发病机制:
(1)心肌缺血与缺氧损害:心肌是人体耗氧量最多的组织,正常成人冠状动脉血流量仅占心输出力的5%,但组织
氧耗量却占总
氧耗量的65%v70%,远高于其他组织摄取20%v30%的动脉氧量。当严重
烧伤后心肌需要增加耗氧量时,难以从冠状动脉摄取更多的氧,所以心肌缺血、缺氧是
烧伤后
心功能不全的基本发病因素。
①
烧伤后血流灌注不足和再灌注损害:以往认为由于机体的代偿,血液重新分布,
烧伤后能保证心、脑等什么器官的血流。但近来发现,严重
烧伤后3h心肌血流量迅速下降,可以检出到明显的缺血心肌形态学改变,心肌细胞能量代谢障碍,ATP生成减少,乏
氧代谢,H
+浓度增高等现象,表明心肌很快缺血缺氧。以后血液重灌注时,部分缺血心肌不能得到充分的灌流,称为无复流或无再管注,这是因为心肌缺血时,心肌细胞和血管内皮细胞均有
肿胀,加上心肌细胞收缩,使部分缺血区域不能及时得到
血液灌流,加重了缺血损害。心肌缺血后,发生能量代谢障碍,导致心肌收缩功能降低,出现形态学异常,心肌Ca
2
+含量增多,导致细胞膜和细胞骨架损伤。同时激活磷脂酶A
2,膜磷脂降解增快,膜功能受损,离子屏障功能丧失又使Ca
2
+进入细胞内,引起细胞,膜和骨架的损伤,使心肌细胞机构和功能进一步损害,心肌收缩和舒张功能降低,出现
心功能障碍。心肌缺血再灌注后,产生大量氧自由基引起细胞膜脂质过氧化反应加强,使膜酶活力、膜流动性降低。这一系列变化导致了心肌细胞膜完整性破坏,膜结构和功能受损。
②
心肌病理性氧流依赖
性障碍:氧供应量(DO
2)是指单位时间内供应组织的氧总量,
氧耗量(VO
2)是指单位时间内机体所利用的氧量。
氧耗量和氧供应量的比值即为氧摄取率(VO
2/DO
2)在正常为25%左右,即所供应的氧只有少部分被组织摄取利用。在氧供受限的情况下,氧摄取率可增加至70%左右,以维持
氧耗在正常水平。氧需要量(oxygen demand)即单位时间内组织所需要的氧量。在正常静息状态下,
氧耗量等于氧需要量,氧需恒定,则
氧耗恒定,且不随氧供应量改变。氧供应量增加,氧摄取率下降;氧供应量下降,氧摄取率增加,以保持恒定的
氧耗量。只是当氧供应下降到某一临界水平(称为临界阈值,critical threshold),氧摄取率不能再增长,
氧耗量随氧供量呈线性改变,形成氧供依赖性
氧耗(supply-dependent oxygen consumption)。
烧伤休克期,可发生病理性氧供依赖耗氧,其原因可能与伤后血管内皮细胞损伤,粒细胞和血小板聚集,形成微血栓导致微血管闭塞,或自身调节功能障碍所致。
③一氧化碳和
氰化物中毒:在密闭环境中
烧伤时常伴有
吸入性损伤。其中吸入烟雾中含有燃烧不完全物质,即可引起不同程度的
一氧化碳中毒。一氧化碳和血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力大200v300倍,而碳氧血红蛋白的解离速度却为氧合血红蛋白的1/600。一氧化碳与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白后,使血液携氧功能发生障碍,引起组织缺氧。心、脑组织对缺氧极敏感,因此在缺氧时首先受累。
氰化物(cyanide)是氢氰酸及其盐类(氰化钠、氰化钾)的总称,是一种全身性毒剂,具有毒性大、作用迅速、防护困难等特点。正常人血中的CN
-浓度为0v0.11δg/ml或小于0.20δg/ml。心、脑是氰化物作用的主要靶器官。
氰化物中毒后,CN
-很快进入循环,再由血液带到各组织中,其病理变化随
中毒剂量、
中毒途径和作用时间的长短而不同。CN
-抑制细胞色素氧化酶引起细胞窒息是
氰化物中毒的主要机制。
(2)心肌固有收缩力抑制:心肌收缩性是心肌细胞在一定的前负荷(心室舒张末压)条件下被激活而收缩时所产生的最大张力和收缩速度。因此可以认为,在
烧伤休克的发生过程中,除了循环血量和外周阻力等因素外,还与心肌收缩性降低密切相关。引起心肌收缩性减弱的机制是多方面的,它取决于心肌损伤的不同原因和心肌损害的严重程度。
①心肌细胞和收缩蛋白的丧失:当心肌缺血、缺氧损害时,由于心肌发生局部性或弥漫性坏死、纤维化,使大量的心肌收缩成分丧失,可使心室的收缩性减弱,心室收缩性的变化程度取决于心肌的丧失量,如心肌坏死不超过左心室心肌的20%时,由于未受累心肌的代偿作用,如不出现
心律失常时,可不发生
心力衰竭。但如超过此范围时,则可导致
心力衰竭。
烧伤休克时,心肌收缩蛋白结构破坏,心肌肌节变形,肌丝排列紊乱,肌原纤维溶解、断裂,使心肌舒缩的基本功能单位肌节受到损害。心肌收缩蛋白的功能变化主要表现为调节蛋白功能缺陷和肌球蛋白头部的ATP酶活性受抑。当心肌缺血、缺氧,心肌细胞损伤时,分子量较小的肌球蛋白轻链易从肌球蛋白分子上解离出来,通过破损的细胞膜弥散进入血液。的研究发现,严重
烧伤早期心肌肌球蛋白ATP酶活性降低,血浆心肌肌球蛋白轻链?大幅升高,提示心肌发生明显损害,心肌收缩结构破坏,这可以是严重
烧伤后心肌收缩性减弱的重要机制之一。
②肾上腺素能反应缺失:正常心脏功能的维持有赖于中枢
神经系统和
内分泌系统共同调节,其中肾上腺素能受体起重要作用。
烧伤的强烈刺激可引起机体交感神经兴奋和肾上腺髓质分泌增多。严重
烧伤患者的血浆去甲肾上腺素和肾上腺素均明显高于正常,儿茶酚胺尿中排出量和血浆中浓度增加,持续时间都与
烧伤严重程度呈正相关。观察发现,
烧伤休克期大量肾上腺素被肾上腺髓质释放,其值大于去甲肾上腺素浓度。但当病情加重时,则交感-肾上腺系统被激活,大量的去甲肾上腺素被交感神经释放。
烧伤后手术治疗、创面
脓毒症及
败血症等的强烈刺激,使儿茶酚胺浓度再次升高。
一般来说,受体前介质、神经递质等必须和靶细胞内受体结合才能产生效应。故
烧伤后儿茶酚胺效应不仅取决于其血浆水平,还取决于肾上腺素能受体的数量和亲和力。
烧伤后血浆儿茶酚胺持续增多,?受体处于儿茶酚胺过多状态中,从而引起?受体数目减少,即发生向下调节(down regulation),且心肌细胞对儿茶酚胺类物质的敏感性和反应性下降,即失敏(desensitization)。随着病情加重,?受体密度呈阶梯状下降。最近有研究表明,心肌细胞膜?受体下调可能是引起
烧伤后心肌功能受抑制的主要原因之一。
③肾素-血管紧张素系统(RAS)激活:
烧伤后血浆肾素活性和血管紧张素浓度增加,可引起冠状动脉强烈收缩,致使心肌
血液灌流减少。最近研究证明,心肌内还存在独立的、局部的RAS,心肌可自身合成、释放血管紧张素?,与循环RAS不同,只作用于心肌局部,参与局部血流量和血管紧张性的调节。
烧伤后心肌局部被激活,心肌组织血管紧张素转换酶活性增高,心肌血管紧张素?产生增多,可引起冠状动脉强烈收缩,致使心肌
血液灌流减少,同时可导致心肌细胞坏死。
④心肌抑制介质:目前提出的
烧伤后心肌抑制物不止一种,其相互关系还有待进一步研究。
A.心肌抑制因子(myocardial depressant factor,MDF):MDF是溶酶体酶释放后水解蛋白所产生的一种多肽,具有抑制心肌收缩力的作用,主要来自
休克时缺血、缺氧的胰腺,其化学性质尚不清楚。
休克狗的胸导管淋巴液中存在一种毒性因子。至20世纪60年代初,又有学者发现,在
出血性
休克时,血浆中亦存在同样的物质。在创伤、
烧伤、内毒素、大
出血、胰腺炎及心脏疾病导致的
休克时,患者或动物血浆内存在MDF。MDF为一类小分子多肽,分子量为250v1000Da。将从
休克动物血浆中分离出的MDF成分注入正常动物体内,可引起动物心排血量和
血压的改变,证明MDF具有心肌抑制作用。近年来的研究进一步表
【病因】
1.急性血容量减少 严重
烧伤后有效循环血容量锐减,特别是超过总血容量的30%v35%而得不到及时补充时,即发生失血性和
烧伤休克。
烧伤时剧烈
疼痛还可引起神经源性
休克。
休克时,有效循环血量不足,冠状动脉血流量减少,引起心肌缺血、缺氧而发生损害,是
烧伤后
心功能不全的主要原因。
2.急性循环血量增多
烧伤后短期过多、过快地大量输血、输液,特别是
烧伤
水肿回收阶段或伴有急性少尿型肾功能不全时,循环血量骤增。有的因过快地输入白蛋白,使循环血量突然增多,
烧伤后心肌本来已有损害,前负荷加重后,可引起
心功能不全。
3.心室舒张受限
心包积液、心包填塞或极度的纵隔及胸腔内积血、积液、积气等,均可增加心室外压力,使心室舒张受限,心排血量因而下降。
4.血管阻力增高 血管阻力增高,造成心脏后负荷加重,引起心脏输出障碍。
烧伤后,因缺氧、输入血管收缩药物,均可使周围血管收缩,外周阻力显著增高,使左心室后负荷增加,造成左心室输出障碍。