Інфекційно-токсичний шок
Важкі пневмонії іноді закінчуються летальними наслідками. Смерть частіше настає від гострої серцево-судинної недостатності. Смертельні ураження легень у хворих на пневмонію зустрічаються порівняно рідко.
Практично у всіх випадках при пневмоніях в тій чи іншій мірі виражені симптоми інтоксикації. Крайній ступінь токсемії виникає внаслідок всмоктування продуктів життєдіяльності мікроорганізмів, або бактерій, що проявляється інфекційно-токсичним шоком - одним з важких ускладнень пневмоній, при якому летальність складає 30-50%.
Патогенез шоку при пневмонії.
Спочатку кілька загальних понять про шок. Шок - це гостре порушення гемодинаміки, що характеризується критичним розладом тканинної перфузії, що веде до дефіциту кисню в тканинах, пошкодження клітин і органів. Одним з найважливіших патофізіологічних ланок шоку є порушення капілярного кровообігу, що приводить до дефіциту кисню, порушень обміну речовин і в кінцевому результаті - до незворотного стану.
Слід підкреслити, що МОС при шоці не може бути показником перфузії тканин, про що свідчать спостереження високого викиду при септичному шоці. Справа в тому що, при вираженій вазоконстрикції і артеріо-венозному шунтуванні хвилинний кровоток може бути розподілений так, що більша частина органів і тканин постраждає від дефіциту перфузії при відносно нормальною або навіть збільшеної роботі серця як насоса. Отже, при шоку може спостерігатися як низький, так і високий МОС.
Інфекційно-токсичний шок - розвивається в результаті впливу ендотоксинів і бактеріальних продуктів на клітинні мембрани, компоненти згортання крові і комплемент, що призводить до підвищення згортання, пошкодження клітин і порушення кровотоку, особливо мікроциркуляції.
Система комплементу складається не менш ніж з 20 різних самовстановлюються протеїнів і може бути активована яким-небудь одним із щонайменше двох пускових факторів. Під час активації раніше синтезовані біологічно активні протеїни перетворюються на гуморальні медіатори запалення і альтерації тканин. Активація комплементу відбувається східчасто, на зразок каскаду зсідання крові. Освіта повного комплементу призводить до лізису мембрани клітин бактерій, еритроцитів і інших тканин. Вивільнені під час активації комплементу фрагменти пептидів активують інші клітинні і гуморальні ефекторні системи. Відомі два шляхи активації системи комплементу: класичний і альтернативний. Альтернативна активація (звана також пропердіновой) може відбутися під впливом неіммунологіческой чинників, незалежно від антитіл. У літературі є дані про активацію комплементу ліпополісахаридів (ендотоксини). Активація комплементу призводить до утворення низькомолекулярних пептидів - факторів комплементу С3, С4 і С5, опосередковуючи клітинні і гуморальні реакції. Фрагменти С3а, С4а і С5а називають анафілотоксинів. Вони стимулюють вивільнення гістаміну з тучних клітин і базофілів, викликають скорочення гладких м'язів і збільшують проникність судин. Вважається, що фрагмент С2 має кінінової активністю, викликаючи збільшення проникності судин. Частковий С5а, взаємодіючи зі специфічними високоафінними рецепторами гранулоцитів і тромбоцитів, викликає агрегацію клітин, посилення прилипання, хемотаксис і активацію клітин. Активовані таким чином нейтрофіли вивільняють метаболіти арахідонової кислоти, безкисневі радикали і лізосомальні ферменти, що викликають запальні зміни в тканинах і які збільшують проникність капілярів. Цей механізм може мати певне значення у виникненні дихальної недостатності і вазодилатації при септичному стані, викликаному грамнегативними мікроорганізмами.
Літературні дані, отримані останнім часом свідчать також про те, що під впливом ендотоксинів та інших бактеріальних продуктів виділяються ендогенні цитокіни, основними мішенями для яких є лейкоцити, ендотелій і серце. З'являються медіатори запалення і самі ендогенні цитокіни мають великий вплив на вазомоторний тонус, проникність дрібних судин і агрегацію лейкоцитів і тромбоцитів. Відбувається перебудова в термінальному відділі системи кровообігу. У результаті цього виникає втрата тонусу як судин опору (артеріальних), так і об'ємних (венозних). Кров може накопичуватися в капілярному руслі, а білки плазми пропотевает в інтерстиціальну рідину. У венозній системі також відзначається депонування крові. У результаті стимуляції b-рецепторів відкриваються артеріовенозні шунти кінцевої частини кровотоку.
Досить важливе значення в патогенезі інфекційно-токсичного шоку в даний час надається також утворенню в організмі нітратів. При запальної реакції в організмі ключову роль в утворенні нітратів грають макрофаги. Специфічний фермент макрофагів - NO-синтетаза (макрофагальна, яка локалізується в макрофагах, міокарді і гладких м'язах) перетворює аргінін в NO, з якого потім можуть утворюватися нітрити та нітрати. Головна функція NO, який синтезується макрофагами, полягає у забезпеченні їх цитотоксичної дії. При активації бактеріальними ендотоксинами або Т-лімфоцитами макрофаги посилюють синтез NО-синтази, яка перетворює аргінін в NO. Виділяючись з макрофагів, NO швидко проникає в бактерії і клітина гине. Таким чином, NO відіграє важливу роль в імунному захисті організму. Крім того NO сприяє зниженню активності прикордонних запальних клітин, гальмує агрегацію тромбоцитів і поліпшує місцевий кровообіг. Патогенний ж вплив освіти NO в організмі при запаленні може полягати в наступному. При запальних процесах в організмі можуть утворюватися активні форми кисню, які є однією з важливих молекулярних мішеней для NO. NO зв'язується з киснем, утворюючи піроксінітріти, за токсичністю в багато разів переважаючі NO. Вони то і грають важливу роль у багатьох патофізіологічних процесах, включаючи септичний шок, а також ішемічні та виразкові ураження органів. Піроксінітріт викликає пошкодження білків і ліпідів клітинних мембран, пошкоджує судинний ендотелій, збільшує агрегацію тромбоцитів, бере участь у процесах ендотоксемії. Сама NO, надлишково накопичуючись в клітині, може викликати пошкодження ДНК і володіти прозапальною дією при септичному шоці.
Механізм судинорозширювального дії NO
TNF, IL-1, LPS | ||
Активація ГЦ | NO | NO-синтаза |
Накопичення цГМФ | Розслаблення м'язової клітини | |
М'язова клітина |
Принципова схема патогенезу інфекційно-токсичного шоку
ІНФЕКЦІЯ | ||
макрофаги, Т клітинні медіатори, ІЛ-1, 2; ТНФ; МДФ, макрофагальна NO-синтаза | ||
депресія міокарда | дію на ендотелій | активація ПМЯ лейкоцитів |
зниження судинного опору, гіпотензія | ||
МНОЖИННИХ органи недостатньо, СМЕРТЬ |
Примітка: ТНФ - туморнекротізірующій фактор; ІЛ-1, 2-інтерлейкін 1, 2; ПМЯ - поліморфноядерні лейкоцити; МДФ - циркулюючий міокардіальної-депрессірующій фактор.
Послідовність подій, що веде до агрегації гранулоцитів і лейкостазу в легенях і порушення функцій серцево-судинної системи
ГРАНУЛОЦИТІВ | |
Активація комплементу | Лейкоагглютініни |
Агрегація | |
ЛЕЙКОСТАЗ У ЛЕГЕНЬ | |
Простагландини Лейкотрієни | Лізосомальні ферменти Вільні радикали О 2 |
Пошкодження ендотелію ПІДВИЩЕНА ПРОНИКНІСТЬ Легенева гіпертензія |
Патогенез інфекційно-токсичного шоку
Грам негативні мікроорганізми | Ендотоксин | Туморнекротізірующій фактор | Грам позитивні мікроорганізми | ||
Патологічний ліпополісахарид | Активація поліморфно-ядерних лейкоцитів | ||||
Активація XII фактора | Підвищення адгезії ендотеліальних клітин | ||||
Формування капілярних тромбів | Синтез макрофагальний ізоформ NO-синтази на дію інфектагента з синт-м у клітці NO | ||||
Підвищена проникність судин | Підвищений викид радикалів О 2 | NO зв'я-ся з акт. формами О 2, | Міокардіальної-депрессірующій фактор | ||
Виснаження системи згортання крові | Викид ензимів | утворюючи піроксінітріти | |||
ДВЗ-синдром | Пропотеваніе крові | Активація фосфоліпази клітинної мембрани | |||
Геморагії і кровотечі | Збільшення синтезу арахідонової кислоти | Зниження сили викиду і гіпоксія міокарда | |||
Збільшення вмісту ПГЕ; ІЛ-1; ІЛ-2. | |||||
Бронхоспазм | |||||
Гостра дихальна недостатність | Централізація кровообігу | ||||
Артеріальна гіпотензія | |||||
Гостра ниркова недостатність | |||||
Адгезія тромбоцитів | |||||
СМЕРТЬ | Порушення тканинного метаболізму | Зниження периферичного опору | Тканинна гіпоксія | ||
Таким чином, на початковому етапі розвитку захворювання під впливом ендотоксинів відбувається в першу чергу розширення стінок дрібних судин (в основному венул), а також значно підвищується проникність судинної стінки. У результаті всього вищевикладеного, незважаючи на відсутність абсолютного дефіциту об'єму, венозне повернення до серця зменшується (відносна гіповолемія). У відповідь на це відбувається рефлекторне симпатическое звуження вен. Але активне звуження вен ефективно зменшує венозний кровонаповнення тільки в тому випадку, якщо вени добре наповнені й розтягнуті. Якщо ж трансмурального тиску досить низько, щоб привести вени в полуспавшееся стан, навіть сильні скорочення гладкої м'язи вен надають тільки незначний вплив на кількість крові в них. При такій ситуації звуження вен може навіть дещо збільшити місцеву ємність вен, так як воно робить стінку більш жорсткою, в результаті чого просвіт стає великим і набуває більш круглу форму, незважаючи на те, що просвіт окружності зменшується. У результаті зниження венозного повернення підвищується активність симпатичної нервової системи, що поряд з безпосереднім впливом ендотоксинів веде до скорочення пре-і посткапілярних сфінктерів (стимуляція a-рецепторів). У результаті кровопостачання тканин стає недостатнім, хвилинний об'єм серця в цю фазу здебільшого нормальний або навіть підвищений (тобто МОС нормальний або збільшений, ЧСС збільшується, загальний периферичний опір зменшується і знижується артеріальний тиск). Артеріо-венозна різниця по кисню та забезпечення периферії киснем знижені.
Надалі в міру подальшого розвитку шоку відбувається формування фатального порочного кола. Прекапілярні артеріальні сфінктери більш чутливі до токсичних впливів (в тому числі ацидозу), тому їх спазм швидко змінюється парезом. Посткапілярні (венулярного) сфінктери більш стійкі до метаболічних порушень і тривалий час залишаються в стані тонічного напруження. Таким чином, кров, притікає в капілярне русло депонується, у зв'язку з чим наростає тканинна гіпоксія, посилюється метаболічний ацидоз, пропотіває плазма з наростаючою компресією капілярів, що поряд із застоєм крові у венозному руслі, сприяє подальшому зменшенню венозного повернення і збільшення відносної гіповолемії.
У результаті виникає наступна причинно-наслідковий зв'язок: стаз в капілярах - вісцеральний застій - догляд води - підвищення в'язкості крові - агрегація червоних і білих кров'яних тілець, освіта червоного і білого тромбу - виснаження факторів згортання і тромбоцитів внаслідок дисемінованого внутрішньосудинного згортання - виникнення виснажливої коагулопатії з підвищеною схильністю до кровотечі.
В уражених областях аеробні енергетичні шляхи перемикаються на анаеробний гліколіз. Переключення окисного обміну на гліколітичні шлях значно збільшує споживання глюкози при одночасному зменшенні виходу АТФ. Це знову веде до зниження рівня глюкози. Біосинтез білка при шоку обмежений. Це особливо швидко впливає на синтез тих білків, які мають короткий час напівжиття, наприклад, фактори згортання. Таким чином, порушення згортання крові ще більше посилюється. При шоку починається вихід калію з клітин. Метаболічний ацидоз виникає в результаті збільшеної продукції лактату, а також пірувату, a-кетоглутарату і кетонових тіл. Ацидоз частково компенсується посиленим диханням. У результаті підвищення концентрації Н + у плазмі спостерігається наступне: негативну інотропну дію на серце; зниження чутливості прекапілярних сфінктерів у сенсі вазомоторних реакцій з утворенням набряків; підвищення викиду катехоламінів; активування системи згортання в якості однієї з причин дисемінованого внутрішньосудинного згортання. Деякі речовини, які утворюються при шоку (зокрема й самі цитокіни), мають негативну інотропну дію. Тривала дія цих факторів веде до розширення серця та серцевої недостатності, тим самим, до зменшення МОК.
Особливо чутлива до нестачі кисню РЕЗ. Токсичні речовини, наприклад, ендотоксини кишечника, перестають уловлюватися РЕЗ (головним чином печінки) і з кровотоком потрапляють в серце і легені. Цей механізм вважається одним з головних, які сприяють переходу шоку в необоротну фазу частково у зв'язку з розвитком незворотного колапсу периферичних судин.
Нирки. Унаслідок еферентної скорочення судин при шоку зменшується тиск гломерулярної фільтрації, в результаті чого розвивається олігурія (4-20 мл / год) або анурія (4 мл / год). Звуження ниркових судин зберігається ще довгий час після нормалізації тиску крові. Ішемія викликає прогресуючий некроз канальців внаслідок гломерулярної, а потім тубулярної недостатності з утворенням циліндрів в дистальних канальцях. Ознакою ниркової недостатності є збільшення вмісту в крові таких, зазвичай виділяються з сечею сполук, як сечовина і креатинін.
Взаємозв'язок між макро-і мікроциркуляцією при шоку.
Зменшення об'єму крові, гостра серцева недостатність, порушення в периферичних судинах | |||
Згортання | |||
Шокогенние медіатори | Підвищена проникність | Набряк, некроз, звільнення ферментів | Знижений венозний рефлюкс |
Підвищення в'язкості | |||
Пошкодження шокогенних органів | Судинні реакції | Виснажлива коагулопатія | Знижений хвилинний об'єм серця |
Молочнокислий ацидоз | Гіпоксія | ||
Метаболічний ацидоз | Гіпотензія |
Таким чином, одним з основних патофізіологічних механізмів у розвитку інфекційно-токсичного шоку при пневмоніях слід вважати розвиток гіповолемії внаслідок секвестрації крові в мікроциркуляторному руслі і виходу її в тканини через підвищення проникності капілярів.
Порушення гемодинаміки та їх зв'язок із загальними порушеннями при шоці |
У клінічному плані виділяють наступні групи симптомів, що визначають ступінь тяжкості і прогноз.
№ | Критерії септичного синдрому |
1. | Клінічні ознаки інфекції |
2. | Температура тіла вище 38 о С або нижче 36 о С |
3. | Частота дихання> 20 за хвилину |
4. | Кількість серцевих скорочень> 90 за хвилину |
5. | Кількість лейкоцитів більше 12,0 х10 9 / л або менше 4,0 х10 9 / л або при 10% незрілих форм |
6. | 1 або більше змін з боку наступних органів: - Ро 2 <70 мм рт. ст.; - Олігоурія <30 мл / год; - Збільшення рівня лактату. |
До ранніх ознак починається ІТШ відносяться гіпервентиляція, що викликає респіраторний алкалоз, і церебральні порушення у вигляді занепокоєння або загальмованості. Ці перші симптоми шоку часто не привертають увагу, що призводить до запізнілої діагностики й погіршує прогноз. У міру розвитку хвороби посилюється тахікардія, задишка, артеріальна гіпотензія, а іноді тенденція до гіпертензії, спостерігається блідість кінцівок з акроцианозом. Шкірні покриви теплі і сухі («теплий шок»).