血流动力学学习感染性休克微循环障碍和细

上一节主要以失血性休克为例描述了微循环和细胞代谢的变化过程，理论上所有类型的休克本质都是组织细胞缺氧、低灌注。当然，在临床实际工作中，很难根据临床表现就明确地界定现在处于休克哪个时期，休克的分期有助于对病情危重程度的判断。感染性休克作为休克的特殊类型，其宏观血流动力学往

往表现为高心排低外周血管阻力，而其中血管内皮细胞损伤和微循环功能障碍可能是其病理生理进展的关键因素，在细胞代谢方面表现为以线粒体功能障碍为主的氧利用异常，其发病率高、致死致残率高。早在年10月，巴塞罗那南SCCM.ESICM和ISF共同发起拯救脓毒症运动(survivingsepsiscam

paign，SSC)，提出要将severescpsis病死率5年内下降25%的目标。年SSC又组成了lI国际组织专家委员会制订脓毒症治疗指南，推行严重感染的集束化治疗策略。年和年分别又对指南进行了更新。但感染性休克的病死率一直居高不下，医疗费用高昂，目前临床指南更多强调的是休克复苏的

及时性，从全身氧输送层面，从宏观血流动力学层面进行休克复苏，而关于微循环功能障碍和细胞代谢异常的针对性治疗，尚未取得突破性进展。

临床上一切异常的表现理沦上都与微循环功能障碍相关，可表现皮肤湿冷、意识淡漠、烦躁不安、花斑、少尿、毛细血管充盈时间延长等，但缺乏特异性和敏惑性，难以进行定量指导和反馈治疗。当然，细胞代谢的指标在反映组织细胞氧代谢的同时，也问接地反映了微循环的功能，如动脉乳酸水平，中心静脉血氧饱和度(Scvo2)、经皮氧分压／二氧化碳分压、胃黏膜Phi等。正交偏振光谱成像(OPS)技术、旁流暗场成像(SDF)技术出现，使得微循环的监测真正从实验室走到了临床，使得医师可以在床旁直接观察患者的舌下黏膜微循环情况以及对治疗的反应。

OPS技术主要利用红细胞对偏正光入射绿光产生的消偏正光散射成像，可对皮下0.5mm深度组织产生高清晰血管图像。OPS的相关参数有：PVD(灌注小血管密度、PPV(灌流血管比例)、MFI（微循环血流指数）、Hl（不均质指数）。SDF技术则应用探针发光二级管产生nm波长光波，可被Hb吸收对皮下Imm深度组织产生高清晰血管图像，可见细胞运动，图像质量高。年，荷兰Elbers和Ince根据舌下黏膜的毛细血管OPS成像特点，建立了微循环的分类系统，其将感染性休克的微循环障碍分为五类，有别于前面的失血性休克的微循环表现。

一、休克的微循环障碍分类

1．淤滞型毛细血管处于淤滞状态，小静脉的血流正常或者血沆缓慢。

2．无灌注／连续型微循环某一区域毛细血管没有血流灌注，与其邻近的另一部分毛细血管则灌注较好。

3．淤滞／连续型微循环某一区域毛细血管血流淤滞，与其邻近的另一部分毛细血管灌注正常。

4．淤滞／高动力型微循环某一区域毛细血管灌注呈高动力状态，与其邻近的另一部分毛细血管血流淤滞，一些微小静脉也呈现高动力状态。

5．高动力型微循环的各级血管均处于高动力的血流动力学状态。该分型对微循环监测的可起到半定量的评价作用，能够让临床医师直观地看到微循环的功能状态，可以结合细胞代谢的情况进行判断，并能反馈于治疗。

二、微循环的评价

感染性休克在微循环水平上，人们观察到了血流分布不均、毛细血管灌注差异显著，功能性分流等现象，并且这种现象的持续存在与器官衰竭的进展和死亡密切相关。临床上，这可部分解释常见到一些感染性休克患者上腔静脉血氧饱和度(Scv02)正常乃至异常升高、全身氧摄取率低于正常，但组织缺氧仍然持

续存在。另一个佐证是以微电极测定到的“氧分压间隙(PO2gap)”，即微循环内氧分压低于静脉内氧分压，代表了分流的严重程度。近年来的基础和临床研究进一步阐述了其他机制在微循环功能障碍和细胞功能代谢的楣互作用：如阻力血管舒缩调节功能受损；内皮细胞功能障碍／凋亡；中性粒细胞活化增加，黏附、聚集、释放促炎介质，激活凝血系统微血栓形成：毛细血管开放数量减少、密度减低，开放的毛细血管血流速增加，通透性增加，血管至细胞器距离增加，使氧弥散障碍，红细胞变形能力下降等引起的血液流变学异常等。上述因素阻碍宏观循环到微循环的氧输送，使得尽管全身性氧输送在数值一卜达到或超过正常，但微循环内和组织细胞仍不能得到充足的氧供给进行能量代谢。在感染性休克，目前虽然已不提倡超氧输送，但维持充足的氧输送是必要的，因为在分流存在的情况下，如此时全身氧输送还不充足，低灌注区域组织缺氧将进一步急剧性恶化，可以很快进展为MODS，甚至循环崩溃，就如同感染性休克有合并心脏功能的抑制，死亡率会显著增加。

当然，微循环在不同组织和不同器官中异质性明显，单一部位或器官的微循环能否反应其他器官的微循环状态，这是微循环监测需要面对的问题。舌下黏膜的微循环状态能否很好反映内脏器官的微循环组织灌注？-年期间，多个研究证实，舌下黏膜和肠道黏膜微循环灌注有良好的相关性。考虑可能因为两者的组织胚胎起源相通，解剖结构相似。年，Boenrna用OPS对23例新建小肠造瘘的腹腔感染患者进行了前瞻性非干预的观察，提示感染后第一天舌下和小肠的MFI不存在相关性，同时微循环政变与体循环变量亦无相关性．3天后舌下和小肠微循环正常并恢复相关性。这提示，应用OPS监测舌

下微循环指导下的早期复苏尚存存距离，微循环的异质性，调节影响因素众多。人们一直在寻找改善微循环功能障碍的有效治疗手段：晶体或胶体、收缩血管或扩张m管、提高血压或提高心输出量、抗氧化剂、NO、激素、硝酸甘油等，在宏观循环调整满意后，如仍面临微循环功能障碍，我们临床治疗策略将如何凋整，目前尚缺少令人满意的答案。应该强调的是，早期积极休克复苏，保证宏观循环灌注，集束化治疗策略仍是防治和改善微循环功能障碍的主要手段。

三、组织细胞氧代谢评价

在组织细胞氧代谢层面，临床上主要应用的是以全身氧输送理论为指导的监测和复苏策略。综合评价DO2、VO2及两者的相关性可以实现组织氧动力学的优化治疗，氧摄取率(O2ER)作为评价氧供需平衡的指标，其效果比单纯应用DO2和VO2更敏感，正常个体的氧摄取率一般在20%～30%。正常情况下，DO2改变时，因为氧摄取牢的变化，VO2保持不变，也就是VO2不受DO2的影响。但当，DO2下降到一临界值时VO2依赖于DO2的变化，O2ER的增加也无法满足纽织氧合，于是就发生无氧代谢。O2ER可以作为判断患者预后的指标。在临床工作如何评价全身和局部的氧需和氧耗的关系，寻找所谓的DO2的拐点，如何评价提高氧输送的安全性和有效性呢？氧负荷试验通过评价机体对增加氧输送的反应可能是一可选择的方法（详见后面章节的讨论）。现在临床上判断全身氧输送和氧耗关系的指标主要有ScvO2、SvO2。ScO2是指混合静脉血氧饱和度，通过右心漂浮导管获得，反映全身组织器官摄取氧的状态。

（一）中心静脉血氧饱和度

ScvO2在临床上更具可操作性，目前推荐作为SvO2的替代指标。ScvO2和SvO2存在一定的相关性，测量的ScvO2值一般情况要比SvO2值高5%～l5%，可能因为混合静脉血是由中静脉血混合了30%～40%血氧饱和度的心脏冠状静脉窦血组成。但电有研究表明，有时ScvO2不一定比SvO2低，临床上，我们测量ScvO2多通过颈内静脉和锁骨下静脉获得，严格意义上讲，属于上腔静脉血氧饱和度。而在感染性休克时还应考虑到下腔静脉血氧饱和度和心功能衰竭时冠状静脉窦I缸氧饱和度变化对ScvO2的影响。但ScvO2和SvO2两者所代表酌趋势是相同的，可以反映全身组织氧合状态，提示全身DO2-VO2关系。一般情况下，SvO2的范围为60%～80%。在严重感染和感染性休克患者，Scv%提示病死率明显增加，Scv%是早期目标指导性治疗复苏的终点之一。Scv02已成为严重感染和感染性休克复苏的重要监测指标之一。严重感染与感染性休克时，因为血流分布不均或组织氧利用障碍可能会使

Sv02异常升高，所以ScvO2需要与其他血流动力学指标结合起来解读。当全身氧输送不能满足全身氧需求时，ScvO2降低，提示机体无氧代谢可能增加，低ScvO2。提示存在DO2-VO2的不匹配，应增加氧输送。

另外，当组织器官氧利用障碍或微血管分流增加时，也可导致ScvO2异常升高，此时可能存在组织氧利用障碍．但不能完全除外氧输送就是足够的，当然此时进一步增加氧输送，可能会面临困难．则应充分评价增加氧输送安全性和有效性，进行滴定式治疗。ScvO2过高或过低，都是不正常的，临床上应重视其监测的意义。一般来讲ScvO2降低的常见原因包括心输出量减少、血红蛋白氧结合力降低、贫血和组织氧耗（高热、寒战、烦躁等）的增加、低血氧饱和度。ScvO2升高的常见原因包括高心排、镇静肌松、分流或细胞氧利用障碍、颅脑损伤（脑摄氧能力下降）、过高的动脉氧分压（可能与抑制机体的氧摄取相关）。

（二）乳酸

需要强调的是，临床不能简单认为ScvO2正常或过高，就得出不存在组织细胞缺氧的结论，目前最常用的是应结合动脉乳酸进行鉴别。乳酸是反映无氧代谢的敏感指标之一。在常规血流动力学监测指标改变之前，组织低灌注与缺氧已经存在，乳酸水平已经升高，乳酸是反映隐匿性休克的敏感指标。研究表明，

血乳酸持续升高与APACHEⅡ评分密切相关，感染性休克患者如血乳酸4mmol/L，病死率达80%，在创伤和急性心肌梗死的患者中，高乳酸，乳酸清除速率慢，提示预后不良，因此乳酸可作为评价疾病严重程度及预后的揩标之一。研究显示，感染性休克患者复苏6小时内乳酸清除率≥10%者，血管活性药用量明显低于清除率低的患者，且病死率也明显降低（47.2%对72.7%，PO.05），积极复苏后仍持续高乳酸血症者预后不良，故提出高乳酸时间(lactatetime)的概念，即乳酸2mmol/L所持续时间。更多的学者认为，连续监测血乳酸水平，尤其是乳酸清除率对于疾病预后的评价更有价值。

此外，在解读乳酸作为反映细胞无氧代谢指标时，还应注意到，其他影响动脉乳酸的因素。乳酸的升高需要区分是否与组织灌注相关。在肝功能不全时，乳酸可能会显著升高。另外，在应激条件下，例如剧烈运动，紧张等，交感神经兴奋，B受体激动，也可引起动脉乳酸升高，此时并非因为灌注不足所致。感染性休克时，中性粒细胞活化，炎症瀑布反应，氧化应激也会导致动脉乳酸的升高，而与灌注无关。据报道，在重症哮喘患者雾化吸入B受体激动剂后，可能会引起血乳酸水平升高；另外，应用斯沃抗感染治疗，也有可能导致乳酸的升高。因此，当我们面对乳酸升高时，也应结合其他反映组织灌注、氧代谢的指标进行综合的判断。目前强调的是动态监测乳酸作为临床指导治疗更为可靠，有研究比较似乳酸为导向和以ScvO2为导向的感染性休克复苏策略，发现两种复苏策略死亡率无显著差异。有学者提出，乳酸结合丙酮酸进行分析，能更好地鉴别乳酸的升高是否因为细胞无氧代谢所致。

（三）中心静脉一动脉二氧化碳分压差(Pv-aCO2)

近来Pv-aCO2也作为高级目标指导治疗的复苏终点之一。在早期监测发现混合静脉动脉C02分压差，在心输出量低的范围内，其和心输量的呈显著线性负相关，近来应用Pv-aCO2来替代混合静脉一动脉CO2gap，更具有临床使用价值，其可作为心输量的粗略替代指标。正常范围小于6～8mmHg。Pv-aCO2显著增加，应警惕可能出现了严重的低心排。理论上，Pv-aCO2主要反映机体清除CO2的能力，和全身循环血流量、代谢率、酸碱程度等相关。存在组织灌注不足时，如合并Pv-aCO26mmHg，则提示机体CO2生成过多，机体清除能力下降，有必要提高心输量。也有研究表明，Pv-aCO2可作为预测容量反应性的指标之一。

（四）消化道黏膜pH值(pHi)

局部组织氧代谢的监测，严重感染与感染性休克时局部组织灌注及氧代谢改变往往发生较早，监测局部组织灌注状态与传统的容量、压力、血氧等指标相比，对干早期诊断、判断治疗效果与预后更为重要。胃肠道血流低灌注导致黏膜细胞缺血缺氧，H+释放增加与cO2积聚，pHi是主要反映组织细胞氧合状况的指标，而PtC02的监测较pHi更为直接、精确。研究显示，严重创伤患者24小时连续监测pHi，pHi≥7.30组存活率明显高于pHi7.30组；pHi7.30持续24小时，病死率可高达50%。因此有学者认为，以纠正pHi为治疗目标，有助于改善感染性休克的预后。但一项大样本前瞻性研究却发现，即使维持胃黏膜pHi≥7，30，病死率也未获得显著降低（38.5%对39.6%）。因此，尽管测定pHi可以了解组织氧合，但是能否作为感染性休克患者指导治疗的指标尚不确定。有关黏膜内PCO2测定及黏膜一动脉PCO2差值(mucosal-arterialPCO2gap)监测判断感染性休克预后的临床研究显示，在尚未有效复苏时，该项指标不能评价预后；而经早期复苏血流动力学稳定的重症患者，死亡组黏膜PCO2及Pm-aCO2gap明显高于存活组，说明此时的局部氧代谢状态与感染性休克患者的预后密切相关。近年来随着对休克患者局部氧代谢研究表明，舌下PCO2与胃黏膜PCO2有很好的相关性，并且可以通过OPS在床旁直接观察和实时监测，不失为一个实用、直观的方法了解局部组织灌注水平的指标。近来还有学者在感染性休克患者中研究无创测量皮肤的CO2和动脉CO2的差值，发现死亡的CO2差值显著高于存活组。总之，局部灌注与组织氧代射监测可能成为今后更有效的休克监测与预后评估指标，但目前的研究有待进一步深入，特别是缺乏用其评价干预性治疗效果的大样本临床研究证据。

（五）组织氧监测(StO2)和氧负荷试验(V0T)

目前作为评价局部细胞代谢和微血管功能的监测手段和方法临床研究较多的是StO2和VOT。由于其无创，简便性，成为目前研究的热点。近红外光比较容易穿透生物体，近红外光谱技术一股指应用近红外光(波长～nm)进人生物体组织后，不同成分对近红外光的吸收而衰减的程度不同，进而计算测

定组织内相应成分的浓度，类似于脉搏血氧饱和度(SpO2)。人体组织中影响近红外光透光率仅有以下三种成分：肌红蛋白、氧合／去氧合血红蛋白、细胞色素酶aa3，其中血红蛋白是主要的影响因素，通用NIRS可以计算测定相应组织总的血氧饱和度。根据Beer原则，近红外光谱技术的测定多限于Imm以下的血管（包括微动脉、微静脉、毛细血管成分）。通过测定组织内的氧合血红蛋白(HbO2)和去氧合血红蛋白(Hb)之间的比例，即可计算出StO2，此外，总的光吸收还可用来计算组织的总血红蛋白(HbT)和绝对组织血红蛋白指数(THI)，HbT和THI可以代表检测探头附近组织的微血管内血容量。另外，近红外光在

组织中的穿透能力还与发射器和接收器两者距离相关，一般距离在25mm内，接收器可检测到穿透深度23mm组织的近红外光信号。在实际临床工作中，NIRS可以对脑、肠黏膜、肌肉等局部组织血氧饱和度进行无创持续动态的监测。成人重症患者中,St02常用监测部位为手掌侧鱼际肌部位的肌肉组织。

1．血管阻断试验(vascularocclusiontest．VOT)也有学者称VOT为缺血负荷试验或反应性充血试验。反应性充血是指局部组织受压，引起周围组织毛细血管缺血及缺氧，解除压迫后血流又进入组织，受压区域变得充血，是正常机体组织对缺血缺氧的一种生理反应，是局部微血管／微循环功能完整性的体

现。已有研究表明，重症患者的反应性充血能力与疾病危重程度和预后相关。VOT是一种定量评价微血管／微循环功能，血管内皮细胞功能，局部组织氧代谢相对无创的方法，目前VOT多使用无创血压袖带加压(收缩压之上50mmHg)来临时阻断上臂肱动脉血流3～5分钟后，释放血压袖带恢复血流，人为模拟前

臂缺血再灌注的模型，在再灌注期血流恢复的速度和幅度与微动脉和毛细血管的再开放的能力相关，体现了反应性充血的能力及微循环的储备功能。目前一般通过测量计算VOT再灌注期前臂局部血流和代射相关指标变化的幅度和速度(例如NIRS技术测量StO2、无创ClarK电极测量PtO2/PtCO2、脉搏血氧仪测定PI、激光多普勒流量计测定局部组织血流量等）作为定量评价微血管／微循环功能、内皮细胞功能、氧代谢无创的指标。

2．St02目前在VOT中最常用的监测指标是St02。在动脉血流阻断缺血期，局部肌肉组织无血流灌注，同时静脉回流亦完全阻断，而由于肌肉氧消耗，所以Hb0,减少，总Hb不变，St02持续下降，描述参数为St02去氧合速率(rateofdecreaseSt02，RdecSt02%/s)，反映了肌肉的氧消耗；进入动脉血流恢复再灌注期后，血流灌注恢复，Hb02迅速增加，Hb被冲刷洗出，局部反应性充血，St02恢复并反应性地升高后再回到缺血前的基线水平，描述参数为St()：增加速率(rateofincreaseSt02，RincSt02，%/s)及ASt02(再灌注期MaxSt02-基础St02)．是定量地评估了局部组织反应性充血的能力及微循环的完整性和储备能力的相关指标。基础的St02体现了局部肌肉组织的氧代谢情况，数值越低，则往往提示存在的组织缺氧越严重。在急诊创伤患者应用较为广泛。Crookes等人在健康志愿者中测量了鱼际肌部位St02报道其数值为87%±．人群平均年龄49岁，60%为女性；其后又在名创伤患者中监测St02，发现St()：可区分创伤患者休克的严重程度。Cohn等学者在名创伤休克患者研究发现，St02和碱缺失在预测患者进展MODS的能力近，St%则提示预后不佳。还有研究表明，St02可以作为判断是否需要输血治疗的参考指标以及指导低血容量休克的复苏。近来，Sagraves等人对院前急诊转运中的患者进行St02监测，发现St02的下降可导致死亡率增加．其认为St02。可作为院前转运评估低灌注的无创敏感指标，是一个新的评估生命体征的参数．St02可发现早期休克。Leone等回顾分析42例感染性休克患者，发现死亡组在早期复苏后的St02显著低于存活组，经早期复苏后St02低于78%与28天死亡率相关。但亦有研究表明，在感染性休克时，外周组织、内脏血流分布异常，基础的St02可能表现为正常，和正常人群数值重叠，在反映组织缺氧方面可能存在一定的误区。

3.St02和SvO2/ScvO2的相关性St02作为反映局部灌注的指标，同时也是全身灌注指标的体现，可应用于作为SvO2/ScvO2的替代指标。Podbregar筹人在65例严重左心功能不全患者研究St02和Svo2的相关性，发现重症感染组的StO2显著低于非感染组（58%±13%对90%±7%，PO.），非感染组St02与SvO2显著相关，SvO2的变化和StO2的变化相关．St02可作为SvO2的替代指标；而在感染组，两者差异较大，StO2不能作为SvO2的替代指标。近来，JaumeMesquida等人在感染性休克患者巾研究发现StO2与ScvO2的存在显著相关性，以StO%，可预测ScvO%，敏感性为44%，特异性为93%。

VOT作为一个对局部组织的缺血负荷试验，能够反映组织微循环的完整性和储备能力，较基础的SStO2能更具意义。Creteur等在72例重症感染患者、18例非感染患者、18健康志愿者中分别测量StO2。并进行VoT，发现重症感染组RincStO2及AStO2显著低于非感染和正常组，并对其中52例重症感染患者进行连续两天测定StO2和VOT并随诊，发现存活组RincStO2高于死亡组，并在治疗过程中RincStO2有改善趋势。Didier在43例严重感染患者中联合激光多普勒流量计和StO2进行VOT，发现RincStO2与体循环指标、微循环血流变化及全身代谢性指标均有较好的相关性，并和预后相关。

4．StO2和VOT局限性和存在的问题Lima等在早期复苏后循环稳定的重症患者中研究发现，外周灌注是基础StO2及其在VoT变化的主要影响因素，以毛细血管充盈时间4.5秒和前臂指端温度差4℃定义为外周灌注异常，其发现外周灌注异常组的基础StO2及StO2在VOT的恢复速度显著低于外周灌注正常组，外周灌注能明显地影响StO2及StO2在V()T恢复速度，而对StO2在VoT去氧合速度无影响。而早期复苏循环不稳定的患者中，外周灌注如何影响StO2及其VOT变化尚未明确。外周灌注易受到其他因素影响，如周围环境（室温／噪声）、年龄、肥胖程度、局部水肿、周围血管病变、血管活性药物等，同样这样因素也能影响StO2，目前尚需进一步研究探讨。此外，由于不同NIRS机器具有不同的光谱波长及数据计算方法，目前尚缺乏统一标准，在研究问进行相互比较时存在一定困难。在进行VOT时，对于动脉血流阻断的时问、压力及部位都可能对结果产生影晌，还需要大样本研究建立统一的标准。目前，StO2常选择的测量部位有鱼际肌、前臂肌肉、三角肌、咬肌等，最近有研究表明，在早期感染性休克患者中咬肌部位的StO2与Scvo2存在显著相关性．三角肌和咬肌部位的StO2预测28天死亡率优于鱼际肌部位的StO2和Scv02；在休克的进程中，一般外周组织灌注异常很少累及上臂和颜面部，提示休克中外周组

织和叶，心组织微循环的变化可能不一致的，在重症患者中不同部位StO2监测的意义还需要进一步研究和探讨。而目前最常川的测量部位为鱼际肌，主要因为该部位易于进行VOT以及鱼际肌部位皮肤厚度、皮下脂肪组织的个体差异较小。

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