创伤后机体反应[技巧]
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第二十一章创伤后机体反应及基本的创伤支持目的要求1.掌握创伤后应激反应的病理生理改变2.掌握创伤病人的早期评估及处理原则3. 熟悉创伤后代谢和脏器功能的改变及其临床意义4.熟悉常用创伤评分方法人体受到外力打击造成某些组织损害和机能障碍称为创伤。
创伤后应激反应是以创伤作为应激原引起外周和中枢神经系统、内分泌器官及体液系统的共同联动而发生的一系列生理、病理反应,这些反应相互紧密联系,相互影响和制约。
适度的应激有利于动用机体的生理储备以保障重要器官功能、增强机体抵抗力、保持内环境稳定及促进损伤愈合。
应激反应过低或过度则会削弱机体的生理储备及代偿反应,甚至引发器官功能损伤。
第一节创伤后的病理生理变化一、神经-体液反应机体受到严重创伤后,创伤刺激传入中枢。
传入神经和体液因子是最为重要的两种引起应激反应的途径。
创伤刺激引起交感-肾上腺髓质及下丘脑-垂体-肾上腺轴兴奋性增强,导致各种应激激素释放,激素通过血循环到达全身,在组织细胞内引起一系列特异酶系统的激活和生化反应,产生各种生理效应。
交感-肾上腺髓质系统通过外周神经节释放的去甲肾上腺素和肾上腺髓质释放的肾上腺素与去甲肾上腺素作用于中枢和外周系统。
外周血中儿茶酚胺又作用于α和β肾上腺素能受体。
肝糖原分解,糖异生和脂肪分解都是创伤刺激兴奋交感-肾上腺髓质系统后引起的主要代谢变化。
创伤性刺激下丘脑-垂体-肾上腺轴释放的激素产生了三方面的作用:①增加底物动员,为分解代谢提供能量;②启动水钠潴留机制,有助于保持体液平衡;③调控引起局部和全身炎症反应的细胞因子。
下丘脑有调节作用的激素含量增加,作用于垂体前叶,引起促肾上腺皮质激素(ACTH),生长激素(GH),促甲状腺激素激素(TSH),促黄体生成素(LH)和催乳素释放入血。
创伤后ACTH分泌生成迅速增加,催乳素和抗利尿激素(ADH)分泌也增加,但其余垂体激素分泌大多受抑制。
ACTH分泌增加可加强肾上腺皮质功能,皮质醇的分泌可高达正常值的5-8倍,从而加强心肌收缩,增加心搏次数和升高血压,同时促使糖异生和脂肪分解。
创伤后全身性反应1.体温反应伤后常有发热,为一部分炎症介质(如TNF、IL等)作用于体温中枢的效应。
并发感染时体温明显增高;并发深度休克时体温反应受抑制。
体温中枢受累严重可发生高热或体温过低。
2.神经内分泌系统的变化由于疼痛、精神紧张、失血、失液等,下丘脑-垂体轴和交感神经-肾上腺髓质轴可出现应激效应。
前者的促肾上腺皮质激素(ACTH)、抗利尿激素(ADH)、生长激素(GH)等释出增多;交感神经和肾上腺髓质释出儿花样本分胺增多。
此外,如果血容量减少,肾素-血管加压素-本钱固酮的释出增多。
胰高糖素、甲状腺素等也可能在伤后增加。
以上变化对较重的伤员有重要的意义。
因为。
就维持生命的首要条件而言,机体必须有足够的有效循环血量(在短时羊内血容量比血成分更为必要),对生命器官进行灌流供氧。
肾上腺素、去甲基肾上腺素等释出增多,医学教|育网搜集整理心率加快和心肌收缩增强,外周和多数内脏的血管收缩,但心、脑和肺一般仍保持血液灌流,血压可保持或接近正常。
同时儿花样本分胺可使肾血管收缩和灌流量降低,ADH可使肾小管回收水分增多,故尿量减少;醛固酮可使肾保钠排钾,对维持血容量能起有利作用。
当然,伤后机体维持有效循环的代偿能力是有限的。
如果创作严重或失血过多、且急救不及时,就会出现休克和其他器官衰竭。
3.代谢变化伤后机体的静息能量消耗增加,尤其在重伤以后,糖原分解、蛋白质和脂肪的分解都加速,与儿花样本分胺、皮腩激素、胰高糖素、TNF、IL等释出增多相关。
分解代谢亢进一方面可以提供能量,提供氨基酸重新组成修复创作所需的蛋白质;另一方面可导致细胞群减缩、体重减低、肌无力、免疫力降低等,显然不利于机体。
为此,需要适宜的营养支持。
伤后全身性反应可随着炎症急性期出现和消退,其中分解代谢增高的时间稍久,继而有合成代谢加速,利于创伤修复。
【危重病学试题及答案】第一章创伤后机体反应第一章创伤后机体反应一、名词解释1( 创伤后机体反应2( 全身性炎症反应综合征(SIRS)3( 代偿性抗炎反应综合征(CARS)二、简答题1( 创伤后机体反应可能的应激源有哪些,2( 创伤后机体反应涉及哪几个系统,并引起机体哪两方面改变, 3( 创伤后机体产生非特异性防御反应通过哪几个途径产生, 4( 机体非特异性防御反应抗损伤和抗感染的机制是什么, 5( 抗炎介质有哪两类,分别有什么抗炎介质, 6( SIRS的病理生理变化是什么,7( SIRS的临床表现有哪些,8( 判断SIRS向MODS转变的特征性指标有哪些, 9( 创伤后早期和后期凝血系统的状态如何, 10(缺血再灌注损伤的主要过程是怎样的,11(创伤或大手术后机体高代谢状态的主要表现有哪些, 12(创伤后机体的体液分布异常的主要表现有哪些, 13(创伤后发生全身水肿的主要原因是什么, 14(创伤后肝脏合成的急性期蛋白主要有哪些保护作用, 15(遇哪些情况应采取措施提高机体应激反应能力, 16(提高机体应激反应能力的方法有哪些,三、论述题1( 血中儿茶酚胺浓度升高引发哪些生理效应, 2( 糖皮质激素提高机体生存能力的机制是什么, 3( 创伤后循环应激可引发心肌损害和心律失常的原因, 4( 试述降低创伤后机体反应的措施有哪些, 四、单选题1( 关于机体创伤后交感-肾上腺髓质系统改变及引发的生理效应哪项是错误的, A( 交感神经纤维末梢去甲肾上腺素释放增多。
B( 肾上腺髓质分泌(以肾上腺素为主)迅速增加。
C( 心率加快,血压升高,心排血量增加。
D( 腹腔内脏和肾脏血管及冠状动脉血管收缩。
E( 血糖和血浆游离脂肪酸浓度升高。
2( 关于机体创伤后下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统改变及引发的生理效应哪项是错误的,A( 下丘脑分泌大量的CRH。
B( 腺垂体ACTH分泌增加。
C( 糖皮质激素合成和释放加速。
D( 稳定溶酶体膜,减轻组织损伤。
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严重创伤后机体免疫功能表现为双向性改变。
一方面表现为以吞噬功能和白细胞介素-2(IL- 2)等产生降低为代表的免疫受抑状态;另一方面表现出以全身性炎症反应综合征为特征的过度炎症反应。
正是这二方面共同作用构成了创伤后机体免疫功能紊乱,诱发多器官功能不全综合症(Multiple Organ Dysfunction Syndrome,MODS)。
下面就全身性炎症反应综合征和免疫调节治疗作一综述。
一、全身性炎症反应综合征全身性炎症反应综合征(Systemic Inflammatory ResponseSyndrome,SIRS)这一个新的临床概念是近年来的研究热点。
其基本病理变化是机体内促炎—抗炎自稳失衡所致的、伴有免疫防御功能下降的、持续不受控制的炎症反应[1]。
(一) SIRS的定义SIRS指的是由感染、烧伤、创伤、手术、胰腺炎以及缺血一再灌注等多种因素引起的一种全身性炎症反应,并具有以下两项或两项以上的体症:?体温,38?或,36?;?心率,90次/分;?呼吸,20次/分或PaCO2,4.3kPa;?白细胞数,12.0×10.9,L或,4.0×10.9/L或幼稚细胞,10%[2]。
它不一定均由致病菌引起,许多非感染因素也可以引起SIRS。
其中伴有微生物存在或侵入正常活体组织而引起炎症者能称为感染,SIRS伴有严重感染时称之为脓毒症[3]。
(二) 关于SIRS发生机制及假说经过多年的研究,人们已知内毒素是全身性炎症反应(SIR)的触发剂,其后有多种细胞因子参与SIR的最初启动,其中TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8为最有影响的介质,有作者将这些介质称之为前炎症介质(Pre-inflammatory factor),而TNF-α、IL-1既为原发性前炎症介质,又是激发继发性炎症介质的趋化因子[4]。
炎症启动后激发机体产生众多的继发性炎症介质,加重SIR的瀑布效应,这种持续高水平的细胞因子可进一步发展为MODS[5]。
同时,体内存在一种与之对抗的抗炎机制,称之为代偿性抗炎反应综合征(Compens atory Anti-inflammatory Response Symdrome,CARS)。
参与抗炎反应的重要介质包括IL-4 、IL-10、IL-13,转化生长因子β-(TGF-β)、集落刺激因子(CSF)、可溶性TNF受体(sTNFR) 、IL-1受体拮抗物(IL-1RA)等。
如果抗炎细胞因子产生过多,往往会造成免疫功能受抑,促使感染和其它并发症增加。
Schwartz根据严重创伤后过度炎症反应与免疫调节的关系分为三种情况:一种是病人经过一段时期的全身性炎症反应后,其免疫调节过程逐渐恢复;另一种是病人在严重创伤早期即刻出现SIRS,后又急剧转为多脏器功能衰竭阶段(MOF),甚至死亡;第三种情况是创伤后立即呈现CARS,其代偿特点为免疫调节过程逐渐趋于平衡。
在上述病程反应过程中,均有激发细胞因子的分泌,其中TNF-α起着核心作用,它可诱发IL-1、IL-6、IL-8以及继发性炎症介质的产生,并由此进一步激发炎症连锁反应[9]。
众多细胞因子相互作用形成一个复杂的生物化学网络,有的起上调作用,有的起下调作用,导致所谓的“瀑布效应”,从而加重了细胞的损伤[10]。
(三) 内源性介质1.内毒素:G—细菌壁外膜由许多蛋白和脂多糖(LPS)组成,LPS由O抗原多糖、内、外核心和类脂A四个区域组成,其中类脂A是LPS的生物活性成份。
LPS是通过多种受体(如CD14、CD11,18和脂蛋白净化剂受体)与哺乳动物细胞膜结合而起作用的。
脂多糖结合蛋白(LBP)与LPS的类脂A结合,促进中性白细胞和网状内皮系统细胞的调理作用,其诱导巨噬细胞产生TNF-α的能力是单一LPS的1000倍。
CD14是LBP,LPS复合物的受体之一,是一种55kD的蛋白,当CD14与LPS/LBP复合物结合后即能激发细胞生物活性,使信号向胞内传递,并最终导致基因转录事件的发生,如引发炎症放大反应等。
实验证明,CD14缺陷小鼠对高浓度LPS或低浓度LPS加D-Gal预处理均有显示抵抗。
而LPS通过非CD14依赖途径发挥生物学功能时,通常需要超常规的高浓度。
2.TNF-α:机体受到创伤或感染刺激后,TNF-α是机体应激反应产生最早的和最起核心作用的炎症介质,它最初来源于腹膜和内脏的单核细胞、巨噬细胞和T细胞[11],其后,作为人体内最大的巨噬细胞群——Kuffer细胞在TNF-α的生成中发挥了重要作用。
尽管其半衰期很短,约14分,18分钟。
但它的短暂出现是诱发机体代谢和血流动力学明显变化,促进炎症介质生成,导致炎性因子“瀑布效应”的“元凶”;同时,TNF-α也是一种肌肉分解的主要诱导剂,它能促使肝内蛋白质、氨基酸作为能量消耗而导致恶病质的形成;TNF-α还可激活凝血及补体系统,促进粘附分子、前列腺素E2、血小板刺激因子(PAF)、糖皮质激素(GC)等的释放和表达[12]。
3.白介素:TNF-α的分泌可诱发IL-1、IL-6、IL-8以及继发性炎症介质的释放。
IL-1最初主要由被激活的巨噬细胞和内皮细胞产生,分为两种类型:IL-1α和IL-1β。
多数IL-1α以其前体形式存在于细胞液内,少数以其生理活性形式存在于细胞膜上。
IL-1β主要存在于血循环中,能诱导出与TNF-α相似的生理和代谢改变[13],能与TNF-α产生相互协同作用[14]。
IL-1在循环中的半衰期大约6分钟,作为局部炎症介质,它的作用远远不及TNF-α明显。
但在创伤时,IL-1通过刺激下丘脑前部的前列腺激动中枢而诱导典型的炎症发热反应。
另外,IL-1还可通过垂体释放β-内啡呔和增加中枢鸦片类受体数目[15]。
IL-6来源于所有经过TNF-α和IL-1诱导的细胞和组织,其中包括肠管组织。
创伤60分钟内即可见循环中IL-6增高,4小时,6小时后达高峰,持续10天左右。
IL-6既有致炎作用又有抗炎作用[16]。
它是机体创伤和修复过程中一种重要的急性期反应介质,在创伤和炎症过程中,IL-6不仅激活中性粒细胞,而且还能延迟吞噬细胞对衰老和丧失功能的中性粒细胞的吞噬,从而加剧了创伤后炎症介质的产生[17];IL-6也能通过促进sTNFRs和IL-1R2的释放,减弱TNF-α和IL-1的作用,并起到抗炎症作用[18]。
IL-6的大量释放对患者是一个危险信号[19]。
IL-8由内皮细胞产生,它的表达和激活与IL-6相关,它并不像TNF-α和IL-1那样能显著的影响血流动力学,但可诱导中性多形核白细胞(PMN)和淋巴细胞的趋化[20]。
因此,有作者把IL-8视为MODS的危险性指标[19]。
γ-INF在创伤6小时内由Th细胞经激活而产生,维持8天左右[21]。
它可增强内毒素对抗巨噬细胞的作用,增加TNF-α、IL-1、IL-6的释放和粘附分子的表达;促进PMN和巨噬细胞的吞噬活力。
拮抗粒-单细胞集落刺激因子(GM-CSF);诱导IL-2、IL-12、IL-18R产生[22]。
4.继发性炎症介质:继发性炎症介质包括内皮素(ET)-1、一氧化氮(NO)、前列腺素(PGI2)、前列腺素E2(PGE.2)激肽、反应性氧族和血小板活化因子(PAF)等。
其中大部分可诱导中性粒细胞、血管内皮细胞的相互作用,造成血流动力学改变和器官损伤;也可直接诱导靶器官中细胞凋亡,引起器官功能衰竭。
在这过程中,粘附分子发挥了相当重要的作用。
(四) SIRS的进程SIRS可分为三期。
第一期是机体受到损伤后发生局部反应,产生细胞因子,激发炎症反应,促进创口修复和征集网状内皮系统细胞。
第二期主要是少量细胞因子进入血循环引起局部增强反应,巨噬细胞和血小板聚集,细胞因子再生产。
第一急性反应可因前炎症介质分泌减少或释放内源性拮抗剂而被控制,如果这种稳定状态被打破,即进入第三期—SIRS,再继续发展,故MODS在所难免。
二、免疫调节治疗创伤后的免疫反应不仅有众多的细胞因子和受体参与,而且常遭受微生物及其毒素的直接损害。
长期以来人们仅依赖抗菌药物直接杀灭或抑制微生物的生长繁殖,并未对免疫紊乱状态进行调理治疗,致使不少SIRS患者仍循着MODS的方向发展。
通过近年来的研究,人们提出了多种免疫治疗方案,着重于阻断炎症瀑布反应和保护细胞介导免疫功能。
其总体策略:用多价抗体和补体受体中和内毒素或外毒素,避免过量巨噬细胞受刺激而激活;下调中性粒细胞和巨噬细胞的活性,阻止炎症细胞因子的大量产生;恢复创伤应激后严重受损的细胞介导免疫功能[4,23]。
其具体免疫调节治疗方法有:1.抗内毒素和外毒素抗体中和毒素的炎症激发作用:抗内毒素抗体应用较早,即利用致病菌制成与许多不同种类G-细菌起交叉反应的抗内毒素(mAb),结合内毒素的类脂A部分而发挥中和其毒性作用。
目前已制成鼠mAbE5和HA-1A两种,并已用于临床试验。
杀菌/渗透性增强蛋白(BPI)与LBP具有较高同源性,为一种小分子蛋白,与LPS的亲和力远大于LBP,并对G-细菌外膜有特异性的结合能力;BPI-LPS 复合物既可防止巨噬细胞的激活,对动物内毒素血症模型起保护作用;当BPI与细菌外膜结合后,又发挥其毒性致细菌生长停止和不可逆性破坏及溶解。
在类似的实验中也证明BPI对致死性G-细菌感染具有保护作用。
2.抗细胞因子疗法:它是近年来的研究热点之一。
根据其作用原理不同,可分为:?用细胞因子抗体,可溶性受体及受体抗拮抗剂阻止TNF、IL-1和IL-6等的损伤作用。
其中TNF-α抗体、sTNFR、IL-1RA、sIL-1R均已进行了临床试验,取得了一定的临床试验,取得了一定的临床效果;?拮抗体。
IL-4、IL-10、IL-13、转化生长因子(TGF)—β和PGE 2等均可抑制TNF-α基因的表达,尤以IL-10的作用更为显著[24]。
而TNF-α的许多病理损害效应由其受体TNFRI-P55和TNFR?-P75所介导,如秋水仙硷能阻断TNF与受体结合,进而阻断病理损害的发生。
IL-1受体能阻断脂多糖的作用,大剂量应用对G-细菌感染和内毒素血症动物具有保护能力。
?应用持续血液滤过和肾脏替代疗法可部分清除细胞因子,对改善SIRS和MODS大有益处[25]。
但这仅是一种非选择性方法,意义尚待进一步探索。
3.其他炎症介质的拮抗治疗:磷脂酶A2单抗、花生四烯酸衍生物、环氧化酶制剂、粘附抑制剂和脱颗粒抑制剂(氧苯砜)等均处于实验阶段,尚无最后定论。
用IFN-γ、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、IL-12等可预防脓毒症的发生。