严重烧伤休克期心肌即发生明显器质性损害,心肌细胞收缩功能显著降低,细胞膜及骨架结构受损,心肌纤维灶性溶解、断裂,血浆肌球蛋白轻链1、肌钙蛋白T显著增高。由于心脏的特殊重要性,其损害不仅可引起心脏泵血功能障碍,还可造成或加重全身其他组织器官的缺血缺氧损害,且可能与休克互为因果。烧伤后应激、心肌缺血-再灌注损伤、心肌细胞氧利用及能量代谢障碍、心肌组织水肿、失控性炎症反应等是烧伤早期心肌损害的主要发生机制。
烧伤后大量体液丢失引起循环血量不足,使冠状动脉灌注减少和心肌供血不足,因能量缺乏和酸中毒使心肌细胞能量代谢有关的酶活性受到抑制,影响心肌的舒缩功能。以往的研究发现,烧伤后5min心输出量即可下降,发生在血容量明显下降之前,表明除有效血容量减少,回心血量不足外,还有心肌损伤因素参与。某些血管活性物质如儿茶酚胺、肾素、血管紧张素等,伤后很快增多,使血管阻力增加,加重了后负荷。内源性阿片肽作为参与休克发生发展的体液介质,与休克的病理生理过程关系密切。目前认为,在三种阿片肽(β-内啡肽、脑啡肽、强啡肽)中,以β-内啡肽作用最强。烧伤后应激是促使β-内啡肽分泌、释放的重要因素,其在心脏、微循环的变化中发挥了重要作用。关于β-内啡肽影响心脏功能的确切机制目前还不十分清楚,可能是与受体结合后,通过抑制交感-肾上腺轴或直接抑制前列腺素和儿茶酚胺的心血管效应,引起心肌收缩力降低、心率减慢、心输出量减少。近年的研究发现,烧伤后应激引起的心脏交感神经兴奋对心脏有损伤作用,心脏局部儿茶酚胺增多对心肌细胞膜产生损伤,使心肌的供氧与耗氧失衡,加重心肌缺氧,促进冠状动脉内血小板聚集及血栓形成,加重心肌细胞酸中毒及游离脂肪酸(非酯化脂肪酸)的堆积。
心肌含有较丰富的黄嘌呤氧化酶系统,容易遭受缺血-再灌注损伤。烧伤后大量产生的一氧化氮(氧化亚氮)通过自身和其他自由基的细胞毒共同作用,抑制细胞线粒体呼吸,抑制ADP磷酸化和三磷酸脱氢酶醛基化,严重影响细胞能量代谢。研究发现,烧伤焦痂组织分解产生的脂蛋白聚合物能导致心肌肌浆网Ca2+转运功能障碍,心肌细胞线粒体呼吸链电子传递活性受损,可能是烧伤后心肌收缩功能降低的主要因素之一。
严重烧伤后心肌组织总含水量和血管外含水量显著增加,可通过以下途径影响心肌结构与功能:细胞内水肿破坏心肌细胞正常的生命活动;细胞内及间质水肿,毛细血管内皮细胞肿胀,使氧自毛细血管弥散至细胞内线粒体的距离延长,心肌细胞摄氧量减少;使心肌组织淤血或缺血,加重损伤。
严重烧伤后机体释放大量细胞因子,引起的失控性炎症反应可造成心肌等组织损害,这已是众所周知的事实。在引起失控性炎症反应的诸多环节或因素中,炎症细胞特别是单核/巨噬细胞-血管内皮细胞(PMN-VEC)相互作用尤被人们关注。大量的研究证明,严重烧伤后脏器组织PMN-VEC黏附增多,一方面可加重循环障碍,更主要的是活化的PMN和VEC释放多种细胞因子、水解酶及氧自由基等,或直接引起心肌细胞结构受损、功能受抑;或通过与心肌细胞相应的受体结合,活化转录因子,使心肌细胞某些细胞因子、酶表达增多,进一步造成细胞损害。
烧伤休克时的酸中毒和血钾过高,对心脏均有抑制作用。另外,近年还发现DIC也累及心脏的微循环。值得注意的是,烧伤休克时缺血的胰腺可产生一种心肌抑制物,即心肌抑制因子(MDF),是由3~4个含硫氨基酸组成的水溶性小分子多肽物质,正常时血中浓度很低,烧伤休克时可增加。MDF的重要生物学效应是抑制心肌乳头肌收缩性,强烈收缩腹腔内脏小血管,加剧休克时心血管系统的功能障碍。MDF抑制心肌收缩力,成为烧伤休克时心脏功能不全的另一重要原因。
近年的研究又发现,休克时从门静脉血中可分离出来两种耐热的小分子多肽,其中脂溶性的称为“肠因子”,它是小肠绒毛严重缺氧时溶酶体酶释放的产物,经肠系膜静脉进入体循环。肠因子在休克的“不可逆”发展中发挥重要作用。严重低血压时,肠因子滞留在小肠局部,当输血、输液恢复肠道灌注后,大量肠因子进入体循环,抑制心血管功能,加重休克进程。
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