介紹 鑒于緊急和危重疾病過程的復(fù)雜性和多面性,確定液體復(fù)蘇的最佳方法仍然是臨床醫(yī)學(xué)面臨的挑戰(zhàn)。使理想方法進(jìn)一步復(fù)雜化的是確定如何最好地初步評估全身損害的嚴(yán)重程度和衡量對治療的反應(yīng)。傳統(tǒng)上,通過監(jiān)測心率、呼吸頻率、血壓、氧含量和乳酸等參數(shù),在大血管水平監(jiān)測患者的血流動力學(xué)狀態(tài)。雖然這些參數(shù)可能反映全身心血管調(diào)節(jié),但它們并不一定表明微血管水平發(fā)生了什么。由于微循環(huán)最終是將氧和營養(yǎng)物質(zhì)輸送到組織的管道,因此它代表了一條相對未知的探索途徑,有助于加深我們對創(chuàng)傷和膿毒癥等疾病過程的理解,以及它對組織灌注的影響和監(jiān)測的新方法對治療的反應(yīng)。 這篇手稿的目的是探索微循環(huán)的結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)節(jié),無論是在健康方面,還是在應(yīng)對創(chuàng)傷性出血(代表血容量不足和全身性血管收縮)和膿毒癥(代表血管擴(kuò)張和分配不均過程)等疾病過程中。最后,將考慮評估微循環(huán)和組織灌注的方式。 微循環(huán)的結(jié)構(gòu)和功能 微循環(huán)單元由進(jìn)入毛細(xì)血管床的動脈血管組成,毛細(xì)血管床由靜脈引流(圖1)。供血動脈在整個長度上都有高度的肌肉,而末端的小動脈則有間歇性的平滑肌帶。真正的毛細(xì)血管的管壁缺乏肌肉組織,只有一個內(nèi)皮細(xì)胞厚,并與基底膜相連。毛細(xì)血管前的括約肌位于動脈血管和毛細(xì)血管床之間。微循環(huán)中的動脈血管和靜脈的直徑一般<100微米,而毛細(xì)血管的直徑<10微米。還有一些分流血管,允許動脈血完全繞過相關(guān)的微循環(huán)單元,這是由動脈血管和毛細(xì)血管前的括約肌張力決定的。血管內(nèi)皮表面層(ESL)在健康和疾病中也起著關(guān)鍵的作用;這是血管的內(nèi)側(cè)表面,包含內(nèi)皮糖復(fù)合物和來自內(nèi)皮細(xì)胞和血漿的相關(guān)成分。ESL 的厚度從 200 nm 到 2μm 不等,最多占血管空間的 25%。糖萼是一種富含碳水化合物的復(fù)雜凝膠狀層,可作為血管壁和血液之間的屏障,整體帶負(fù)電荷.它含有與血管內(nèi)皮表面相關(guān)的膜結(jié)合蛋白聚糖、分泌的糖胺聚糖、含唾液酸的糖蛋白和糖脂。血漿中的蛋白質(zhì),例如白蛋白和抗凝血酶,也包含在糖萼中。ESL 的主要目標(biāo)是維持血管通透性屏障,調(diào)節(jié)響應(yīng)剪切應(yīng)力產(chǎn)生的一氧化氮,保留保護(hù)性酶,如超氧化物歧化酶,含有抑制凝血的因子,如抗凝血酶、組織因子途徑抑制劑和蛋白 C,協(xié)助具有機(jī)械傳導(dǎo),并防止白細(xì)胞粘附和配體結(jié)合以控制局部炎癥。ESL 的最新發(fā)現(xiàn)促成了 Starling 原理的修訂版。 圖 1 | 微循環(huán)示意圖。左邊的方框代表不同微循環(huán)水平的血管直徑范圍。整個圖表中的方框代表平均間質(zhì)(組織)氧分壓 (PtO2)。箭頭表示穿過微循環(huán)單元的血流方向。 總之,微循環(huán)代表了體內(nèi)最大的血管表面積,對于有效地將營養(yǎng)物質(zhì)輸送到細(xì)胞和從組織床中清除廢物至關(guān)重要。通過這些單元的血流的系統(tǒng)性和局部調(diào)節(jié),以及 ESL 的維持,對于維持足夠的灌注和使代謝需求與氧/營養(yǎng)輸送相匹配至關(guān)重要。 微血管灌注——全身控制 血管張力會受到循環(huán)中多種化學(xué)介質(zhì)的影響,例如兒茶酚胺、內(nèi)皮素和血栓素(表 1)。兒茶酚胺是重要的(主要是)血管收縮劑,當(dāng)交感神經(jīng)系統(tǒng)被激活時會大量釋放。這通過響應(yīng)主動脈弓和頸動脈竇中的壓力感受器和化學(xué)感受器的中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制而發(fā)生。壓力感受器對血管壁擴(kuò)張的變化作出反應(yīng),化學(xué)感受器對缺氧、高碳酸血癥或酸血癥以及血管張力的相關(guān)調(diào)節(jié)作出反應(yīng)。一旦全身動脈壓降至 80 mmHg 以下,這些影響最為重要;盡管全身血壓降低,他們?nèi)栽噲D維持單個毛細(xì)血管床的灌注。 重要的是要注意動脈樹和大部分靜脈系統(tǒng)存在交感神經(jīng)支配,但不存在于毛細(xì)血管水平。真正的毛細(xì)血管中沒有神經(jīng)支配和肌肉組織意味著流過每個毛細(xì)血管床的流量受毛細(xì)血管前括約肌和毛細(xì)血管后小靜脈之間產(chǎn)生的血液動力學(xué)壓力的調(diào)節(jié)。單個毛細(xì)血管床可由多個小動脈供血,這種情況允許通過毛細(xì)血管床的流量增加 200-500%,而整體小動脈壓力沒有任何顯著變化。這有助于在短暫的全身性低血壓期間保持微循環(huán)流向特定組織床。 維持血管張力并不是影響動脈血壓和組織灌注的唯一因素。血管容量也有助于維持適當(dāng)?shù)难獕汉徒M織灌注。在正常動物中,腎素-血管緊張素醛固酮系統(tǒng)在維持適當(dāng)?shù)难萘恳约按龠M(jìn)全身血管張力方面是不可或缺的。血管緊張素 II 作用于血管平滑肌引起血管收縮,并在近端小管中引起鈉和水潴留,導(dǎo)致血容量和動脈壓增加。血管緊張素還引起醛固酮和加壓素的釋放,從而促進(jìn)血管收縮和水潴留。 全身作用的血管擴(kuò)張劑包括激肽、腎上腺髓質(zhì)素和心房利鈉肽 (ANP)。激肽包括緩激肽和L-賴氨酰-緩激肽并由激肽釋放酶激活。它們通常在組織水平調(diào)節(jié)血流,但也可以在血流中循環(huán)。除了引起小動脈擴(kuò)張外,緩激肽還能增加毛細(xì)血管通透性,從而增加營養(yǎng)物質(zhì)向組織床的輸送。組織受損或過敏反應(yīng)時釋放的組胺也可作為血管擴(kuò)張劑,增加毛細(xì)血管通透性。腎上腺髓質(zhì)素增加產(chǎn)生 NO 而 ANP 拮抗許多血管收縮劑,兩者都間接影響血管張力。 這些系統(tǒng)性調(diào)節(jié)劑負(fù)責(zé)控制血液通過不同組織床輸送到毛細(xì)血管前括約肌。一旦血液到達(dá)毛細(xì)血管床,局部調(diào)節(jié)機(jī)制就會起作用以維持通過毛細(xì)血管床的流動,有時與灌注的全身變化無關(guān)。 微血管灌注——局部控制 基礎(chǔ)組織床需求根據(jù)其代謝率、營養(yǎng)可用性和廢物積累而變化。鑒于每個毛細(xì)血管床都有獨(dú)特的需求,這些需求可能會獨(dú)立于附近的毛細(xì)血管床或全身組織需求而變化,因此有許多微循環(huán)流量的局部調(diào)節(jié)器(表 1)。通常,這些灌注變化發(fā)生在毛細(xì)血管前括約肌水平?;诰植拷M織需求的流量獨(dú)立調(diào)節(jié)導(dǎo)致選擇性毛細(xì)血管灌注和微循環(huán)分流的可能性。鑒于毛細(xì)血管循環(huán)的擴(kuò)張性,如果每個毛細(xì)血管床同時打開,心輸出量將不足以維持向前流動。因此,通過局部和全身變化調(diào)節(jié)毛細(xì)血管灌注的能力對于調(diào)節(jié)心臟負(fù)荷至關(guān)重要。 通過自動調(diào)節(jié)在局部水平上調(diào)節(jié)微循環(huán)流量的快速控制。一種主要機(jī)制是流量自動調(diào)節(jié),它允許在廣泛的動脈灌注壓力范圍內(nèi)維持一致的毛細(xì)血管血流。這是通過響應(yīng)外周壓力變化的血管拉伸感受器來實(shí)現(xiàn)的。血管壓力的增加會觸發(fā)毛細(xì)血管前括約肌的張力增加,從而使該壓力通過毛細(xì)血管回路的傳輸靜音。相反的情況發(fā)生在外周壓力下降時。這種機(jī)制對于在 60–160 mm Hg 的灌注壓(平均動脈壓)范圍內(nèi)保持一致的流量是有效的,并且與任何神經(jīng)激素輸入無關(guān)(圖 2)。 圖 2 | 反映組織自動調(diào)節(jié)的曲線,用于在不同的全身灌注壓力下保持一致的血流。 局部代謝需求的變化也會對局部血流控制產(chǎn)生重大影響??梢岳斫獾氖?,代謝活動增加的副產(chǎn)品,如二氧化碳、乳酸和氫離子,會引發(fā)血管舒張,從而增強(qiáng)局部血流并改善氧/營養(yǎng)物質(zhì)的輸送。當(dāng)這些代謝物在下游產(chǎn)生時,小動脈和小靜脈之間的逆流使它們能夠在前毛細(xì)血管括約肌水平上被“感知”并改變向內(nèi)流動。此外,細(xì)胞間和局部神經(jīng)通路允許響應(yīng)這些信號傳導(dǎo)來自毛細(xì)血管內(nèi)皮和小靜脈平滑肌的信號。 局部氧張力水平也會影響微循環(huán)調(diào)節(jié)。在正常情況下,與小動脈血(~60 mm Hg)相比,毛細(xì)血管血的 PO2(5-12 mm Hg)顯著降低。這是因?yàn)榍懊?xì)血管組織的早期卸載,以及內(nèi)皮消耗和與靜脈流動的逆流交換。前毛細(xì)血管組織 PO2 的增加會促進(jìn)血管收縮,而減少會導(dǎo)致血管舒張,主要是通過釋放一氧化氮 (NO)。除了這個作用,NO 在許多其他情況下對微血管張力有影響。通常,一氧化氮合成酶 (cNOS) 的組成型負(fù)責(zé)維持 NO 的基礎(chǔ)水平并調(diào)節(jié)血管張力。此外,在真性紅細(xì)胞增多癥或嚴(yán)重血液濃縮等疾病中發(fā)生的血液粘度增加會導(dǎo)致血管內(nèi)皮的剪切應(yīng)力升高。通過機(jī)械傳導(dǎo)剪切應(yīng)力用于增加 cNOS 活性,導(dǎo)致 NO 釋放增加和相關(guān)的血管舒張(圖 3)。相反的情況會發(fā)生在嚴(yán)重貧血/血液稀釋中,紅細(xì)胞質(zhì)量和血液粘度顯著降低。硝酸的誘導(dǎo)形式當(dāng)炎癥級聯(lián)反應(yīng)觸發(fā)時,內(nèi)皮細(xì)胞可以產(chǎn)生氧化物合成酶 (iNOS)。前列環(huán)素誘導(dǎo)的血管舒張也可能在對缺氧的正常反應(yīng)中起作用,尤其是當(dāng) NO 被阻斷時,會產(chǎn)生剪切應(yīng)力。 圖 3 | 表示對內(nèi)皮產(chǎn)生的剪切力的影響的圖表。通過機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo),細(xì)胞內(nèi)鈣增加,導(dǎo)致通過刺激組成型一氧化氮合成酶 (cNOS) 增加一氧化氮 (NO) 的產(chǎn)生。NO 擴(kuò)散到周圍的平滑肌細(xì)胞中,導(dǎo)致鳥苷酸環(huán)化酶 (GC) 的激活和鳥苷三磷酸 (GTP) 轉(zhuǎn)化為環(huán)狀鳥苷一磷酸 (cGMP)。細(xì)胞溶質(zhì)鈣的減少導(dǎo)致血管平滑肌松弛和血管舒張。 外傷和出血性休克引起的微血管變化 鑒于微循環(huán)的復(fù)雜性及其多因素調(diào)節(jié),有理由認(rèn)為微血管灌注將以不同方式改變以響應(yīng)疾病狀態(tài)。面對組織損傷、低血壓和氧氣輸送受損,可以預(yù)期全身和局部的代償和病理機(jī)制都會被激活。雖然已經(jīng)在一般意義上描述了一些這種反應(yīng),但以下更具體地與創(chuàng)傷和出血繼發(fā)的微血管變化有關(guān)。 對組織創(chuàng)傷、疼痛和出血的最初全身反應(yīng)主要由交感神經(jīng)系統(tǒng)驅(qū)動,導(dǎo)致腎上腺素和去甲腎上腺素的釋放。由此產(chǎn)生的兒茶酚胺流入將促進(jìn)血管收縮,特別是在供應(yīng)骨骼肌的大動脈(70–150μm)中。較小的小動脈 (10–25μm) 有更多不同的反應(yīng),一些血管床收縮而另一些血管床擴(kuò)張。下一個級別允許根據(jù)代謝需求和相關(guān)器官/組織床的“基本性質(zhì)”對微循環(huán)流量進(jìn)行更精細(xì)的調(diào)節(jié) (例如,心臟和大腦)。 外傷和出血引起的局部因素也會引起小動脈水平的變化。氧輸送減少和組織缺氧會導(dǎo)致血管舒張。然而,這被創(chuàng)傷/出血早期階段 eNOS 的抑制(從而釋放 NO)所抵消。然而,隨著時間的推移,iNOS 上調(diào)(來自組織損傷和炎癥介質(zhì))和血管舒張的趨勢。此外,組織損傷和炎癥反應(yīng)會促進(jìn)各種血管活性介質(zhì)的釋放,具有混合作用。進(jìn)行性酸中毒和細(xì)胞代謝物的積累(特別是在休克的末期)將傾向于促進(jìn)血管舒張并有助于消除全身血管收縮的作用。盡管血管舒張,但面對低血壓時驅(qū)動壓力的降低最終會導(dǎo)致血流停滯。 考慮靜脈循環(huán)對微血管灌注的潛在作用也很重要。在對創(chuàng)傷和出血的最初反應(yīng)中,兒茶酚胺引起的靜脈收縮雖然有限,但會降低靜脈容量并促進(jìn)血液回流到心臟。然而,隨著休克的進(jìn)展,將出現(xiàn)全身松弛(通過上述類似機(jī)制),并在靜脈循環(huán)中匯集血液。然后,這種下游停滯會對穿過毛細(xì)血管床的血流產(chǎn)生負(fù)面影響。 還有其他幾個因素會導(dǎo)致微循環(huán)血流受損。對于創(chuàng)傷、炎癥和休克,血管內(nèi)皮細(xì)胞可能會顯著腫脹,繼發(fā)于膜通透性增加、酸中毒和 ATP 依賴通道失效導(dǎo)致的電解質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)受損。鑒于毛細(xì)血管腔的大小,進(jìn)一步減少內(nèi)皮腫脹會對毛細(xì)血管血流產(chǎn)生顯著的負(fù)面影響。內(nèi)皮水腫導(dǎo)致前列環(huán)素和一氧化氮的釋放減少,內(nèi)皮素和血栓素的釋放增加;其凈效應(yīng)是上游血管收縮和毛細(xì)血管流量的進(jìn)一步減少。 另一個促成因素可能是繼發(fā)于氧化損傷、ATP 耗竭、細(xì)胞膜損傷和細(xì)胞脫水的紅細(xì)胞 (RBC) 變形能力降低。由于紅細(xì)胞通常略大于毛細(xì)血管腔,因此它們需要折疊才能有效地通過微循環(huán)。變形能力受損以及聚集可導(dǎo)致毛細(xì)血管堵塞或紅細(xì)胞的剪切損傷/破壞。類似地,白細(xì)胞硬度增加、活化和內(nèi)皮粘附也會導(dǎo)致小動脈和毛細(xì)血管堵塞。最后,繼發(fā)于組織/內(nèi)皮損傷、炎癥反應(yīng)和高凝狀態(tài)形成的微血栓會滯留在微循環(huán)的各個層面并阻礙下游流動。 這些上游和下游效應(yīng)最終將影響毛細(xì)血管流動以及氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的輸送。血管收縮會導(dǎo)致血液從毛細(xì)血管循環(huán)中分流(血管數(shù)量減少),低血壓、血管舒張和阻塞會導(dǎo)致停滯(流量減少)。此外,即使大血管參數(shù)已正?;@些異常在復(fù)蘇完成后仍會持續(xù)較長時間。 在非創(chuàng)傷性失血性休克的實(shí)驗(yàn)嚙齒動物模型中觀察到內(nèi)皮糖萼的脫落,盡管這些變化與血管內(nèi)皮通透性增加無關(guān)。 膿毒癥的微血管變化 膿毒癥的病理生理綜合征,其特征是疾病嚴(yán)重程度的進(jìn)展,并可能最終導(dǎo)致感染性休克。感染性休克被描述為存在頑固性低血壓、高乳酸血癥和器官功能障礙,盡管進(jìn)行了積極的液體復(fù)蘇,但仍持續(xù)存在。從膿毒癥到感染性休克和器官功能障礙的快速進(jìn)展尚不清楚;大循環(huán)和微循環(huán)的深刻變化被認(rèn)為是導(dǎo)致器官衰竭和隨后死亡的原因。微循環(huán)改變包括微血管密度和灌注降低以及毛細(xì)血管流動異質(zhì)性增加(圖 4C)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些變化先于膿毒癥的大循環(huán)變化,并且微循環(huán)的改善也與生存率的提高有關(guān)。在膿毒癥患者中,早期微循環(huán)變化比任何大循環(huán)變量更能預(yù)測結(jié)果。 圖 4 | 來自健康 (A)、失血性休克 (B) 和感染性休克 (C) 的側(cè)流暗視野顯微鏡裝置的代表性圖像。注意休克患者的毛細(xì)血管密度降低。 多種因素可能導(dǎo)致膿毒癥患者的微循環(huán)紊亂,包括血容量不足、繼發(fā)于粘附分子表達(dá)的內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙、白細(xì)胞粘附增加、內(nèi)皮糖萼降解、連接蛋白解偶聯(lián)、血管通透性高、微血栓形成和沉積、 血管舒縮自動調(diào)節(jié)和反應(yīng),局部灌注壓力和流量的變化,以及將氧分流到高灌注的毛細(xì)血管床。 在實(shí)驗(yàn)和臨床研究中,舌下微循環(huán)紊亂似乎與腸道和腎臟等其他器官的微循環(huán)變化相關(guān)。健康、麻醉患者的微循環(huán)變化與灌注的大循環(huán)測量相關(guān),盡管失血性休克患者不能保持這種血流動力學(xué)的一致性。 在膿毒癥期間,降解的糖萼層變得薄而稀疏,從而使血漿蛋白和液體能夠穿過血管壁進(jìn)入間質(zhì)。糖萼的降解可能繼發(fā)于炎癥和增加的循環(huán)“脫落酶”,例如被活性氧和促炎細(xì)胞因子激活的金屬蛋白酶、肝素酶和透明質(zhì)酸酶。在膿毒癥嚙齒動物模型中肺內(nèi)皮糖萼的具體變化包括從內(nèi)皮表面剝離并形成在損傷部位可視化的球形體。在患有膿毒癥患者中觀察到內(nèi)皮表面層的厚度減少,并且與危重疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)。然而,這種厚度與微循環(huán)參數(shù)(例如流量指數(shù)和灌注血管的比例)之間沒有關(guān)聯(lián)。 監(jiān)測微循環(huán)和大循環(huán) 人類醫(yī)學(xué)中有越來越多的證據(jù)表明,旨在最大化大循環(huán)參數(shù)的目標(biāo)導(dǎo)向治療可能不會改善結(jié)果。盡管保留了流向器官的總血流量,但微循環(huán)流量的異質(zhì)性會導(dǎo)致缺氧區(qū)?,F(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了幾種技術(shù)來評估微循環(huán),以研究其作為診斷、預(yù)后和監(jiān)測工具的作用,包括激光多普勒、近紅外光譜學(xué)和視頻顯微鏡。如上所述,大循環(huán)低灌注與微循環(huán)紊亂有關(guān)。然而,盡管大循環(huán)指數(shù)正常,但仍可能出現(xiàn)微循環(huán)功能障礙。盡管灌注參數(shù)正常(也稱為隱性休克),但這種血流動力學(xué)一致性的喪失會導(dǎo)致高乳酸血癥和酸血癥。當(dāng)患者處于休克狀態(tài)時,心血管參數(shù)的正?;赡懿⒉坏韧谖⒀h(huán)灌注的改善,臨床和實(shí)驗(yàn)研究都證明了這一點(diǎn)。這種血流動力學(xué)一致性的喪失有四種可能的機(jī)制:(1)灌注的微循環(huán)異質(zhì)性增加(即繼發(fā)于炎性細(xì)胞因子),(2)來自攜帶靜脈輸液的非氧氣的血液稀釋,從而降低血細(xì)胞比容和氧含量,(3)微循環(huán)內(nèi)源性/外源性升壓藥和/或靜脈壓升高引起的血管收縮或填塞,和 (4) 繼發(fā)于內(nèi)皮和糖萼損傷(即繼發(fā)于炎癥或過度液體治療)的組織間質(zhì)水腫。在這方面,直接評估微循環(huán)流量,例如使用視頻顯微鏡,可能更適合確定是否存在紊亂,以及對液體復(fù)蘇的反應(yīng)。 側(cè)流暗場 (SDF) 和入射暗場 (IDF) 顯微鏡等技術(shù)允許對微循環(huán)進(jìn)行直接成像,并能夠量化血管密度并評估流動質(zhì)量。這兩種技術(shù)都涉及一種手持設(shè)備,該設(shè)備發(fā)出綠光(530 nm),被紅細(xì)胞的血紅蛋白吸收。這些被照亮的紅細(xì)胞顯示為流過微循環(huán)的暗密度,從而產(chǎn)生具有分辨率的實(shí)時放大視頻,以便檢測真正的毛細(xì)血管(圖 4A-C)。它們的不同之處在于設(shè)備如何發(fā)射和接收光,并報告了圖像質(zhì)量和放大倍率的差異。對生成的視頻的分析生成的參數(shù)包括總血管密度 (TVD)、灌注血管的比例 (PPV)、灌注血管密度 (PVD) 和微血管流動指數(shù) (MFI),這些參數(shù)反映了微血管流動的數(shù)量和質(zhì)量。為了允許更一致的微血管分析方法,已經(jīng)建立了用于獲取和分析微循環(huán)圖像的共識標(biāo)準(zhǔn)。 液體復(fù)蘇對創(chuàng)傷和出血性休克中微循環(huán)的影響 創(chuàng)傷性損傷和出血的性質(zhì)對如何優(yōu)化液體治療和容量置換提出了重大挑戰(zhàn),特別是在活動性出血中。除了循環(huán)容量減少外,還存在進(jìn)行性貧血、蛋白質(zhì)丟失和凝血功能障礙的問題。通常推薦使用晶體液或人工膠體以外的血液制品。在失血性休克實(shí)驗(yàn)研究表明,平衡晶體液、新鮮冷凍血漿或濃縮白蛋白比生理鹽水更有利于恢復(fù)內(nèi)皮糖萼。然而,結(jié)果并不一致。此外,在大多數(shù)研究中,與合成膠體相比,白蛋白和新鮮冷凍血漿似乎更具保護(hù)性。除了液體的類型,液體量和輸液速度也是一個爭論的主題;有人擔(dān)心,積極的液體給予可能會加劇持續(xù)的出血,惡化凝血功能障礙,并損害內(nèi)皮糖萼。需要進(jìn)一步考慮的是液體類型和輸液速度可能對微循環(huán)的影響。如前所述,改善大血管參數(shù)并不總是與恢復(fù)微血管灌注相關(guān)。 許多實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃团R床前研究試圖評估各種液體對失血性休克患者微循環(huán)的影響。對其中許多研究的系統(tǒng)評價(1990 年至 2015 年間共 71 篇文章)評估了各種液體比較,包括血液制品、基于血紅蛋白的氧載體、晶體和膠體。該分析的主要發(fā)現(xiàn)表明,含有血紅蛋白的溶液與不含血紅蛋白的溶液、高滲溶液與不含血紅蛋白的溶液、高粘稠溶液與不含血紅蛋白的溶液相比,微循環(huán)得到改善。與此相符,最近一項(xiàng)在綿羊中比較羥乙基淀粉 (HES) 和鹽水的研究發(fā)現(xiàn),HES 改善了血液動力學(xué)的一致性,而鹽水僅改善了大血管參數(shù)。然而,對合成膠體可能導(dǎo)致急性腎損傷的擔(dān)憂已經(jīng)大大減少了它們在臨床中的使用。仍有待確定的是,使用有限的急性擴(kuò)容是否會帶來類似的風(fēng)險。 在一項(xiàng)針對創(chuàng)傷性失血性休克患者的臨床研究中顯示,與其他更傳統(tǒng)的參數(shù)(如乳酸和血壓)相比,患者發(fā)病時出現(xiàn)的微血管失調(diào)并在搶救后持續(xù)存在,更能預(yù)測患者發(fā)展為多器官功能障礙綜合癥。無論使用何種搶救液,情況都是如此。 在失血性休克和創(chuàng)傷中,人們可能更有興趣專門研究輸血對恢復(fù)或維持微血管灌注的影響。一項(xiàng)對人類患者的研究顯示,輸入濃縮紅細(xì)胞有助于改善最初微血管參數(shù)下降的患者,然而,開始時數(shù)值正常的患者沒有變化或減少。另一項(xiàng)初步研究表明,盡管大血管參數(shù)或血紅蛋白水平?jīng)]有變化,但輸注一個單位的紅細(xì)胞可以改善微血管參數(shù)。有趣的是,這些變化與輸血前微血管參數(shù)呈負(fù)相關(guān),再次表明微血管損傷越嚴(yán)重,改善越顯著。然而,紅細(xì)胞儲存的持續(xù)時間可能會改變紅細(xì)胞輸注對微血管灌注的影響。已經(jīng)證明,老化的紅細(xì)胞單位可能具有增加的游離血紅蛋白水平,這可以用于清除 NO 并惡化微血管血流。評估血漿用于創(chuàng)傷復(fù)蘇的未來研究正在進(jìn)行中;初步數(shù)據(jù)表明,血漿療法可能在改善免疫調(diào)節(jié)功能障礙和創(chuàng)傷引起的內(nèi)皮病方面發(fā)揮有益作用。 液體復(fù)蘇對膿毒癥患者微循環(huán)的影響 數(shù)十年來,靜脈輸液療法一直是膿毒癥治療的基石之一。雖然液體復(fù)蘇可以改善微血管灌注,但這種效果是不可預(yù)測的,可能部分取決于輸液的時間;根據(jù)一項(xiàng)研究,如果在診斷膿毒癥后 12-24 小時內(nèi)補(bǔ)液,微血管灌注會得到改善,但在后期補(bǔ)液時可能效果較差甚至有害。然而,另外的研究發(fā)現(xiàn),快速補(bǔ)液治療會使膿毒癥患者的生存率惡化?;加懈共磕摱景Y的人在輸液后平均動脈血壓、心臟指數(shù)和舌下微循環(huán)紅細(xì)胞速度增加;但是,腸道微循環(huán)指數(shù)沒有變化。液體在增加膿毒性內(nèi)皮功能障礙和糖萼損傷中的作用是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。不良結(jié)果也與液體治療和液體平衡有關(guān),增加了確定這些發(fā)現(xiàn)的發(fā)病機(jī)制的必要性。 有證據(jù)表明靜脈注射晶體液和膠體液可促進(jìn)內(nèi)毒素血癥和膿毒癥患者的內(nèi)皮糖萼降解。雖然確切的機(jī)制仍然未知,但有幾種可能的病因:(1)急性血管拉伸和炎癥介質(zhì)可以刺激內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)糖萼脫落基質(zhì)金屬蛋白酶,(2)振蕩剪切應(yīng)力誘導(dǎo)的組織蛋白酶 L 活化增加(一種 可能參與內(nèi)皮肝素酶翻譯后激活的酶),(3)直接激活循環(huán)白細(xì)胞并觸發(fā)中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶糖萼破壞,以及(4)心房利鈉肽,已在一些人體研究中發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)糖萼損傷。 所給予的液體類型的影響也可能在導(dǎo)致膿毒癥的糖萼損傷中起作用。臨床和臨床前數(shù)據(jù)都表明,與等滲鹽水相比,平衡晶體液、白蛋白、新鮮冷凍血漿和合成膠體的傷害可能較小。在實(shí)驗(yàn)研究中,白蛋白可能會保留糖萼,并且與等滲晶體相比可能更有益,但尚無膿毒癥患者白蛋白治療后的糖萼評估結(jié)果。濃縮白蛋白或血漿產(chǎn)品形式的白蛋白療法因其將紅細(xì)胞衍生的 1-磷酸鞘氨醇攜帶到內(nèi)皮的能力而引起了人們的興趣,因?yàn)樗哂斜Wo(hù)糖萼的潛在能力。這可能通過抑制金屬蛋白酶活性來介導(dǎo)糖萼的恢復(fù)。甚至有人建議個體患者應(yīng)根據(jù)入院內(nèi)皮糖萼損傷標(biāo)志物接受量身定制的液體治療計劃,以避免液體給予對血管滲漏和隨后器官功能障礙的高風(fēng)險患者的有害后果。 結(jié)論 總之,在出血或敗血癥等休克狀態(tài)下,大循環(huán)和微循環(huán)之間的血流動力學(xué)一致性通常很差。各種疾病會導(dǎo)致血管變化,而目前的監(jiān)測策略可能并不明顯。因此,靜脈液體復(fù)蘇策略不僅要考慮微循環(huán)參數(shù),如全身動脈血壓,還要考慮下游措施和/或患者對治療反應(yīng)的微循環(huán)評估。繼續(xù)研究關(guān)注不同疾病狀態(tài)下對宏觀和微循環(huán)/內(nèi)皮表層的影響或不同的液體治療處方、輸液的目標(biāo)和時機(jī),以及患者的最終結(jié)果,未來可能會改變液體治療。 來源:Fluid Therapy and the Microcirculation in Health and Critical Illness,doi: 10.3389/fvets.2021.625708 |
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