感染性休克由病原体入侵启动,经一系列机制导致循环功能障碍和细胞代谢及器官功能损害,病原体PAMPs被PRRs识别启动炎症反应,炎症致血管通透性改变和舒缩功能紊乱致循环血容量减少、分布异常,组织灌注不足致细胞代谢紊乱,进而影响心脏、肾脏、肝脏等器官功能
一、感染性休克的启动机制
感染性休克是由病原体感染引发的一系列复杂病理生理过程。首先,病原体入侵人体后,其表面的病原体相关分子模式(PAMPs)会被宿主的模式识别受体(PRRs)识别,常见的PRRs如Toll样受体(TLRs)等被激活。以革兰阴性菌为例,其细胞壁的脂多糖(LPS)是重要的PAMPs,可与单核-巨噬细胞等细胞表面的TLR4等结合,启动细胞内的信号转导通路,如核因子κB(NF-κB)通路等,促使炎症细胞因子大量释放,包括肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)等。这些细胞因子进一步激活凝血系统、补体系统等,导致全身炎症反应综合征(SIRS)的发生。
二、循环功能障碍机制
1.血管通透性改变
炎症细胞因子等的作用使血管内皮细胞受损,血管通透性增加。血管内的液体、蛋白质等渗出到组织间隙,导致有效循环血容量减少。例如,大量炎症介质可破坏血管内皮细胞的紧密连接,使血管壁间隙增大,液体外渗。在儿童群体中,由于其血管内皮细胞相对娇嫩,感染后更易出现血管通透性改变,进而影响循环功能。
2.血管舒缩功能紊乱
炎症过程中会产生多种血管活性物质,一方面,如一氧化氮(NO)等血管舒张物质大量释放,导致血管扩张,外周血管阻力降低;另一方面,缩血管物质如内皮素-1等的作用相对减弱。这种血管舒缩功能的失衡使得血液分布异常,大量血液淤滞在外周微循环中,回心血量减少,心输出量下降。在老年人群中,本身血管调节功能就有所减退,感染时更易出现血管舒缩功能的严重紊乱,加重感染性休克的发生发展。
三、细胞代谢和器官功能损害机制
1.细胞代谢紊乱
由于组织灌注不足,细胞处于缺氧状态,进行无氧代谢,产生大量乳酸等酸性物质,导致乳酸酸中毒。同时,细胞能量代谢障碍,ATP生成减少,影响细胞的正常结构和功能维持。在儿童感染性休克时,由于其细胞代谢活跃,对缺氧的耐受能力相对较弱,更容易出现细胞代谢的严重紊乱。
2.器官功能损害
心脏功能:炎症介质和低灌注状态可影响心肌细胞的功能,导致心肌收缩力下降,心输出量进一步减少。例如,TNF-α等可抑制心肌细胞的收缩蛋白功能,影响心肌的收缩过程。
肾脏功能:肾灌注不足可导致急性肾小管坏死等,出现少尿或无尿,影响体内的水、电解质和酸碱平衡调节。在有基础肾脏疾病的患者中,感染性休克时肾脏功能损害往往更为严重,因为其肾脏本身的储备功能已受限。
肝脏功能:肝脏是代谢和解毒的重要器官,感染性休克时肝脏灌注不足,可影响其代谢和解毒功能,导致胆红素代谢异常、凝血因子合成障碍等。