失血性休克心脏功能变化

再造人
发表于 2024-02-28 10:13:40


(一)失血性休克后心脏功能变化特点

以往的观点认为,除了心源性休克伴有原发性心功能障碍外,其他类型的休克,在休克早期心脏的血液灌注一般无明显减少,一般不会出现心脏功能损害,心功能障碍一般发生较晚。但近年来发现,在严重创伤、失血性休克情况下,心功能常出现不同程度的损害。有研究发现失血性休克引起心肌缺血缺氧损伤可在失血性休克后1小时内出现,且与失血性休克后心肌收缩力减弱和心输出量减少有密切关系。由于心脏的特殊性,这种早期心功能损害引起的心脏泵血功能障碍,是造成全身循环紊乱、全身组织器官缺血缺氧性损害以及休克进一步加重的重要原因。


(二)失血性休克心脏功能障碍的诱发因素


1.心肌组织血液灌注不足及分布异常

心肌是人体耗氧量最多的组织,一般组织从动脉血中大约摄取20%~30%的氧,而心肌组织摄取的氧可高达动脉氧含量的65%~70%。在严重创伤失血性休克后冠状动脉血流量显著减少,致使心肌缺血、缺氧,造成心肌细胞代谢障碍和结构损伤,继而引起心肌细胞供能不足、心肌收缩力下降、心泵功能障碍。


2.心率加快,心肌耗氧量增加

休克时由于交感神经-儿茶酚胺系统兴奋,通过β肾上腺素受体使心率加快、心肌收缩力加强。在一定范围内,心率加快可提高心输出量,具有代偿意义。但心率过快,一方面因心率过快可导致心室充盈不足、心输出量减少;另一方面心率过快可使心肌耗氧量增加,加重心肌组织缺氧。心脏每收缩一次,心肌约耗氧5~15ml/(min·100g)组织,舒张一次约耗氧2ml/(min·100g)组织,故心率由正常75次/min增加到时100次/min时,心肌耗氧量可增加113%。心率愈快,心肌耗氧量愈高。


3.心肌抑制因子和炎性因子的作用

早在1966年研究者们发现出血性休克猫的血浆中有一种能抑制心肌的物质叫心肌抑制因子(myocordial depressant factor,MDF),以后相继报道在脓毒性、创伤性以及心源性休克的患者也存在这种物质,研究认为MDF可能是两种不同大小分子量物质,一种是小分子量MDF对心肌可能发挥早期快速抑制作用;另一种是大分子量MDF,对心肌发挥晚期延迟性抑制作用。另外,休克后许多炎性因子及细胞因子如肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素(IL-1β)等均可诱发休克后心脏功能的损害。


(三)失血性休克心脏功能障碍的发生机制


1.受体失敏

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,肾上腺素受体系统功能紊乱在失血性休克心脏功能障碍中起重要作用。


肾上腺素受体有α(α1,α2)受体和β(β1,β2)受体,它们参与体内很多脏器功能的调节。分布在心肌细胞膜上的受体主要有β1,β2和α1受体。β1受体多分布于心肌窦房结以及冠状血管中,约占肾上腺素能受体总数的70%~80%,β2和α1受体主要分布于血管壁、心内膜、心外膜和传导系统,两者占肾上腺能受体总数的20%~30%。


休克时由于交感神经和交感神经末梢去甲肾上腺素(noradrenaline,NE)以及循环血中NE水平升高,在休克早期NE可通过β肾上腺素受体信息传递系统加强心肌收缩。但在休克中晚期,由于β1受体长期暴露于高浓度NE的环境下,可发生下调,而β2和α1受体主要分布在非心肌组织中,受高NE的影响较小,故变化不大。休克时心脏β1-肾上腺素能受体及其信息传递系统各环节均明显受抑,因而对儿茶酚胺敏感性降低,心脏功能下降。


2.钙稳态失衡

心肌细胞内Ca2+浓度的调控是决定心肌舒缩功能的关键。它受心肌细胞膜、线粒体,尤其是肌质网膜上各种钙转运系统的调控。当心肌细胞兴奋时,首先心肌细胞膜上的电压依赖性钙通道开放,使远高于胞内钙的胞外钙通过L-型钙通道流入胞内,并诱发肌质网释放大量的Ca2+进入胞质;当心肌细胞内Ca2+浓度迅速升高时,Ca2+与其调节蛋白结合,导致蛋白构型改变,使肌球蛋白横桥作用位点暴露,形成有效横桥;与此同时,Ca2+激活肌球蛋白ATP酶,分解ATP放出能量,使心肌细胞收缩。当心肌复极化时,Ca2+通过肌质网钙泵对Ca2+的摄取以及Na+-Ca2+交换等使Ca2+外移,胞内Ca2+浓度降低,心肌舒张。在心肌兴奋-收缩和复极-舒张的耦联中,心肌细胞膜钙通道和肌质网对胞内游离钙浓度的调控起着关键作用,休克时心肌细胞膜钙通道和肌质网对钙的摄取和释放都可发生改变,出现钙稳态紊乱,使心肌收缩力下降。


3.钙失敏

保证和维持心肌正常舒缩功能,除了心脏β1-肾上腺素能受体信息传递系统和心肌细胞内Ca2+的维持平衡外,尚须心肌收缩蛋白和调控蛋白的功能正常。当心肌缺血、缺氧时,由于心肌发生局部或弥漫性坏死,心肌收缩蛋白破坏,可使心肌收缩性能减弱。实验室发现,休克时,尤其是休克晚期,由于心肌缺血缺氧、各种细胞毒性物质及其代谢产物可通过多种途径,影响Ca2+与钙结合蛋白的结合力(如H+可与Ca2+竞争结合钙蛋白位点),或使肌原纤维对Ca2+的反应性减弱,或因ATP不足和ATP酶活性降低,使心肌化学能变为机械能障碍,或因肌肉收缩蛋白结构和功能被破坏,都可导致心肌细胞舒缩功能下降,心脏功能受损。


4.线粒体功能障碍

线粒体——细胞的能量加工厂,休克时可受到严重损害。失血性休克和脓毒症休克均会使心肌细胞线粒体功能受到严重损害,主要表现为线粒体大量碎片化,超微结构破坏,其呼吸功能及氧利用能力下降,能量产生受抑,细胞功能受损,心脏功能下降。


总之,休克时心脏功能障碍原因、机制极其复杂,不但与休克种类、发展阶段和严重程度有关,还与不同的诱发因素在器官、细胞、亚细胞和分子水平发挥不同的作用有关。


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