尿量减少、脉搏细弱、血压降低等循环衰竭征象,均属低血容量性休克。
【治疗】
治疗低血容量性休克,关键在于补液量是否充足、输液是否及时,如能迅速改善组织的低灌流状态,避免细胞损害,使血流动力学和代谢恢复正常,则休克得以纠正,否则易致MSOF,而发展成难治性休克。
根据病因采用不同治疗措施,如出血所致休克则应立即止血,可用药物止血,紧急情况下也可考虑手术止血。
1.肺源性大咯血 可先用垂体后叶素5U,加入10%葡萄糖液20~40ml中静脉滴注,或应用纤维支气管镜局部注药,如保守治疗无效,仍反复大咯血,对已明确病变部位者,可考虑行肺叶或肺段手术治疗。
2.溃疡病或胃黏膜病变所致上消化道出血,可用西咪替丁(cimetidine),对胃酸具有抑制作用,对上消化道出血有效,可用于应激性溃疡病患者。用法:口服,<5岁每次0.05~0.1g;>5岁每次0.1~0.15g,每天3次。如止血效果不满意,必要时可在纤维胃镜观察下,向病变部位喷洒止血药物,如去甲肾上腺素等。如为下消化道出血,可先用垂体后叶素静脉滴注,剂量为0.2IU/min,该法控制出血效果较好,有半数以上病例,可达到止血效果。
3.外伤所致出血 首先应压迫止血并积极作好手术准备。临床常用止血剂有:①安络血(adrenosin)口服:<5岁每次1.25~2.5mg;>5岁每次2.5~5mg,每天2~3次。肌注:<5岁每次2.5~5mg;>5岁每次5~10mg,每天2~3次。②6-氨基己酸(EACA)静脉每次0.1mg/kg。加于5%~10%葡萄糖50~100ml中静脉滴注。③抗血纤溶芳酸(PAMBA)每次5~100mg,加于5%~10%葡萄糖液40ml中静注,每天2~3次。
4.补充血容量 出血性休克的治疗关键在于迅速补充血容量,在输血前应先给予林格溶液,或平衡盐溶液,因为休克时血流缓慢,血液黏度增加,不利于微循环改善,如系大量出血引起的出血性休克应补液与输血同时进行。经扩容后血容量基本恢复正常。出血停止,而血压仍低者,可使用血管活性药物间羟胺等。如因失水所致,则应判断脱水的性质、程度,积极给予相应液体,输液的速度和量是治疗的关键[详见本节“二、感染性休克(脓毒性休克)的治疗”]。
五、 过敏性休克
过敏性休克(anaphylactic shock)是外界抗原性物质进入机体后,与相应的抗体相互作用引起的一种强烈的全身性过敏反应。使组胺、缓激肽、5-羟色胺、血小板激活因子等大量释放,导致全身毛细血管扩张,通透性增加,血浆渗出,循环血量急剧减少,致敏物质如某些抗生素类药物、血清制剂或食物及蜂虫叮咬伤等。因注射青霉素或血清所引起的过敏性休克,临床较多见,且颇严重。
【临床表现】
过敏性休克为速发性变态反应(Ⅰ型超敏反应),临床病情轻重有个体差异,重者起病急骤变化迅猛,常危及生命。临床表现主要是由于组织器官广泛充血、水肿和渗出所致的症状,如喉或支气管水肿,可致呼吸困难、气促、胸闷、发绀甚至窒息。其循环衰竭表现为面色苍白、四肢厥冷、脉搏细弱、血压下降等,甚至因脑缺氧,出现脑水肿、意识丧失、昏迷、抽搐。
青霉素引起过敏性休克临床多见,半数患者用药5分钟内出现症状。约10%在用药30分钟后发生。多数患者是在用药过程中出现过敏。但也有少数在连续用药数天后,才发生过敏反应的。甚至正在做皮试时也偶尔发生,因此使用青霉素一定要严格按照说明,并在用药后密切观察一段时间,一旦出现症状立即抢救。
【诊断】
1.有明确的用药史,或被毒虫刺咬等接触过敏原史。
2.多数突然发病,很快出现上述临床症状与体征。
3.实验室检查 可见白细胞计数增高,嗜酸细胞比例增多,尿蛋白阳性,血清IgE升高。
【治疗】
1.由药物引起的应立即终止用药,并清除可能引起过敏反应的物质。
2.立即静脉注射 0.1%肾上腺素(1ml=1mg),每次0.01~0.03mg/kg,皮下或肌内注射。每10~15分钟可重复一次。
3.肌内注射异丙嗪,每次0.5~1mg/kg,以对抗组胺的作用。
4.静脉滴注或推注肾上腺皮质激素,剂量要比一般剂量大,如地塞米松0.2~0.4mg/kg加于5%葡萄糖20~40ml内,静脉注射或滴注,每4~6小时一次,可重复使用。
5.保持呼吸道通畅 给氧,如有喉梗阻、吸气困难,应立即做气管切开。
6.血管活性药物 一般选用缩血管药物如间羟胺,每次0.02~0.2mg/kg,加于5%葡萄糖溶液100ml中静脉滴注。根据血压调整滴速。
7.补充血容量 参考感染性休克(脓毒性休克)的处理。
8.10%葡萄糖酸钙 5~10ml稀释于10%葡萄糖液20ml中缓慢静脉推注。
9.青霉素过敏者,可在原注射部位肌注青霉素酶80万U。抢救成败的关键,在于及早发现、及早给予有效的治疗措施,以免耽误抢救时机,如注射青霉素后,患者出现精神萎靡、面色苍白、皮肤瘙痒等症状时,就应考虑有青霉素过敏的可能,应立即给予治疗措施。
六、 神经源性休克
神经源性休克(neurogenic shock)是由于剧烈疼痛等因素所引起的休克。此时神经受强烈刺激,引起血管活性物质(如缓激肽、5-羟色胺等)释放,而致血管扩张循环淤血,有效循环血量减少。因创伤过程中该型休克多见,故又称为创伤性休克,临床上在做胸穿、腹穿、心包穿刺等操作时,有时也可发生神经源性休克。
【治疗】
1.去除病因 如果是由于医疗操作所致,则立即停止所进行的操作。
2.0.1%肾上腺素每次0.01~0.03mg/kg立即皮下或肌内注射,必要时10~15分钟后可重复使用。
3.血管活性药物 选用间羟胺,去甲肾上腺素等缩血管药物,间羟胺每次0.02~0.2mg/kg,静脉滴注。去甲肾上腺素0.5~1mg加于5%~10%葡萄糖100ml中,按4~8µg/min速度静脉滴注,根据血压调整滴速。
4.静脉滴注肾上腺皮质激素(用法同前)。
5.使用止痛剂。
(赵祥文)
第十节 弥散性血管内凝血
弥散性血管内凝血(disseminated intravascular coagulation,DIC)是多种因素造成微血管体系损伤而导致凝血活化,全身广泛的微血管内血栓形成、凝血因子大量消耗并继发纤溶亢进,引起出血和微循环和多脏器功能障碍的临床综合征。DIC不是一个独立的疾病,而是众多疾病复杂病理过程中的中间环节。其主要基础疾病包括严重感染、恶性肿瘤、手术及外伤等。
【发病机制】
为了说明弥散性血管内凝血的发生机制,必须了解人体正常的止血功能、凝血过程和抗凝系统。
1. 正常止血功能及过程
正常止血功能由血管、血小板及凝血机制三个环节共同完成。
(1) 血管因素:
当组织受伤后,受伤部位的血管(尤其是小静脉和毛细血管)立即发生反应性收缩,继之血管内皮粘连,使破口缩小,血管堵塞。这个过程是通过神经反射调节,约在15~30秒钟完成,使出血减慢或停止。
(2) 血小板的止血作用:
正常血小板沿着血管壁排列成行,血液中全部5-羟色胺都是由血小板携带(并非由血小板生成),在凝血酶的作用下,血小板释放5-羟色胺使血管收缩达30分钟之久。血小板本身含有4个止血因子:①血小板因子1:有激活凝血酶的作用;②血小板因子2:加速凝血酶促进纤维蛋白原变为纤维蛋白的作用;③血小板因子3:参与生成凝血活酶,在凝血过程中起重要作用;④血小板因子4:有中和肝素的作用。
此外,血小板具有吸附、聚集红细胞、收缩血块等功能。当血管受伤后,血小板首先粘着于受伤血管内皮细胞和暴露的内膜下胶原纤维上,并发生释放反应,释放5-羟色胺,使血管收缩,释放血小板因子3,参与凝血酶的生成,释放ADP(二磷酸腺苷)促进血小板互相凝集,形成白色血栓,堵塞于血管受伤处,起着早期止血作用,此后再由纤维蛋白块的形成加以巩固。
(3) 凝血机制的止血作用:
血小板释放第3因子与血浆其他凝血因子及钙共同作用形成凝血活酶,使纤维蛋白原变为纤维蛋白。
这三个环节是不可分割的彼此互相联系互相促进的,任何一个环节功能不全都不能很好完成止血作用。
2. 正常凝血过程及凝血因子(表1-25)
表1-25 12种凝血因子
凝血机制是个复杂的过程,可分为三个阶段和两个系统(图1-25、1-26)。
3. DIC的发病机制
可以从凝血、出血和溶血三方面来阐明:
(1) 凝血:
凝血起动因素可以来自血管内,也可以来自血管外。
1) 起动因素来自血管内:
①胶原纤维暴露:血管内皮细胞由于病毒、细菌、中毒而受损,暴露出胶原组织,因此激活血浆Ⅻ因子,引起瀑布样连锁反应:凝血活酶→形成凝血酶→形成纤维蛋白而发生血液凝固。②血管内细胞破坏:血液细胞由于微生物感染、中毒、红细胞膜缺陷、免疫反应细胞溶解、血型不合的输血、红细胞酶缺乏等发生血管内急性溶血,释放出促凝物质红细胞素。血小板、白细胞可以因淤血、缺血、酸中毒、尿毒症、中毒、体外循环等影响而寿命缩短,细胞释放出红细胞素、线粒体、溶酶体、磷脂等促凝物质。这些释放出来的促凝物质促使血液凝固,造成弥散性血管内凝血。
2) 凝血起动因素来自血管外:
①血管内进入促凝性物质(如羊水和蛇毒)可激活血浆Ⅹ因子,有促凝作用,一旦进入血液循环即可起动凝血过程。②组织凝血活酶有机会进入血液循环:在大型手术及严重组织创伤时多部位或大量的组织液有机会混入血液循环。组织液中含有丰富的凝血活酶,此种组织凝血酶经过Ⅴ、Ⅶ及Ⅹ因子和钙离子作用使凝血酶原变成凝血酶。凝血酶使纤维蛋白原变成为纤维蛋白而产生血管内凝血。
图1-25 正常血液凝固体机制
图1-26 凝血三阶段
DIC发生后,在微循环显微仪下可以清楚地看到患者微循环中有很多白色的微血栓,在小血管中可以看到很多红色的小血栓。DIC发展中,微血栓堵塞了微循环,使组织和器官缺血缺氧,造成组织和器官的功能障碍,以致衰竭而患儿发生死亡。
(2) 出血:
出血的机制有三方面:
1) 血小板和凝血因子被消耗:
在凝血的发展过程中,凝血因子和血小板被消耗而发生消耗性凝血障碍。血液由高凝期进入凝血因子缺乏的低凝期,血液凝固力越来越差,血小板数随之下降,故产生出血倾向。
2) 纤溶系统被激活:
在凝血开始时,Ⅻ经Fitzgerald因子的辅助作用、激活起纤维蛋白溶解酶原变为纤维蛋白溶解酶。这种纤维蛋白溶解酶使凝血处的纤维蛋白发生降解而“溶解”,因此,已发生凝血的伤口又因为纤维蛋白被溶解而发生出血。
3) 纤维蛋白降解产物(FDP)有抗凝血作用:
纤维蛋白溶解酶使纤维蛋白发生降解(degradation)而产生纤维蛋白降解产物FDP有拮抗凝血酶的作用,称之为抗凝血酶Ⅵ(肝素又名抗凝血酶Ⅵ),FDP增多后患儿出血加重。
(3) 溶血:
DIC发生时,沉着在微循环中的纤维蛋白丝束网,机械性地刮破了勉强流动而过的红细胞,使之挤伤或破裂而成盔形、三角形或其他形状的碎片而发生血管内溶血。溶血产生血红蛋白过多时,血红蛋白不能全部被结合蛋白所结合,游离的血红蛋白即越肾阈而入尿成为血红蛋白尿。肾脏是人体重要排泄器官,代谢产物由此滤排。肾脏微循环约占全身微循环的25%,因此DIC患儿常常发生急性肾功能障碍和肾衰竭。溶血发生后患儿可有贫血和黄疸等溶血尿毒综合征的表现。
在DIC发展过程中,“凝血”使微循环内血液瘀滞、回心血流量减少,随之心排出量减少、血压下降,休克加重。“溶血”过程中红细胞释放红细胞素,使“凝血”增多,微循环的障碍进一步加重。“出血”导致有效血容量严重不足,使休克又进一步加剧。在微循环障碍及休克越来越严重时,微循环中酸性代谢产物堆积,酸中毒不断形成恶性循环;DIC和微循环障碍形成恶性循环。不难理解,为何急性DIC的患儿病情进展非常迅速、很快发生死亡。
【病因】
关于诱发DIC有以下四方面的原因(图1-27、表1-26)。
1.感染 包括细菌、病毒、真菌等均可诱发。
2.血液、肾脏、肝脏、心血管、呼吸、结缔组织及肿瘤性疾病,可继发DIC。
3.溶血相关性疾病
4.其他 药物、手术、外伤、理化因素、新生儿病理情况等。
可发生DIC的儿科疾病见表1-26。
【临床表现】
DIC虽然是由多种不同原因引起,但产生的病理和临床表现大致相同(图1-28),主要表现是栓塞、休克、溶血及出血。
1.出血为本症的常见现象,特点是自发性、多部位出血,常见于皮肤、黏膜、伤口及穿刺部位,严重者发生危及生命的出血。出血原因有:
(1) 血小板减少:92%血小板减少是由于毒素直接破坏及凝血过程消耗。
(2) 凝血因子减少:因血管内凝血加速,使凝血因子被大量消耗。凝血因子如凝血酶原,纤维蛋白原,Ⅶ、Ⅷ、Ⅹ因子消耗越多,出血现象越严重。
(3) 继发纤维蛋白溶解亢进:在弥散性血管内凝血时机体发挥代偿机制,使内源性肝素及纤维蛋白溶酶增加,因而后期造成纤维蛋白溶解亢进,血液不易凝固则会造成出血不止。
2.休克和微循环障碍 DIC诱发休克的特点为:不能用原发病解释,顽固不易纠正,早期即出现肾、肺、脑等器官功能不全。
3.微血管栓塞 DIC早期高凝状态主要表现是栓塞。广泛微血管内栓塞阻碍血流致使受累器官缺血、缺氧、代谢障碍、功能减退,甚至组织坏死。由于栓塞部位及程度不同,临床表现多种多样,可发生在浅层的皮肤、消化道黏膜等部位,但一般很少发生坏死和溃疡。
图1-27 DIC的发病机制
表1-26 可发生DIC的儿科疾病
图1-28 DIC的临床表现
(1) 皮肤栓塞:比较多见,形成大片瘀斑、出血点。
(2) 消化道栓塞:胃肠道黏膜坏死,可引起消化道出血。
(3) 肾脏广泛栓塞:可出现血尿、少尿、无尿,而致急性肾衰竭。
(4) 肾上腺皮质栓塞:产生出血坏死。
(5) 肺栓塞:可致肺出血、大量咯血、发生急性呼吸衰竭。
(6) 脑栓塞:发生惊厥、昏迷。
(7) 肝栓塞:发生局灶性坏死,可出现黄疸、肝大、腹痛、腹水及转氨酶升高。
(8) 胰腺栓塞:可致出血性坏死性胰腺炎。
(9) 四肢栓塞:四肢末端发生坏死。
4.微血管病性溶血 一般很少发生,当贫血与出血程度不成比例时应该考虑是否合并有溶血,临床可见黄疸、血红蛋白尿及发热,大量红细胞破坏又会产生红细胞素,加重凝血过程,从而加重DIC。
【临床类型】
1. 急进型
此型最为多见,病程数小时到几天,出血严重,但也有少数病例无出血而死亡。常见于休克、误输异型血、暴发型紫癜、急性病毒或细菌感染、急性肺栓塞、大面积烧伤、外科情况、毒蛇咬伤、体外循环。
2. 亚急性型
病程数天到1~2个月,出血较轻,见于恶性肿瘤、急性白血病、溶血性尿毒综合征、血小板减少性紫癜。
3. 慢性型
较少见,病程数月到1~2年,出血轻微或无出血,诊断困难,可见于慢性肝病、先天性青紫型心脏病、阵发性夜间血红蛋白尿、慢性血小板减少性紫癜、系统性红斑狼疮等。
【实验室检查】
DIC的实验室检查包括两方面,一是反映凝血因子消耗的证据,包括凝血酶原时间(PT)、活化的部分凝血活酶时间(APTT)、纤维蛋白原浓度及血小板计数;二是反映纤溶系统活化的证据,包括纤维蛋白降解产物(FDP)、D-二聚体、3P试验。
【诊断】
DIC必须存在基础疾病,需结合临床表现和实验室资料才能作出正确的诊断,一般诊断标准包括:
临床表现
(1) 存在易引起DIC的基础疾病。
(2) 有下列一项及以上临床表现:①多发性出血倾向;②不易用原发病解释的微循环衰竭和休克;③多发性微血管栓塞的症状和体征。
(3) 实验检查指标:同时有下列3项以上异常:①PLT<100×10 9/L或进行性下降;②血浆纤维蛋白原含量<1.5g/L或进行性下降,或>4g/L;③血浆FDP>20mg/L,或D-二聚体水平升高或阳性,或3P试验阳性;④PT缩短或延长3秒以上,或APTT缩短或延长10秒以上。
【鉴别诊断】
1. 原发性纤维蛋白溶解症
DIC伴有继发性纤维蛋白溶解与原发性纤维蛋白溶解。两者鉴别有一定临床意义。DIC为抗凝疗法适应证,6-氨基己酸慎用;后者为应用6-氨基己酸适应证,抗凝疗法慎用。
2. 肝实质损害
除Ⅷ因子外,大多数凝血因子和纤维蛋白溶解酶原都是在肝内合成。如肝实质损害,使凝血因子和纤溶酶原减少而发生出血。肝脏疾患有时可伴有DIC。如何鉴别凝血因子减少,是由肝脏合成功能减退、抑或由DIC引起,或两者同时存在,在肝脏疾患时因无纤溶亢进,纤维蛋白降解物不增加,3P试验均正常,血FDP不增加,血小板大都正常,第Ⅷ因子亦正常,但在DIC时血小板和第Ⅷ因子均减少,纤维蛋白降解物增加(表1-27)。
3. 纤维蛋白原缺乏症
本症是纤维蛋白原生成减少而非消耗利用增高。化验只有纤维蛋白原减少,其他凝血因子及血小板正常,纤维蛋白降解产物不增加。
4. 血小板减少性紫癜
本症只有血小板减少而无凝血因子减少,无纤溶现象。
【治疗】
DIC多发生于许多疾病的过程中或由某些诱因引起。本症是一个复杂的病理生理过程。治疗时必须充分了解伴发本症的原发病或诱发原因、发病机制、机体的强弱及病程的各个不同阶段,进行具体的辨证分析,对本症的治疗极为重要。
1. 治疗原发病去除诱因
如控制感染、纠正休克,阻断促凝物质进入血液循环,有助于DIC的纠正。
2. 抗凝治疗
抗凝治疗的目的是阻止凝血过度活化、重建凝血-抗凝血平衡、中断DIC的病理过程。临床常用的抗凝药物是肝素,主要包括普通肝素和低分子量肝素。
(1) 普通肝素:
一般不超过1mg/(kg•次),每6小时一次,静脉注射或皮下注射。根据病情决定疗程。并且在使用过程中需要监测APTT,当APTT>正常1倍,需停用,出血严重者可用等量鱼精蛋白中和。
(2) 低分子量肝素:
一般50~100IU/(kg•d),根据病情决定疗程。
(3) 适应证:
①DIC早期(高凝期);②血小板及凝血因子呈进行性下降,微血管栓塞表现(如器官功能衰竭)明显者;③消耗性低凝期但病因短期内不能去除者,在补充凝血因子的情况下使用;④除外原发病因素,顽固性休克不能纠正者。
1) 高凝期:
PT或APTT缩短,没有出血现象,有时可见瘀斑。以肝素治疗为主。每次1mg/kg,每4~6小时一次静脉滴注或静注。肝素用后4~6小时在肝内为肝素酶灭活。此时禁忌输血,输血会加重DIC。
2) 低凝阶段:
PT延长超过正常3秒或APTT延长超过正常10秒,有轻度出血现象。此时继用肝素治疗剂量为0.25~0.5mg/(kg•次),并输新鲜冷冻血浆或冷沉淀1次,10ml/kg,以补充凝血因子,根据血小板情况决定是否输血小板,需要动态监测凝血全套及血常规。
表1-27 DIC、原发性纤溶、肝脏疾患三种疾病的鉴别表
3) 纤溶亢进阶段:
出血不止,此时治疗以止血为主。采用6-氨基己酸以及其他多种止血药,但一般不使用。输新鲜冷冻血浆或补充各种缺乏的凝血因子。停用肝素或同时采用小剂量肝素(0.25mg/kg)以抗凝。6-氨基己酸每次0.lg/kg,对羧基苄氨每次8~12mg/kg,氨甲环酸每次l0mg/kg。以上药物任选一种加入小壶静滴,每4~6小时1次。
(4) 禁忌证:
①手术后或损伤创面未经良好止血者;②近期有严重的活动性出血如肺结核咯血、胃溃疡出血、脑出血等;③蛇毒所致DIC;④严重凝血因子缺乏及明显纤溶亢进者。
(5) 肝素停药指征:
根据病情及化验结果而定。原则上应在原发病已控制,DIC已控制才能停药,但在实践中难以掌握。只要病情好转,出血停止,血压稳定,凝血酶原活动度上升,纤维蛋白原增加,血小板上升,表示DIC已趋稳定,可逐渐停药,但不能突然停药。用药时间一般可持续3~7天。
(6) 肝素疗效判断:
肝素治疗有效者于24~48小时凝血因子消耗停止,随后凝血因子及凝血过程恢复正常。凝血酶原时间恢复最快,约于24小时内恢复正常。纤维蛋白原回升时间需1~3天。血小板恢复缓慢,约数天到数周。
3. 替代治疗
替代治疗以控制出血风险和临床活动性出血为目的。适用于有明显血小板或凝血因子减少证据且已进行病因及抗凝治疗、DIC未能得到良好控制、有明显出血表现者。
(1) 新鲜冷冻血浆等血液制品:
一般适用于低凝期和纤溶亢进期,剂量为10~15ml/kg,纤维蛋白原明显降低者,有条件情况下可给予输注纤维蛋白原。
(2) 血小板悬液:
未出血的患者PLT<20× 10 9/L,或者存在活动性出血且PLT<50×10 9/L的DIC患者,需紧急输注血小板悬液。
4. 改善微循环
(1) 低分子右旋糖酐:
它增加血容量,疏通微循环,维持血液胶体渗透压,降低血液黏滞性,降低周围循环阻力。此外,低分子右旋糖酐能覆盖在血管内膜、血小板及红细胞表面,使血小板和红细胞不易黏附和破坏,减少促凝物质的产生,防止或减少微血栓形成,起到抗凝作用。副作用为个别病例可引起寒战、发热、胸闷、心律不齐、呼吸困难等。大剂量可引起出血时间延长及出血倾向,需加注意。总之是利多于弊,是一种很好的抗休克及抗凝血药物。剂量及用法:首次量10ml/kg快速滴注,以后每次5ml/kg,每6小时1次,每天总量30ml/kg。使用前需要行皮试。
(2) 应用血管活性药物:
可根据患儿临床表现选择合理的药物,详见第一篇第五章第九节“休克”。
(方鹤松 卢秀兰)
第十一节 多器官功能障碍综合征
多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)是在多器官功能衰竭(multiple organ failure,MOF)基础上于1992年开始命名的,而多器官功能衰竭是1980年Eiseman 和Fry等命名,在此之前1973年称为多器官功能衰竭(multiple organ failure,MOF),多器官功能衰竭的概念是指在发病24小时以上,出现2个或2个以上器官或系统,相继和(或)同时发生功能衰竭,以至不能维持内环境稳定的临床综合征。若在发病24小时内,尽管有器官损害,一般不称为多器官功能衰竭,早在MOF提出以前,即已存在的诸如肝肾综合征、肺性脑病、肝性脑病、心源性肺水肿等涉及多个器官衰竭的诊断也不包括在内。MOF一旦形成且累及4个器官以上者几乎100%死亡。由于MOF过分强调严格器官衰竭的诊断标准,不利于衰竭前的早期治疗,作出诊断多为时已晚,所以病死率极高。另外,过于强调器官衰竭,不能反映疾病的发生发展过程,1992年美国胸外科协会和危重病学会(ACCP/SCCM)共同倡议将MOF或多系统器官功能衰竭(MSOF)改称为多器官功能障碍综合征。MODS比较全面的概念是同时或相继发生的2个或2个以上器官或系统功能障碍,并超出正常值,强调其动态性和可逆性,在其发病过程中还表现出失控的全身炎症、高动力循环状态和持续高代谢等全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)。
【病因】
1. 严重感染、败血症、全身炎症反应综合征
这是最常见的病因,严重感染时细菌产生的毒素及炎症坏死组织可以释放出溶菌酶、脂肪酸和血管活性组胺等物质,随血液循环到肺内,可引起肺表面活性物质减少和失去活性,肺泡壁塌陷、肺不张。细菌毒素使肺毛细血管膜损害,通透性增加,肺间质内白蛋白增多,导致肺泡通气功能障碍,可产生急性肺功能不全。
革兰阴性菌的内毒素可直接损害心肌肌浆网状体,产生中毒性心肌炎,影响心肌舒缩功能,严重者引起心力衰竭甚至心源性休克。细菌毒素不仅可直接损害肝细胞,当感染合并休克时,也可引起血流的持续性减少而致肝功能不全。
2. 严重创伤、休克、缺血再灌流损伤、外科手术应激
这些因素可导致肠黏膜屏障功能破坏,肠道内蓄积的细菌及内毒素可侵入体内形成肠源性内毒素血症,然后通过其直接或间接作用诱发机体器官功能损害。感染性休克时内毒素的一系列组织细胞损害效应主要由于毒素刺激机体单核-巨噬细胞系统释放过量的炎症介质,形成连锁放大反应。目前认为肠源性细菌和内毒素移位与严重创伤后过度炎症反应及器官功能损害间有一定的内在联系。
3. 快速输入大量的血液、液体以及不适当的药物应用
成人输血量1800ml/6h,补充晶体液6000ml/6h或14 000ml/24h可产生循环系统超负荷综合征。
【发病机制】
20多年的临床研究已揭示MODS的发病机制和临床特点与其他器官衰竭不同,目前已达成了“失控性全身炎症反应”的共识,炎症反应本来是机体对抗外来致病因素侵袭的保护性反应,但若过分强烈,机体炎症失去控制,必将引起内环境稳定失衡、细胞凋亡、免疫抑制、脓毒性休克、器官功能障碍,即机体在遭受细菌或内毒素的攻击下,单核-巨噬细胞系统活化并过度表达,产生和释放大量的炎症介质,涌入体循环,进而产生持续性全身炎症瀑布反应(cascade effect),这种炎症反应可以不断自我加强,以致失去控制。
另外,机体在启动炎症反应的同时,代偿性抗炎症反应也伴随发生,如处于动态平衡,则病情稳定;如稳态失衡将导致内环境紊乱,炎症反应占优势时即表现为SIRS,反之,如抗炎反应占优势时,免疫功能障碍,增加机体感染易感性,产生代偿性抗炎症反应综合征(compensatory anti-inflammatory response syndrome,CARS),无论SIRS,还是CARS,最后均导致MODS,不早期治疗则产生MOF死亡。MODS主要是因机体炎症反应失控所导致的器官损伤,多种炎症介质则是发病的关键,因此MODS在本质上应视为是一种介质病。参与炎症反应介质有多种,包括多种炎症细胞因子(TNF 1a、ILs、PAT、LTs、EDRF、VPF等),多种炎症介质(PGs、C 3α、C 5α等)以及氧自由基和NO等,它们的释出和相互作用可以形成相互重叠的病理生理过程,包括内皮细胞炎症反应、血液高凝及微血栓形成、异常的血液循环状态、心肌抑制和高代谢反应等,从而构成了脓毒反应和MODS的病理基础。
在全身炎症瀑布反应中,细菌内毒素或(和)脂多糖(LPS)是最重要的刺激或诱发因素,是此连锁反应的“扳机”(trigger)。当LPS与血液循环中的LPS结合蛋白(LBP)相结合形成LPS-LBP复合物后,即与单核-巨噬细胞表面的受体CD 14分子相结合,启动细胞内信号传递系统而促使这些细胞表达,合成或释放多种炎症介质,通过自分泌、旁分泌和内分泌途径,作用于中性粒细胞、内皮细胞和多种器官组织细胞,促使急性相关蛋白生成、氧自由基释放、凝血途径启动、器官功能障碍。
氧供(oxygen delivery,DO 2)与氧耗(oxygen consumption,VO 2),DO 2表示代谢增强或灌注不足时血液循环的代偿能力;VO 2表示组织耗去的氧量,是检测患儿高代谢率最可靠的指标。生理条件下,氧动力学呈氧供非依赖性VO 2,血液通过组织时,依靠增加氧的摄取以代偿之。但在病理条件下,如严重休克、感染、ARDS等,由于失去代偿而出现组织摄氧障碍,发生缺氧。因为:①微血管自主调节能力丧失,DO 2与VO 2不匹配;②微血栓使毛细血管的数量减少;③因组织水肿,使氧进入细胞内的距离加大,时间延长。由于MODS患者的微循环和细胞线粒体功能损伤,DO 2与VO 2是血液循环中一对密切相关的有机整体,此主要功能之一就是氧运输,并保持DO 2的稳定;当MODS发生高代谢状态时,VO 2随DO 2的升高而升高,DO 2不能满足需要,导致组织灌注不足,氧运输和氧摄取障碍;此时即使DO 2正常或增加,仍然发生氧供依赖性VO 2。
近年对MODS发病机制的研究,除上述已达成共识的机制外,尚建立了多种假说,如感染假说、细胞因子(巨噬细胞)假说、微循环障碍(氧自由基)假说、肠道假说等。以上假说虽然不是孤立的,很多内容相互关联、相互重叠。感染、坏死组织的存在(炎症反应)或休克(氧供不足)均可直接破坏机体正常内环境的稳定性,继而肠道屏障功能受损,内毒素血症产生,激活单核-巨噬细胞系统,产生和释放多种体液介质和炎症细胞因子,器官供血不足,后两者反过来又损伤肠道黏膜屏障,并直接或间接引起受损器官的功能不全或衰竭。其中细胞因子和各种体液介质的作用甚为重要,也可认为各种细胞因子和炎症介质作用的总和的结果。
近年来肠道屏障功能已引起临床关注,肠道是机体最大的细菌和内毒素储存库。生理功能完整的肠黏膜对肠道中的细菌和内毒素构成屏障作用,使其不能进入体内。在创伤或感染等应激情况下,肠道的屏障功能受到削弱或损害,从而使大量的细菌和内毒素经门静脉和肠系膜淋巴系统侵入体循环,造成肠源性内毒素血症(endotoxemia)和细菌移位(bacterial translocation),并在一定条件下激发细胞因子和其他炎症介质的连锁反应,引起全身各器官的损害。因此,Mashall等将肠道称之为“创伤后多器官功能衰竭起源”,Wilmore称之为“外科应激条件下的中心器官”(central organ)。根据一系列体内外研究,显示肠道屏障功能状态、库普弗(枯否)细胞功能、超高代谢反应与远处器官损伤之间存在重要的临床关系。肠源性内毒素能促进库普弗细胞活动,使之释放能调节肝细胞功能的内源性介质,而肝脏的单核-吞噬细胞系统,在清除从门静脉来的细菌或内毒素到达全身循环。因此,在MODS的发生和发展过程中,肠道的屏障功能以及肠-肝-肺轴的功能状态值得进一步深入研究。
细胞凋亡(apoptosis)和坏死是细胞死亡的两种基本方式,凋亡是细胞主动死亡过程,需要基因的转录和蛋白质的表达;坏死则是细胞被动死亡。凋亡过程不引起机体的炎症反应,凋亡细胞形成凋亡小体,被吞噬细胞识别吞噬,吞噬后吞噬细胞不被激活,而细胞坏死后破裂,释放出内容物,引起机体炎症反应。研究表明细胞凋亡不仅是在生理状态下对细胞的选择、分化及衰老细胞的清除,而且参与多种疾病的发病过程。传统观点认为,在严重感染、创伤和休克等急性过程中,机体组织因缺血、缺氧及继发性损害常发生坏死,近年来人们已开始注意到细胞凋亡在MODS发生中的作用。由于脏器血管内皮细胞的凋亡增加,致使微血管通透性增加、炎症细胞聚集、炎症反应增加,可能是继发性出血、坏死和DIC的原因之一;肠、肝、心、肾等实质器官凋亡的大量发生可能直接使器官功能减退、不全甚至衰竭;胸腺细胞、淋巴细胞等由于凋亡增加而数目减少导致免疫低下,对细菌内毒素等的易感性增加(CARS产生)而进一步导致MODS的发生。MODS过程中的炎症效应细胞如单核-巨噬细胞、库普弗细胞等大量增殖,被激活后可产生大量细胞因子,发挥各种效应;浸润于组织内的PMN则通过呼吸爆发释放自由基等毒性介质达到损害组织、扩大炎症的效果。后两种炎症细胞过度增生后,机体通过凋亡后吞噬的方式将其清除,但若凋亡延迟或凋亡得不到及时吞噬而发生迟发性坏死,都必将导致炎症的扩大,进而发生失控的全身炎症和MODS。因此,细胞凋亡不仅参与了MODS,而且可能在MODS的发生发展中扮演了重要角色,对细胞凋亡的重视,将使MODS的认识再深入一步,有可能发现MODS发生的新途径。
医源性因素是MODS的一个重要原因,由于循环管理、呼吸管理等抢救措施的延误或不适当,可使休克状态及低氧血症延续,使原发损害更加扩大,从而增加了MODS 形成的机会。各种治疗手段,也可以是MODS形成及恶化的原因,如气管插管、呼吸机使用不当,静脉、中心静脉和导尿管留置,大剂量抗生素、肾皮质激素应用,镇静剂、呼吸兴奋剂过量,热量及营养不足,均是感染难以控制和发生机会性感染的主要原因。医源性因素或医源性疾病(iatrogenic disease)与MODS的产生有很大关联性。
【诊断标准】
1.小儿MODS诊断标准见表1-28。
2.婴儿及儿童系统脏器功能衰竭的诊断标准见表1-29、表1-30。
【治疗】
MODS实质是一种“介质病”,在细胞因子之间、细胞因子与其他介质之间存在着复杂的连锁反应和网络联系。阻断这些因子的产生和作用以预防MODS发生或在MODS已经发生后阻断其序贯性,是治疗MODS的关键,但目前还没有任何一种疗法能解决MODS的所有问题,多种方法或制剂的综合应用是最好的治疗。
表1-28 小儿MODS诊断标准
注:严重SIRS/sepsis指SIRS/sepsis伴有灌注不足、低氧血症、少尿、高乳酸血症、急性神志改变;*循环功能的判断应根据8小时内对治疗的反应,以排除干扰因素;NO:一氧化氮;HFO:高频振荡;ECMO:体外膜氧合器;A/aDO 2:肺泡动脉氧分压差
表1-29 婴儿(<12个月)及(>12个月)系统脏器功能衰竭诊断标准
续表
表1-30 改良的Glasgow昏迷评分法
MODS一旦发生,病情进展迅速,由于病因复杂,各器官相互关联,治疗矛盾较多,治疗十分困难,有些治疗可能是医源性的,治疗不当或治疗过度均可加重病情。关键在于早期诊断,及时合理治疗,既要注意病因及其共性的治疗原则,又要重点加强靶器官功能障碍的监护和治疗。MODS的治疗必须采取综合和序贯治疗,又要防止医疗干预过度。有SIRS的表现,即应注意MODS的诊断,不要过分追求MOF的诊断标准,因为一旦产生MOF可能已至病情末期。凡有可能引起MODS/ MOF的三个主要环节,即侵袭(严重感染、休克、严重创伤或大手术后)、免疫功能下降、医源性因素等引起病情加重时,均应早期采取防治措施,阻止单一脏器功能障碍(monorgan dysfunction)或衰竭向多脏器功能障碍/衰竭发展。
应随着病情的进展,评估器官功能障碍好转或严重程度,以便及时修正治疗计划,有条件的应进行血流动力学监测,MODS/MOF无统一的标准治疗常规,所采取的措施主要是针对各器官功能障碍对策的组合,同时还要不断观察研究在治疗已发生功能障碍/衰竭时,其治疗措施对其他脏器所产生的影响(如机械通气对心脏输出功能的影响),并采取必要措施减少其影响。国外的治疗趋势是:①输入保护性因子或应用针对损伤性细胞因子的单克隆抗体,以调节免疫功能和减轻炎症反应;②输入前列腺素、血小板活化因子,以调节特异性和非特异性环氧乙酸代谢及营养;③应用净化治疗,以过滤或吸收毒素及代谢产物;④扩容时应用3%~4%高张盐水,以减轻间质和细胞的水肿,从而改善组织缺血及低氧血症,并降低MODS的发生与发展;⑤应用β内啡肽拮抗剂及类固醇,以改善外周血管对肾上腺素刺激的反应;⑥非洋地黄类正性肌力药物,血管扩张药联合应用不仅可改善心血管功能,且可改善循环,以利于组织灌注;⑦应用己酮可可碱(pentoxifylline)可降低血液黏稠度,改善微循环血流量及活性细胞在血管内皮的黏附性,以阻止炎性介质的释放;⑧应用氯化镁ATP复合物静脉输入,可改善微循环血流及细胞内线粒体镁的水平、ATP储存和细胞代谢功能;⑨氧自由基清除剂如黄嘌呤、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶、维生素E、大剂量维生素C及甘露醇等,可防止或预防低氧引起的细胞损伤;⑩使用钙通道阻滞剂以减轻细胞内钙超载等。
(胡皓夫)
第十二节 毛细血管渗漏综合征
毛细血管渗漏综合征(capillary leak syndrome, CLS)是指各种原因导致的毛细血管内皮细胞损伤,血管通透性增加而引起血浆小分子蛋白渗漏至组织间隙,出现低蛋白血症、低血容量性休克、急性肾损害等临床症状的一组综合征。常表现为迅速出现全身皮肤和黏膜进行性水肿、胸腔和腹腔大量渗液、少尿、体重增加、血液浓缩、低血压、低氧血症和低蛋白血症等,可累及全身多个脏器。此时出现的全身性水肿、低蛋白血症和氧供障碍,使原发疾病的病理过程变得复杂、抢救难度增加,预后变得不确定,严重时可发生多器官功能障碍综合征 (muitiple organ dysfunction syndrome,MODS),病死率显著升高。
近年来,重症医学越来越关注重症患者合并CLS的诊断与治疗。例如,感染性休克合并CLS时,容量负荷的监测难度明显增加,血压的剧烈波动而影响重要脏器(如肝、肾、脑等)有效血液供应,积聚于组织间隙或器官水分导致代谢障碍,加重器官损害,降低抗感染药物疗效。如果不能准确判断循环情况,难以把握合理的容量复苏时液体治疗,增加患者死亡机会。
【病因及影响因素】
引起CLS的病因很多,儿童危急重症中常见原因有脓毒症(sepsis)、重症肺炎、急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)、胰腺炎、创伤或烧伤、药物过敏、体外循环术后(cardiopumonary bypass,CPB)、心肺脑复苏后等。这些因素诱导单核-巨噬细胞系统过度被激活,释放大量炎性介质,引起全身性炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)和微血管外渗,导致CLS。
不同的地区、不同规模和条件的ICU,引起CLS的病因存在一定的差异。目前多数儿童ICU (PICU)患儿发生CLS主要原因为脓毒症,其病原包括细菌、病毒、真菌、支原体、衣原体、寄生虫等。当脓毒症发展至严重脓毒症及感染性休克阶段时,如果患儿出现水肿、呼吸困难、血浆蛋白(特别是白蛋白)降低、血压降低难以回升、少尿等情况时,提示已发生CLS。
体外循环(尤其是婴幼儿)过程中可触发全身性炎性反应,释放大量炎症介质损害血管内皮细胞而引起CLS。有研究观察到先天性心脏病手术患儿中,体外循环术时间长、复杂心脏畸形、术中温度过低、年龄小等,均是CLS发生的危险因素。
另外,应用某些药物或毒物也可引起CLS。如某些抗肿瘤药物,尤其是使用重组人白细胞介素(IL)-2治疗剂量过大;血液系统肿瘤患者或血液干细胞移植患者应用粒细胞集落刺激因子治疗后;复发性急性早幼粒细胞白血病应用亚砷酸治疗;毒蛇咬伤后毒素作用等,均可致广泛血管内皮细胞损伤,发生CLS。
【发病机制】
毛细血管是分布于组织与细胞间的微小血管,数量大,遍布于全身。成人毛细血管网总面积可达6000m 2。各种器官和组织内毛细血管网的疏密程度差异很大。当组织处于静息状态时,只有小部分毛细血管开放,大部分处于闭锁状态。在组织或器官处于应激或活动状态时,毛细血管大部分开放,增加血流供应。毛细血管有广义和狭义之分,广义毛细血管是指包括微动脉、微静脉、真毛细血管和通毛细血管组成的微血管网络,是微循环管路的主要组成部分。狭义毛细血管仅指微动脉与微静脉之间的真毛细血管和通毛细血管。CLS涉及血管网络,通常指广义毛细血管。
CLS的发生是由多种因素共同作用的结果。在CLS的病理生理过程中,微血管静水压升高和通透性改变是重要因素。正常生理条件下,根据血管内外渗透压的改变,水和电解质可自由通过毛细血管屏障进出组织间隙,而血浆蛋白等成分则不能透过毛细血管屏障进入组织间隙。在病理状态下,毛细血管通透性增高,可以渗出相对分子量小于20 000的物质,严重时相对分子量达90 000的物质也能渗出,引发CLS。
不同病因导致CLS的机制有所不同。目前认为CLS的发生可能与以下机制有关:
1. 脓毒症与CLS的关系
细菌、病毒、支原体等病原微生物及其毒素或代谢产物均可能激活宿主免疫细胞,产生各种炎症细胞因子和炎症介质,导致SIRS发生。虽然脓毒症的病理生理过程十分复杂,但主要改变是以微循环障碍为主的炎症反应和体液分布异常。毛细血管内皮细胞被激活,促使血管活性物质释放、激活凝血纤溶及补体系统,进一步加重血管内皮细胞的损伤,产生出血倾向及诱发弥散性血管内凝血(DIC)。脓毒症发生CLS主要涉及以下方面:
(1) 内皮细胞损伤:
感染性休克时,血管内皮细胞皱缩受损,细胞之间距离增加,出现跨胞质孔道,血浆中白蛋白等大分子物质漏出毛细血管,渗漏到组织间隙,发生CLS。以内毒素导致的休克为例,通过以下途径损伤毛细血管内皮细胞:①单核-巨噬细胞、中性粒细胞等合成与释放炎症细胞因子(包括TNF-a、IL-1等),诱导淋巴细胞活化与激活,进一步释放淋巴因子;②过量炎症细胞因子增加粒细胞的趋化性,通过内皮细胞-白细胞黏附分子(endothelial leukocyte adhesion molecule-1,ELAM-1)等黏附于内皮细胞;③血小板活化因子(PAF),使中性粒细胞、单核细胞发生趋化反应,并释放颗粒;同时激活补体系统,促进细胞黏附,释放溶菌酶;④内毒素与血小板、粒细胞及脂蛋白等形成复合物,损害内皮细胞。
(2) 细胞因子作用:
多种细胞因子与CLS的发生相关。例如,TNF-α可与血管内皮细胞发生黏附时损伤内皮细胞,同时还可激活多形核白细胞和内皮细胞等效应细胞,引起毛细血管通透性增高。IL-2使细胞毒性T淋巴细胞活性增强,上调Fas配体及穿孔素,淋巴细胞激活的杀伤细胞和内皮细胞密切接触并启动自溶,加重内皮细胞损伤。NO也参与血管内皮细胞损伤,增加毛细血管通透性,而内皮一氧化氮合酶也与IL-2诱导的低血压和血管渗漏相关。此外,血管生成素-2在循环中过度表达,破坏血管内皮屏障,引起血管网充血和渗漏。
(3) 凝血-纤溶系统紊乱:
脓毒症炎症反应伴随炎症细胞因子瀑布样释放时,激活补体系统,导致纤溶系统与抗凝系统受到抑制,形成血液高凝状态。微血管微血栓广泛产生,引起DIC。此时血流动力学和血细胞流变学均发生显著变化,进一步加剧微循环障碍,导致血管内液体外漏,引起CLS。
脓毒症诱导的以上内皮细胞损害、炎症反应及凝血-纤溶系统活化中,存在交叉反应。炎症时可通过诱导组织因子(TF)和血管内皮细胞表面白细胞黏附分子间的表达,减少纤维蛋白,抑制抗凝系统促进凝血。凝血酶也可激活炎症反应的发生。这种交叉反应的结果是加剧微循环障碍,促进或加重CLS。
2. 体外生命支持与CLS
体外生命支持包括传统心脏手术采用的体外循环(cardiopumonary bypass,CPB)、连续性血液净化(continuous blood purification,CBP)或连续性肾替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT)和体外膜肺(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)等。这些技术使血液通过与非生理性管路、转流器或过滤器等运行与接触,发生物理性改变和生物膜的化学性变化,使血液内环境发生改变。特别是体外生命支持技术时非搏动性灌注引起流体切应力和流体压力变化,导致补体活化、粒细胞及单核-巨噬细胞激活、炎性细胞因子产生,共同导致血管内皮细胞结构和功能紊乱,引起CLS。其中体外循环术时血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)在体外循环导致的炎性反应中具有重要地位,是体外循环术后发生严重CLS相关的独立因素,VEGF参与提高了血管渗透性,诱导炎性反应,引起体液外渗。
3. 休克及再灌流损伤与CLS
休克是指机体受到外来致病因素打击或内在环境变化,出现以代谢障碍和微循环功能紊乱为特征的临床综合征。儿童除感染性休克外,创伤、中毒、大出血、烧伤、窒息、过敏及心脏泵功能障碍等,也是导致休克的重要原因。休克时缺血、酸中毒和炎症反应,刺激或损伤微血管内皮细胞,引起血管舒收缩作用失调及微循环内皮细胞发生变化,表达各种黏附分子,促进与白细胞间的黏附,改变血流动力学,造成大量毛细血管网开放,有效循环血量锐减,血液滞留于毛细血管网。
组织器官缺血再灌注时,产生的炎症介质及自由基可致广泛血管内皮细胞损伤引起CLS。
4. 氧自由基作用
氧自由基是重要的炎症介质,可使多形核白细胞向炎症区游走、聚集,激活并释放溶酶体酶,损伤血管内皮细胞,并增强细胞内磷脂酶A2的活性,催化花生四烯酸的合成,引起血管通透性增加。有研究发现,肺毛细血管渗透性增加与活性氧、低氧诱导因子(hypoxiainducible factor,HIF)-1、VEGF信号通路改变有关。抗氧化剂治疗可以减轻渗透性,降低核HIF-1以及胞质VEGF蛋白的浓度。
【临床表现】
CLS临床表现为全身性水肿,体重突然增加,通常以四肢和躯干为主,同时出现循环功能障碍和器官功能损害。晚期内脏器官水肿或出现筋膜间隙综合征,器官功能障碍加剧,甚至发生MODS。通常分为渗漏期和恢复期。
1. 渗漏期
又称为强制性血管外液体扣押期,病理生理特点是全身毛细血管通透性增加,大量血管内液体进入组织间隙,有效循环血量降低,组织灌注不足。表现为进行性全身水肿、体量增加、液体潴留体内、胸水、腹水、心包渗出、肺水肿、低蛋白血症、血压及中心静脉压(CVP)均降低、少尿等,此期持续约1~4天。此期患儿血管内液体和大分子物质急剧渗出血管外,出现血液浓缩,血浆总蛋白、白蛋白水平明显降低。重要器官如肺、肾、脑等常被累及。筋膜间隙综合征、肠壁水肿、腹水、心包和胸膜渗出也可能发生。可因组织灌注不足而发生心、肺、肾等多器官衰竭而死亡。
(1) 肺:
肺毛细血管通透性增加,血浆中小分子蛋白等迅速从血管内渗至肺间质,导致低氧血症,严重者出现肺水肿或胸腔积液。这种由渗漏导致的肺水肿与左心功能障碍引起的肺水肿不同,是肺毛细血管损伤和肺毛细淋巴管损伤共同损伤的结果。患者通常出现极度呼吸窘迫,肺部X线以肺间质改变为主,气道分泌物蛋白含量/血浆蛋白含量比值>0.7。对强心药、利尿剂和扩血管药物的疗效不明显。
(2) 循环系统:
血浆小分子蛋白向血管外渗漏,血浆胶体渗透压下降,有效循环血量减少,可出现血压进行性下降;心包腔渗出增多,形成心包积液乃至心包填塞,静脉回流进一步减少。临床上补充晶体液对血压回升作用差,输注胶体后也容易出现血压的剧烈波动,即快速输入液体后血压可有片刻回升,之后又出现快速血压降低。
(3) 胃肠道:
腹壁、胃肠壁及腹膜水肿,出现食欲缺乏、恶心、呕吐、腹胀,肠腔扩张,大量液体从肠壁毛细血管渗出,引起腹腔积液;胰腺组织水肿,胰酶等物质渗入腹腔,使得损害进一步加重;肝细胞充血、水肿、变性等病理改变,出现急性肝功能障碍。
(4) 肾:
肾小球滤过膜通透性增加,血浆小分子蛋白渗漏,形成大量蛋白尿,使血浆胶体渗透压下降,进一步加重组织水肿;低血容量使得肾脏有效灌注不足,也加重了急性肾脏损伤。部分患者出现横纹肌溶解释放肌红蛋白,阻塞肾小管,导致急性肾损伤加重或肾衰竭。
(5) 神经系统:
脑部毛细血管通透性增高,脑白质细胞间隙大量液体积聚(细胞外间隙扩大)且富含蛋白质,灰质血管和神经元周围胶质成分肿胀(胶质细胞水肿),脑体积和重量增加,脑回宽而扁平,脑沟狭窄,脑室缩小,脑白质和灰质分界不清,颅内压增高,可引起脑疝。
(6) 皮肤黏膜:
毛细血管通透性增高使血浆小分子蛋白渗入组织间隙,造成血浆胶体渗透压降低和组织间液胶体渗透压增高,全身皮肤黏膜严重水肿,球结膜水肿,眼泪溢出增多呈血浆样,四肢肌肉痛等表现。
2. 恢复期
又称为血管再充盈期,此时细胞膜电位的恢复和钠泵功能的重建,毛细血管通透性逐渐恢复正常,大分子物质逐渐回吸收,组织间液回流入血管内,血容量趋于恢复。患者表现为全身水肿逐渐消退、体重减轻、血压回升及CVP回升,呼吸困难减轻,不使用利尿剂的情况下尿量自行增加,循环功能趋于稳定。全身性水肿可在数天内消退。由于渗漏到组织中的血浆蛋白不能随毛细血管通透性恢复正常回到血管内,组织液中的胶体渗透压仍较高,患者组织水肿很难随着血清白蛋白浓度恢复正常而消失,有时可能要持续较长的时间,可长达10天左右。此期若输液过多,很容易发生急性左心衰和急性肺水肿。
【诊断】
诊断CLS主要根据诱发因素、临床表现及实验室检查,目前缺乏公认的准确的判断方法。患者如存在引起SIRS或全身感染的因素,出现全身性水肿、血压及CVP均降低、体重增加、血液浓缩、低蛋白血症、补充小分子晶体液后水肿更加严重等可临床诊断CLS。
直接测定毛细血管内外的胶体渗透压是最客观的方法。诊断CLS的“金标准”为输入白蛋白后,测定细胞外液菊粉分布容量和生物电阻分析,观察胶体渗透压的不同反应。此方法安全、无创,但需要大量价格昂贵的仪器设备,不易临床推广。
近年来,应用脉搏轮廓温度稀释连续性心排出量(pulse indicator continous cardiac output,PiCCO)测定的心输出量(cardiac output,CO)、血管外肺水(extravascular lung water,EVLW)、肺血管通透性(pulmonary vascular permeability index,PVPI)等参数来判断肺毛细血管渗漏和心脏负荷指标,能相对准确地判断重要器官发生CLS的程度。该法是在患者的中心静脉置管,另外需要在患者股动脉或桡动脉放置一根PiCCO专用监测导管。中心静脉导管外接温度探头,从中心静脉导管快速注入冷冻生理盐水(2~15℃)。作为热稀释剂,从中心静脉经过肺再到股动脉或桡动脉,带有热敏电阻的PiCCO专用监测导管动脉端可记录到冷冻生理盐水的温度变化的热稀释曲线,由此测量出CO、胸腔内血管容量,再通过推算得到EVLW、PVPI等参数。对这些能反映肺部状态和肺血管通透性的指标的动态监测,可获得全身毛细血管通透性状况的有效监测,为CLS的诊断和治疗提供了科学依据。
【鉴别诊断】
1. 系统性毛细血管渗漏综合征
系统性CLS是一种无诱因、病因不明、反复发作的低容量性低血压、血液浓缩、低蛋白血症及全身水肿,多伴异型球蛋白血症。鉴别要点是:①系统性CLS无明确病因或诱因,而CLS病因明确;②系统性CLS反复发作,静止期为数天至1年,而CLS一般只发作1次,随着原发病好转,毛细血管渗漏可完全逆转,原发病治愈后CLS不再发作;③多数系统性CLS具有持续异常γ球蛋白血症,少数患者最终进展为多发性骨髓瘤。而CLS患者无γ球蛋白血症。
2. 植入综合征
为移植早期常见并发症,临床表现与CLS相似。植入综合征诊断前提条件是移植后达粒细胞植入标准,一般出现在中性粒细胞植入后,中性粒细胞绝对计数>0.5×10 9/L,并持续2天以上(96小时内)。造血干细胞移植并发植入综合征的主要诊断标准为:①体温≥38.3℃,无确定感染源;②非药物所致红斑性皮疹累及全身皮肤>25%;③表现弥漫性肺浸润、非心源性肺水肿及缺氧症状。植入综合征次要诊断标准为:①肝功能异常,其中总胆红素≥34µmol/L或转氨酶水平≥基值2倍以上;②肾功能障碍,血肌酐≥基值2倍以上;③体重增加(≥基础体重2.5%以上);④不能由其他原因解释的一过性脑病。确诊植入综合征需上述3项主要标准,或2项主要诊断标准+1项次要标准。
3. 遗传性血管性水肿
本病是常染色体显性遗传病,是Ci酯酶抑制剂(Ci esterase inhibitor,Ci-INH)缺陷所致。补体2(C-2)及补体4(C-4)等成分大量消耗而使裂解产物增多、血管活性肽激活,导致血管性水肿。CLS与本病区别是:本病导致的水肿多发生在皮下组织较疏松部位,常累及呼吸道和胃肠道,一般不发生全身性水肿,雄激素可控制症状并预防复发。
【治疗】
CLS主要是因为毛细血管屏障受损导致血管内白蛋白外漏,引起血管内有效血容量减少这一中心环节。因此,保证有效血容量,减轻血管内皮细胞炎症反应尤为重要。治疗目标是去除病因、修复受损内皮细胞功能、恢复正常血容量、改善循环和心、肺、肾等重要器官功能。
1. 原发病治疗
CLS的发生有明确的病因,治疗CLS最有效的方法是祛除导致CLS的诱因,积极治疗原发病,减轻应激程度,减少炎症介质的产生,防止毛细血管渗漏。危重症患者全身性感染或SIRS是引起毛细血管渗漏的最常见原因,因此需针对这些病因进行有效治疗。
2. 液体管理
在CLS渗漏期,大量蛋白质和液体从毛细血管内迅速渗漏至组织间隙,导致或加重有效循环血量不足,引起休克。因此,在病因治疗的同时进行积极容量复苏以保障有效循环血容量和氧供,是CLS最重要的治疗措施。
(1) 液体的选择:
CLS患者早期液体复苏治疗能改善预后,但应该选择什么类型的液体还存在争议。现代液体治疗观点是,纠正低血容量状态应首先选择晶体液及血浆代用品。此类液体在紧急情况下容易获得,使用前无需特殊检验(如定血型等),能迅速发挥扩容作用,同时也可减少输血风险。晶体液补液时具有价格低廉、降低血黏度、防止弥散性血管内凝血和肾功能障碍等优点。缺点是半衰期短,需大量重复使用才能维持血容量,且其既补充血容量也补充组织间质容量的缺失,大量晶体液可稀释血浆白蛋白,降低血浆胶体渗透浓度,加重组织水肿和缺氧。
CLS渗漏期毛细血管通透性升高,晶体液更容易渗漏到组织间隙,使血容量难以维持,因此一般不作为首选。常见胶体液包括全血、红细胞悬液、新鲜冷冻血浆、白蛋白。CLS时白蛋白也能渗漏到组织间隙使其胶体渗透浓度增高,导致更多的水分积聚在此,维持血容量的效果欠佳,因此有学者不主张CLS容量复苏时使用白蛋白。新鲜冷冻血浆主要用于纠正凝血功能障碍,不应作为常规扩容剂使用。另外,天然胶体液来源有限,存在传播疾病和引起免疫性疾病的风险,限制了应用范围。人工胶体液包括明胶制剂、右旋糖酐、羟乙基淀粉等。右旋糖酐和明胶制剂在体内的半衰期相对较短,扩容作用较弱,且有一定的不良反应,目前临床上较少应用。临床上常使用中分子羟乙基淀粉溶液,在CLS时也不易渗漏到组织间隙,扩容效果良好且维持时间长。另外,新一代羟乙基淀粉在器官灌注、组织氧供、炎症反应、内皮细胞活性及毛细血管渗漏等方面都具有正性作用,加之其来源丰富,价格低廉,故将其作为CLS液体治疗已为大多数学者接受。
低蛋白血症是严重脓毒症及感染性休克诱发CLS治疗难题之一,是导致死亡的独立危险因素。此时进行容量复苏时,应根据每种液体的优缺点进行个体化评估。第二军医大学长征医院观察到白蛋白有较大渗透浓度,当其剂量和速度超过CLS时胶体外渗量,反而可将渗至血管外的晶体和胶体液回收入血管内,此时追加呋塞米或行连续性肾替代治疗加快水分排出体外常可起到有益作用。成人严重CLS患者使用大剂量白蛋白+呋塞米取得了较好疗效,具体方法:快速静脉滴注白蛋白20g(15分钟滴完),立即追加呋塞米20~40mg,4~6小时重复给予,对CLS肺间质和全身性水肿及胸腹腔积液亦可取得良好疗效。天津急救医学研究所采用放射性核素标记的白蛋白在肺毛细血管渗漏动物实验中发现,开始存在白蛋白外渗现象,随着白蛋白剂量加大、速度加快能起到很好的保护作用。
患儿进入CLS恢复期后,渗漏到组织中逐渐回流至血管内,血容量得到恢复。此时如无特别情况,应控制液体输入,日输液量控制在60~70ml/ (kg•d)或1200~1500ml/(m 2•d)均匀补充。此期可根据血液电解质和血浆蛋白监测水平,适量补充胶体溶液。
(2) 血流动力学监测:
CLS渗漏期和恢复期的病理生理特点有明显差别,治疗措施也需要相应调整,即快速大量输液还是限制性输液。临床上渗漏期和恢复期界限模糊,难以准确区分,个体差异较大,因此液体治疗过程中的监测十分重要。根据CLS的病理生理特点,常规的监测如尿量、动脉血压、组织水肿等已经不能反映真实的有效循环血量。CVP、肺毛细血管楔压为反映心脏前负荷的传统参数,可用于间接评价容量状态。由于受肺毛细血管通透性改变等因素的影响,使其判断前负荷的准确性降低。临床观察到,利用PiCCO监测每搏输出量变异度(SVV)、胸腔内总血容量(ITBV)、EVLW、PVPI等监测指标具有更好的容量评价作用。正交极化光谱(orthogonal polarization spectral,OPS)成像则是比较准确的非创伤性微循环状态的监测方法,可以测定严重脓毒症和多脏器功能衰竭患儿的内脏灌注情况。
临床上还应进行动态血液电解质、酸碱及血气指标、乳酸盐和凝血功能监测,以协助判断循环及氧代谢状态。
3. 改善毛细血管通透性
虽然目前还没有公认特效药物可以修复受损血管内皮细胞、改善毛细血管通透性,但仍有一些药物在临床应用。
(1) 蛋白酶抑制剂:
包括乌司他丁(ulinastatin)和抑肽酶(trasylol)。乌司他丁是一种非特异性丝氨酸蛋白酶抑制剂,对胰蛋白酶、α-糜蛋白酶等丝氨酸蛋白酶及粒细胞弹性蛋白酶、透明质酸酶、巯基酶、纤溶酶等多种酶有抑制作用。还具有稳定溶酶体膜,抑制溶酶体酶的释放,抑制心肌抑制因子(MDF)产生,清除氧自由基及抑制炎症介质释放的作用。并有改善手术刺激引起的免疫功能下降、蛋白代谢异常和肾功能降低,防止手术刺激引起的对内脏器官与细胞的损伤以及改善休克时的循环状态等。近年来发现乌司他丁减轻血管内皮细胞破坏、修复毛细血管内皮细胞的作用,改善CLS时肺毛细血管通透性。成人推荐剂量为30万U/d,静脉滴注;也有人观察到使用大剂量[20 000U/(kg•d)]冲击治疗疗效较好。儿童用药安全性尚未确立。
抑肽酶与乌司他丁类似,也是一种非特异性丝氨酸蛋白酶抑制剂,抑制人体的胰蛋白酶、纤溶酶、血浆及组织中血管舒缓素,对缺血再灌注损伤的组织均有保护作用。
(2) 肾上腺皮质激素:
肾上腺皮质激素具有广泛的抑制全身性炎症反应、减轻毛细血管通透性的作用。当前观点是使用相当于生理剂量的小剂量激素对炎症介质介导的血管内皮损伤有效,可减轻临床症状,并可避免激素诱发的高血糖和相关的免疫抑制。肾上腺皮质激素还可减轻体外循环时的炎性反应,缓解早期炎症过程如降低毛细血管通透性,白细胞迁移及随后的毛细血管增生和胶原蛋白沉积,抑制体外循环时炎性因子释放,但因激素的副作用限制,不应用做预防性治疗。
(3) 磷酸二酯酶4抑制剂(PDE4):
PDE4能通过降低TNF-α、弹性蛋白酶的血浆浓度以及中性粒细胞内CD11b的过度表达,有效地减轻体外循环引起的炎性反应。PDE4也能通过增加细胞内环磷酸腺苷(cAMP)的水平,而有效地抑制TNF-α的表达。弹性蛋白酶是由中性粒细胞产生的重要蛋白酶,是导致诸如体外循环引起的急性肺损伤的必要的炎性介质,PDE4能抑制体外循环停止后血浆弹性蛋白酶浓度的升高。PDE4可抑制CD11b的过度表达,同时能下调血管内皮细胞P-选择素和E-选择素的表达,通过双重作用抑制体外循环引起的炎性反应。
(4) 抗氧化剂:
核转录因子(NF-КB)是炎症反应最重要的启动因子,也是一种氧敏感的转录因子,被氧自由基通过刺激第二信号系统而迅速激活。术前应用抗氧化剂(如吡咯烷二硫氨基甲酸酯)可以提高细胞内谷胱甘肽的含量,调节细胞的氧化还原状态及活性氧介质(reactive oxygen species,ROS),阻止IKB磷酸化,从而抑制NF-КB表达和激活,减轻炎症反应,从而阻止CLS发生。
(5) 一氧化氮合酶抑制剂:
一氧化氮(NO)是内皮源性的血管舒张因子,由血管内皮细胞通过一氧化氮合酶(NOS)生成,是调节血管舒缩的重要因子。Choi WI 等利用小鼠模型证实通气诱导肺损伤的微血管渗漏的小鼠体内血管内皮生长因子明显升高,内皮细胞的NOS表达增多,内皮细胞合成NO增多。而应用一氧化氮合酶抑制剂,能够有效减少NOS的表达,调节由于NOS所引起的微血管的渗漏。
(6) 高渗-高张溶液(hypertonic-hyperoncotic solutions,HHS):
HHS常被用于休克患儿的体循环及微循环的改善。同样其也能够改善患儿心脏术后的心功能。随机对照双盲试验观察到,采用7.2%的氯化钠溶液和6%羟乙基淀粉的混合溶液为输入液,对房室间隔缺损的患儿行开心修补术后的动脉压、静脉压、心指数、肺血管外液体指数、心脏收缩容积、体循环阻力等多个指标进行术前及术后各时间段的观察,发现HHS能够增加患儿术后的心肌收缩力,减少体内儿茶酚胺的含量,同时HHS能够降低体循环血管阻力,减轻血管的渗透性,改善微循环,减少肺血管外液体含量,预防诱发毛细血管渗漏。临床可选择3%氯化钠溶液6~10ml/kg,2~4小时内输入,并检测血液电解质水平,但血Na +≥155mmol/L时,停止使用高渗氯化钠溶液。
(7) 其他:
包括前列腺素E 1(PGE 1)、β 2受体激动剂特布他林、磷酸二酯酶抑制剂氨茶碱、干扰素β、二盐酸组胺、一氧化氮合酶抑制剂等,部分临床实验有效,但儿科使用缺少经验,需要进一步循证支持。
4. 血液净化
采用CBP或CRRT可以迅速吸附患者血中内毒素,纠正酸中毒,改善机体的内稳态,清除炎症介质,改善肺部气体交换,稳定血流动力学,控制氮质血症,减轻液体负荷,使SIRS症状得以控制,阻止病情向MOD发展,提高危重症患者抢救成功率。CBP用于抢救严重脓毒症、感染性休克、ARDS、急性肝肾功能损害、重症胰腺炎及水电解质、酸碱平衡紊乱具有独特的优势,已广泛应用于儿童危重症病的救治,并可进行床旁治疗。CBP还可调节免疫性炎症反应,保护和修复受损血管内皮细胞,可用于CLS治疗。
儿科CBP的常用模式包括连续性静-静脉血液滤过透析(continuous vein-vein hemodialysis/ filtration,CVVHDF)或高容量血液滤过(high volume hemofiltration,HVHF)模式。目前CBP使用的血液滤过器滤膜孔径能使分子量小于6.5万的物质滤出,而绝大多数的炎症因子分子量介于0.65万~3.5万,分子量较大的TNF-α也只有1.7万~5万,绝大多数的炎性介质都能通过超滤而被滤出。目前临床上应用的血滤器主要有常规滤器和改良滤器,可供不同需要选择使用。
采用CBP也可以迅速解除CLS患儿的液体超载,减轻全身或器官水肿。一般认为液体超载量达到10%~20%[液体超载=(目前体重-病前或入院时体重)/病前或入院时体重×100%]时即合适开始CBP。脱水量根据液体超载程度和患者循环状态确定。上海交通大学附属儿童医院通常在补充血浆或白蛋白,使用血管活性药物(多巴胺)维持循环功能和血压的基础上,严重CLS采用CBP治疗,脱水量50~300ml/h[5~10ml/ (kg•h)],成功抢救了严重CLS合并ARDS、急性肾损伤等危重患者。CBP期间应监测血液电解质、酸碱指标、血糖、凝血功能、血常规等实验室指标,宜进行连续性有创动脉压、中心静脉压或PiCCO监测。
5. 呼吸支持
CLS渗漏期,毛细血管内的大量液体渗漏至肺间质使肺间质水肿、肺顺应性下降,气道阻力增高,换气功能降低,可发生严重的低氧血症。机械通气通过增加呼气末正压,延长吸气时间,改善肺顺应性和通气/血流比例,降低气道阻力,减少肺内渗出,增加组织器官的氧供,改善机体内环境。
(张育才)
第十三节 婴儿猝死综合征
【定义】
婴儿猝死综合征(sudden infant death syndrome,SIDS)系指外表似乎完全健康的婴儿突然意外地死亡。1969年第二次国际SIDS会议规定其定义为:婴儿突然意外死亡,虽经尸检亦未能确定致死原因者称SIDS。过去因病理检查缺乏特异性改变而统称婴儿猝死综合征,也常称摇篮死亡(cot death;crib death)。由于其病因、病理、发病机制等尚不十分清楚,而且涉及临床、病理、法医等各个领域,因而归为分类不明的疾病。
2001年美国儿科学会一个关于儿童虐待与忽视委员会指出,在下列情况下,幼婴的突然死亡应考虑为婴儿猝死综合征(SIDS):
1.已经进行完整的尸检,包括头颅、颅内容物及全身检查,尸检发现符合SIDS。
2.肉眼和显微镜检查没有发现明显的疾病或外伤的证据。
3.骨骼没有外伤的证据。
4.死因可以充分排除脑膜炎、败血症、吸入性肺炎、心肌炎、腹部外伤、脱水、电解质紊乱、先天解剖缺陷、先天代谢紊乱、一氧化碳吸入、溺水、烧伤。
5.排除近期乙醇、药物、毒物接触。
6.死亡现场调查及临床病史复习没有其他阳性发现。
【流行病学】
发病率:各家统计不一,一般在1.5‰~2‰,美国人估计每年至少有5000名婴儿死于此综合征。发病高峰年龄为2~4个月,91%发生于生后6个月以内,然而只有1%发生于生后2周内。患儿之同胞弟妹的发病率为14‰~21‰,为一般人群之10倍。死婴如系孪生,其另一同胞的发病率可高达42‰,为一般人群之20~25倍。患儿常在安静状态下突然意外地死亡,50%~80%发生于午夜至清晨6点。体重在l~1.5kg的未成熟儿发生率为11‰,发病高峰季节常为1月份,与呼吸道病毒感染以及寒冷的气候似有关系(图1-29~1-32)。
图1-29 美国婴儿死亡月龄与SIDS死亡的百分数显示发病高峰年龄在2~4个月
图1-30 美国各年度每1000个活产婴儿的SIDS的发生率显示该病发病率近年有所下降
图1-31 美国、澳大利亚、新西兰各年度每1000个活产婴儿的SIDS的发生率 显示各国发病率均有所下降
图1-32 美国各年度不同原因婴儿死亡数
■ 全因婴儿死亡数(all-cause postneonatal mortality)
● SIDS死亡数
▲ 突然意外死亡数(sudden unexpected infant death,SUID)
(International Classification of Diseases,Ninth Revision [ICD-9]:799 [0-9];International Classification of Diseases,10th Revision [ICD-10]:R99)
其他因素:多胎、私生、母亲低龄、产前检查较少、在家分娩、住房拥挤、贫困、母亲吸烟、吸毒都可以增加发病率。
【病因】
1. 长时间的特发性呼吸暂停
呼吸暂停可为中枢性或梗阻性,也可是混合性。一般认为,上气道阻塞比中枢性呼吸暂停更严重、更危险、更易产生继发性心脏病变。有学者认为在眼球快动相睡眠时软腭松弛后倒、舌后垂、下颌骨活动性大等更容易发生气道阻塞。胃-食管反流刺激也可引起声门关闭,导致窒息。在大量胃-食管反流病例,可清楚地观察到呼吸暂停及严重的心动过缓。此外,喉及上气道的化学感受器引起的呼吸暂停-心动过缓也可能是某些SIDS的原因。
2.“几近死亡儿”(near-miss infant)或顿挫型SIDS(aborted SIDS)
所谓“几近死亡儿”系指曾有过呼吸暂停或曾发生过SIDS而被及时抢救过来的婴儿,实质上所谓“几近死亡儿”代表着多种临床情况,包括惊厥发作、严重的暴发性感染、显著贫血、胃-食管反流、低血糖、代谢病以及呼吸中枢损害。“几近死亡儿”常有呼吸及心搏异常。心动过缓可与呼吸暂停同时发生,也可独自发生,或在呼吸暂停时或其后发生。部分“几近死亡儿”可有Q-T间期的缩短及神经功能异常。例如,在“几近死亡儿”中,若有轻度缺氧时,则呼吸暂停的发作次数及时限增加。因此,“几近死亡儿”常有猝死的高度危险性。
3. 心血管功能紊乱
SIDS的病因除呼吸暂停外,部分患儿可因心室纤颤或交感神经兴奋性突然升高造成心脏神经的支配失衡所致。1979年,Smith报告一例年龄3周的猝死儿在心电图上有Ⅰ、Ⅱ、V6导联的Q-T延长及T波倒置,尸检有右室肥厚,家族调查表明患儿的母亲及同胞兄弟之Q-T间期也在上限和接近上限。国外学者认为:Q-T延长是心肌复极过程的紊乱,可造成异位兴奋点,从而增加了致死的心室纤颤之可能。1976年,Maron等曾研究了42例SIDS的父母及其同胞的Q-T间期,发现至少有26%的父母及39%的同胞中有Q-T间期延长,这提示本病是常染色体显性遗传。而Stein-Schneider则认为Q-T间期延长并不是摇篮死亡的主要原因。据Valdes-Daoena意见,Q-T间期延长患儿的死亡是由于此年龄患儿的呼吸及心脏功能处于比较易受损害阶段,也可能是由于偶合的心传导紊乱的结果。
4. 感染
呼吸道感染可能是SIDS的原因之一。Scott等在104例尸检发现3l例所谓摇篮死亡儿中7例有活动性下呼吸道感染,包括呼吸道合胞病毒、副流感病毒3型、鼻病毒及腺病毒感染,而其余73例非摇篮死亡儿仅有两例有类似病变且无严重呼吸道疾病表现。虽然某些进展迅速的暴发呼吸道感染可引起SIDS,但更可能是某些轻微疾病触发了高危儿呼吸突然停止而导致死亡。
目前尚无证据说明摇篮死亡与免疫缺陷有关,但较为可能的是患儿受到了大于通常量的抗原的侵袭。1979年,美国田纳西州有4例儿童在接受百白破三联疫苗后于24小时内死亡,8例在一周内死亡,从而引起了全国禁用该疫苗。但后经多方调查表明,死亡的8例婴儿并未超过该区总人数可能有的SIDS死亡数,而且百白破疫苗第一次接种的主要对象是2个月的幼婴,正是SIDS的特别危险期。因此确认SIDS与百白破疫苗接种无关。1978年,Araon在208份血清、组织、粪便标本中检出肉毒梭状芽胞杆菌、肉毒毒素或两者兼而有之。其中10例突然死亡,9例经尸检及法医病理学证实为SIDS。据Araon估计约5%的SIDS可因肉毒中毒造成。
5. 其他
SIDS的另一危险因素是患儿同胞罹患SIDS的危险性约10倍于正常人群。关于SIDS的原因尚未十分清楚。无论呼吸暂停、心律失常、感染、遗传因素都不能圆满解释SIDS的全部死因,因此SIDS的病因很可能具多元性而不是单一的。
【病理解剖】
过去一般认为SIDS缺乏特异性的病理学改变。近年来有关研究中最有意义的进展是证实了SIDS患儿有着一些相似的形态学变化。许多作者在不同研究中发现其基本病理变化包括:肺动脉平滑肌的增生、右心室肥厚、肾上腺周围的棕色脂肪消退延迟、肝脏的骨髓外造血增加、脑星形小胶质细胞增生、脾脏淋巴结组织重量及生发中心增加、肝脏脂肪变性、脑白质软化等。其中90%以上患儿有肝脏脂肪变性,5%甚为严重。60%有肺动脉平滑肌增生,可达正常的1.6倍,50%患儿有肾上腺周围棕色脂肪的消退延迟。21.6%的患儿有脑白质软化。胸腔内尤其是胸膜与心包上出现瘀斑是SIDS的明显病理变化之一。所有这些都提示可能是慢性低氧血症或呼吸道阻塞与慢性低氧血症的共同结果。此外,SIDS患儿血中T 3(三碘甲腺原氨酸)的含量明显增加,因而认为T 3在SIDS中所起的作用应予进一步研究。
【易感儿特征】
一般认为,婴儿死前一般状态良好,死亡常突然发生而无预兆。近年很多学者经过细致的回顾性研究发现,患儿甚至在出生前就有细微的生理学异常。在新生儿期常表现为神经系统功能异常,尤其是脑干功能障碍,即呼吸、喂养、体温调节、特别是神经反射的异常,Apgar评分低,一些新生儿表现对口鼻区触觉刺激出现异常的回避反射等。
通过双亲回忆发现患儿常有如下特征:①对环境反应差;②在喂养时易有呼吸停止或衰竭;③有异常的啼哭声。Stark等曾提到的某些SIDS婴儿生前有一种异样高调的啼哭声或短促无力的呻吟,音调常突然改变,在同一次啼哭中可有不同音调。国外学者认为这些表现系喉和喉以上发音管道的异常或脑干功能异常所致,并认为此乃发病机制的一部分。当然,性格上的安静和温和并非都提示SIDS。因为SIDS的实际发病率仅为2‰,因此很难用此标准来筛选潜在的患儿。
1976年,Naeye曾提出8项孕母特点及l9项新生儿特点作为筛选高危儿的标准。
孕母方面主要包括:①任何时候母亲的血红蛋白≤10g/dl;②母亲吸烟(特别是每天超过6支);③感染:包括产科感染、阴道炎及其他感染;④妊娠期蛋白尿。
婴儿方面的特征包括:①分娩时儿头明显变形;②需要氧气治疗;③异常的拥抱反射;④1分钟Apgar评分≤6。
Lewak等曾用Naeye标准来分析18 999例患儿,其中56例符合上述标准者实际只有6例死亡,50例未死,假阳性率高达90%,33例死于SIDS者只有6例符合上述标准,敏感率为18%。
Carpenter等也有近似的报道,在1994例高危儿中15例死亡,假阴性率为99.16%,敏感率50%。
【治疗和监护】
目前对SIDS的易感儿的认识尚未充分。对高危儿的预测标准尚存在着假阳性率过高及敏感性太低的问题。因此,所有预防措施都只能是建立在对高危人群的细心观察和护理上。一些保守疗法如抬高床头、喂食后坐位30~60分钟、避免仰卧位喂养等,都是可行的防止胃食管反流的方法。如有可能,在食物中应添加米糊之类较为浓稠的食物也有帮助。
睡眠时的体位对SIDS的发生有一定影响,提倡婴儿睡眠时取仰卧位。侧卧位并不安全,不应提倡。
应该给婴儿使用一种较坚硬的床垫。推荐硬床垫铺上柔软的床单。松软的床垫材料如枕头、棉被、羊皮、绒毛玩具等因可能意外地阻塞婴儿口鼻,因而不应该给婴儿使用。应该将此类物品及寝具移出婴儿的摇篮及睡眠环境以免意外阻塞婴儿口鼻。
从几乎所有的关于SIDS流行病学都显示妊娠期吸烟是SIDS的高危因素。婴儿期二手烟也是SIDS的高危因素之一。因此提倡妊娠妇女不要吸烟。
对于SIDS的预防过去有一段时间常强调心肺监护。心肺监护仪是有效的监护手段。监护仪设有报警装置,当婴儿心率降至80次/min以下或呼吸暂停时间超过20秒时,能自动报警。然而,现有的研究显示,没有证据表明家用监护仪能降低SIDS的发病率,甚至也没有证据表明SIDS高危婴儿能借医院内的心电监护仪鉴别出来。滥用监护仪会给家庭经济和精神上造成严重的压力,并干扰了正常的家庭生活。曾有监护者因熟睡未能听到报警或者听到报警后不能及时给患儿复苏而造成死亡的报告。因此建议使用监护的标准是:①婴儿曾经有过呼吸暂停或发绀发作;②家族中有过SIDS患儿或“几近死亡儿”;③家长和医生精神都十分紧张时。
对高危儿和“几近死亡儿”的治疗目的在于预防呼吸暂停发作。国外有建议使用茶碱或氨茶碱静脉滴注以预防呼吸暂停发作的。但必须指出,茶碱和氨茶碱都是呼吸兴奋剂,用药必须有明确的指征,药物过度使用会给患儿带来不良后果。如果医生认为患儿有高危因素存在,就必须在住院条件下,在儿科医生的监护下细心观察治疗。因为幼婴肾脏的药物清除能力低。开始必须用小剂量。例如,在给予氨茶碱5mg/kg的负荷量后,再以每8~12小时、2~2.5mg/kg的剂量维持。用药后偶有抽搐发作,因此必须仔细均衡利弊后再决定给药与否。
总之,SIDS的病因还不够清楚。易感儿虽有一定的临床特征,但特异性尚差。因此,在现阶段还没有可靠的筛选办法来早期识别。随着科学的进步、资料的积累,相信SIDS的本质会像其他疾病一样被人类彻底地揭示出来,从而使得人们能早期识别及有效地预防其发生。
(何庆忠)
第十四节 小儿睡眠呼吸暂停综合征
伴睡眠障碍的呼吸方式在小儿发生率可高达11%,小儿睡眠呼吸暂停综合征(SAS)在新生儿早期(生后6天)即有发病。自1976年Guilleminault等首次报道阻塞型SAS(OSAS)小儿病例以来,小儿SAS的真实发病率远比当时估计的1%~2%为高。临床以睡眠时打鼾、呼吸暂停、白天嗜睡等为特点。未予治疗的SAS小儿包括中枢神经系统在内的生长、发育迟滞,发生率为27%~56%。严重影响小儿认知、行为及生理功能,临床效应可与注意力缺陷多动症相似,并有心理障碍、肺动脉高压甚至猝死。
【定义与分型】
1. 定义
睡眠呼吸暂停指睡眠中口和鼻气流均停止8秒及以上。睡眠呼吸暂停综合征指每夜睡眠的7小时中,呼吸暂停反复发作30次以上,或睡眠呼吸暂停/低通气指数≥5。未成熟儿可有长达20秒的中枢型睡眠呼吸暂停,而较大的婴幼儿及儿童阻塞型睡眠呼吸暂停<10秒也应视为异常;更为重要的是患儿可表现有严重的低氧血症和(或)高碳酸血症或睡时易醒。
2. 分型
分三型:
(1) 阻塞型睡眠呼吸暂停:
睡眠时口和鼻无气流,胸、腹式呼吸仍存在。
(2) 中枢型睡眠呼吸暂停(CSAS):
睡眠时口和(或)鼻气流及胸、腹式呼吸同时停止,胸肌、肋间肌活动亦停止。
(3) 混合型:
指在一次睡眠呼吸暂停过程中,先出现中枢型睡眠呼吸暂停,继而同时有阻塞型睡眠呼吸暂停。
【病因与诱因】
小儿OSAS病因与成人明显不同,包括解剖因素、先天性疾病等。儿童OSAS无明显的性别、年龄差异;肥胖所致者亦不及成人常见。最常见的病因是扁桃体或腺样体肥大,其次有颅面过小畸形(如Pierre Robin、Apert、Treacher Collins、Saethre-Chotzen、CHARGE、Nager、Stickler、Goldenhar、Pfeiffer、Crouzons等综合征)、脑瘫、神经肌肉疾病、Down综合征(50%/可发)、肥胖(17%伴发)、哮喘、松软眼睑综合征。罕见病因有:Rubinstein-Taybi综合征、糖原累积症Ⅰ型、多发性神经纤维瘤等。
CSAS的确切病因尚未明了,可能与神经系统、神经-呼吸肌接头处、肌肉系统病变有关。
低通气综合征在婴幼儿及儿童不常见但重要,如先天性中枢型低通气综合征( CCHS)是其中首要且最为重要的类型。
已报道的诱因有:打鼾、脆性X综合征、先天性巨结肠、后鼻孔息肉、糖尿病。
【发病机制】
1. OSAS机制不明
睡眠时舌根和软腭向后移位紧贴咽后壁,致鼻咽、口咽闭塞,虽仍有胸、腹式呼吸,但口和鼻无气流而呼吸暂停;随缺氧加重,患儿憋醒,上气道开放,气流恢复,当随着睡眠加深和气道不全阻塞,鼾声发作。窒息解除后,患儿再次入睡,当鼻咽、口咽完全闭塞后,重复上述过程。OSAS发病的解剖基础是头、颈部的骨性结构。具异常解剖结构的患儿的气道因而更为狭窄,加之上气道软组织丰富而肌纤维较少,易有OSAS表现。尽管总的通气效应在正常小儿与OSAS者相似,即后者不存在呼吸驱动力缺陷的因素。有报道OSAS小儿PC0 2唤醒阈偏高,而治疗后降低,提示OSAS小儿可能存在通气调节的某些精细的缺陷,过敏体质是习惯性打鼾人群发生OSAS的危险因素。现在认为炎症机制也是发病因素之一,无论有无肥胖,OSAS患儿外周血炎症指标如C-反应蛋白均升高,可能与代谢紊乱(如胰岛素抵抗、脂类代谢异常等)有关,临床切除肿大的腺样体后,患儿CRP下降,则可能提示OSAS时炎症机制不仅仅与代谢有关。
2. CSAS
表现缺乏对呼吸的自主控制,但未能肯定呼吸中枢的特异性病变。有报道CSAS小儿颈动脉下及气道化学受体——神经上皮小体(neuroepithelial bodies)大小及数量明显小于正常,可能与缺氧对呼吸的刺激作用减弱有关。某些相关的反射如肺牵张反射、上气道化学和机械反射、食管反射对CSAS的呼吸中枢有抑制作用。CSAS尚存在心脏自主神经系统调控方面的缺陷。
【临床表现】
1.OSAS泰国的资料表明,本病中男∶女为4.5∶1,以前诊断的高峰年龄在3~4岁,可能与此期上呼吸道淋巴样组织丰富及反复炎症相关。另有报道半数以上病例始发年龄在2岁以前。成人患者以白天困倦和注意力不集中为主要表现,而儿童患者则以活动过多为主要表现,可伴有语言缺陷、食欲缺乏及吞咽困难。表现在整夜有、每夜有习惯性打鼾的儿童发生率几近100%,并且呈弱、强、停周期性变化,鼾声粗糙、响亮。睡眠时呼吸困难,60%~90%频发呼吸暂停,清醒时张口呼吸和长期鼻卡他,睡眠不安,如经常变动体位(如坐位、肘-膝位等)以缓解呼吸困难。30%左右者白天睡眠过多,1/3病例可伴日间孤独症。学龄儿童可有注意力不集中、学习效率及学习成绩下降。部分患儿有体循环高舒张压、左心室肥厚及心律失常(如窦性停搏、二度房室传导阻滞、反常性心动过速——即在呼吸暂停时心动过缓,窒息解除后心动过速)。病情迁延可有生长障碍、神经心理并发症如行为、学习困难。
2.CSAS根据中枢驱动减弱分为清醒时高碳酸血症及无高碳酸血症两型。前者可伴有低氧血症、肺动脉高压、右心衰竭和红细胞增多症等。后者多无此类表现。
【辅助检查】
1.头颈部侧位X线片 可观察及测量相应的骨性和软组织标志,了解额面部有无畸形、气道阻塞,尤其是有无扁桃体、腺样体的肥大。
2.上气道CT扫描 了解上气道结构、形态及周围组织的结构,测量上气道横截面积。电子束CT(快速CT)可获取一个呼吸周期内上气道变化的图像,并能测量咽部的顺应性。
3.MRI 较CT能更清晰地显示上气道结构(如后鼻孔闭锁、舌后坠、软腭过长等),对脂肪组织和含水量高的组织(如肌肉)显示更清楚,尚可随访治疗效果。OSAS患儿上气道结构在矢状位呈椭圆形、咽部有过多脂肪沉积。
4.血氧仪Brouillette等报道血氧仪可作为腺样体肥大引起OSAS的直接确诊方法,可以监测睡眠呼吸障碍的类型及严重程度,对OSAS的预测价值可达97%,可作为本症的初筛检查。
5.多导睡眠图(polysomnography,PSG)被认为是诊断睡眠呼吸障碍的金标准。美国胸科协会推荐在儿童的使用指征有打鼾儿童睡眠结构紊乱、白天睡眠过多、肺心病、生长迟缓及难以解释的红细胞增多。PSG可同步记录脑电图及其睡眠周期变化、眼电图、下额肌电图、心电图、眼动图、身体运动、胸腹式呼吸、足活动、鼾声、口和鼻的气流压、体表血氧饱和度、睡眠姿势、CPAP压/气道压、心率等指标,对呼吸状况、觉醒状态、睡眠结构、肢体活动等,可确诊有无呼吸异常,并对呼吸暂停分型,了解有无部分性气道阻塞、呼吸过快及通气不足,准确反映呼吸暂停的严重程度,并能判断疗效及指导治疗。
6.食管pH不作常规检查。可了解有无胃-食管反流,评价与呼吸暂停、低氧血症的关系。
【诊断】
根据患儿每夜睡眠时频发呼吸暂停,即使呼吸暂停并不频发,但在小儿,呼吸暂停仍是一独立的危险因素。夜间症状如持续鼾声发作、睡眠不安(梦呓、梦游、梦魇)、经常变动睡姿、白天嗜睡,结合基础病因,睡眠时口和鼻气流和(或)胸、腹式呼吸运动,肠肌、肋间肌活动停止可作出初步诊断,确诊有赖于PSG(睡眠呼吸暂停仪)。
若无条件行PSG检查,可应用小儿OSAS评分,1.42D +1.41A +0.71S-3.83。D:睡眠时呼吸困难;A:睡眠时观察到呼吸暂停;S:打鼾。打分方法:D、S:无—0分,偶有—1分,常有—2分,总有—3分;A:无—0分,有—1分。OSAS评分>3.5,高度提示诊断。OSAS小儿无一例在1分以下。
【鉴别诊断】
右室肥厚、肺动脉高压:可用X线及ECG检查鉴别。
【治疗】
SAS治疗主要由对因及对症处理两方面,包括扁桃体或腺样体摘除、经鼻持续气道正压通气(NCPAP)、行为矫治(如睡眠时的体位)、气管造口术、限制热量摄入以减轻体重等。
OSAS一般由鼻孔至支气管间的一个或更多部位的解剖阻塞所致,扁桃体或腺样体肥大是小儿OSAS最常见的病因。故标准的外科治疗方案包括扁桃体或腺样体摘除、悬雍垂-软腭-咽部手术(UPPP)及松解鼻中隔或鼻甲部的阻塞。约90%小儿对此方案有效,无明显并发症,且获得永久治愈。上述方案无效者可采用气管造口术。
CPAP及双水平正压通气(biphasic positive airway pressure,BiPAP)均为OSAS有效、保守的治疗手段,可以克服咽部狭窄所致阻塞,在儿童及婴幼儿使用均有较好的依从性。Sullivan等于1981年将CPAP技术首倡于成人。1985年,FDA批准第一个成人用NCPAP(Respironics)进入临床。该技术对睡眠时上呼吸道阻塞可提供及时、简便、经济的旁路通气。经扁桃体、腺样体摘除后未治愈的OSAS、颅面畸形、肥胖、部分遗传性疾病和扁桃体、腺样体摘除择期手术者是理想的适应证。NCPAP的优点在于能避免手术和麻醉的并发症,以及扁桃体摘除后的免疫损害。一般维持压力4~20cmH 2O,使SaO 2>95%,或不发生呼吸暂停,并随患儿生长定期评价缺氧状况。CPAP面罩在7岁以下者耐受良好,据报道依从性为6个月~5年。主要并发症如面罩气漏、眼受漏出气的刺激,而耳部并发症、胃肠胀气则报道较少。尽管在婴幼儿及小儿应用受限,但在儿科总的成功率报道已达90%。双水平正压通气临床应用也有很好的效果。
(徐仑 王永清)