第三节 主要脏器的病理生理变化

一、肾脏的变化

严重烧伤早期，随着全身有效循环血容量的降低，肾脏灌流量（血量）和灌注压也随之下降，肾小球的滤过量明显减少。正常情况下，肾脏是维持机体内环境相对恒定的重要器官，它的作用形式是在足够血液灌流的前提下完成泌尿和排尿功能。正常成人肾脏血流量为心脏排出量的1/4 ～1/5，即肾血流量约为1200mL/分，以血浆流量计算约为600～700mL/分。然而在休克时，由于全身有效循环血容量的减少及心脏排出量下降等病理生理状态下，会使肾脏血流量减少和肾小球滤过率下降。研究证实，18%TBSAIII度烧伤家兔的肾脏有效肾血浆流量持续下降，于烧伤后1小时、3小时和8小时，有效血浆流量分别降为伤前值的5535%～3563%。烧伤休克期导致肾脏损伤的原因可归纳为以下几个方面：

1持久性传入小动脉痉挛

即进入肾小球的小动脉痉挛。这是因为在烧伤应激反应中，可引起肾小动脉痉挛的物质如儿茶酚胺、肾素、5羟色胺等分泌量增加所致。根据组织血流量=血压×血管内径的四次方（即C=P×r4）分析，小量管径调节即能弥补血压下降时所引起的组织灌流不足。有人报道，休克时应用血管扩张剂虽可引起血压下降，但由于血管内径的扩大，血流量反可增加，血压下降50%，只要血管扩大1/5则血流量仍可维持不变。所以对少尿和无尿患者，不应忽视血管解痉剂的应用。在血流量少的情况下，肾脏血流重新分布，使原来灌流量良好的肾小球发生缺血，而灌流量与滤过效果差的肾小球反而有血液供应，从而更加重了肾脏损害。

2毛细血管通透性增加

大量液体渗入肾间质，使肾脏间质静水压上升，并压迫肾血管和肾单位，导致肾血管阻力上升。当肾小管发生坏死后，水分漏至肾小管外肾间质内，进一步增加肾间质的静水压，对肾组织再次产生损伤作用。

3血红蛋白、肌红蛋白

休克时，血红蛋白、肌红蛋白等物质可在肾小管内发生沉淀，特别在酸中毒时，这种物质的沉淀速度加快，可使肾小管梗阻。如果同时并存肾血流量低、肾动脉痉挛，则很容易形成急性肾功能衰竭。

4血管内凝血

休克时形成的毛细血管内凝血同样有损于肾脏，促使发生肾功能衰竭。

5化学烧伤

化学烧伤时毒性物质吸收或经肾脏排毒而引起中毒，有些化学物可对肾脏直接造成损害。例如磷烧伤，由于黄磷及五氧化二磷近似原浆毒，故可直接作用于肾脏而引起损害。

少尿是严重烧伤早期的重要表现。如果少尿是由于有效血容量减少所致，则肾小球滤过率下降，肾小管对盐和肌酸肌酐的传递增加，结果是尿钠浓度低，尿/血肌酸肌酐比值升高。如果少尿是和肾实质损害有关，则在肾小球滤过率下降的同时，肾小管功能也有损害，则尿钠浓度超过20mmol/L，尿/血肌酸肌酐比值降低。当发生急性肾功能衰竭时，多伴有代谢性酸中毒和血钾过高；由于尿量减少，通过肾小管的钠和氯的量也减少，促进了水潴留。非蛋白质氨不能及时排出，积聚体内，形成氮质血症。

二、肺脏的变化

烧伤常伴有呼吸道烧伤或吸入性损伤，但本节所介绍的仅是烧伤休克时肺脏所产生的病理生理变化，或称肺外因素。烧伤休克时肺脏的病理生理变化主要指由休克引起的呼吸功能不全或急性呼吸衰竭。

肺脏是一个低压、低阻力的血液循环丰富的脏器，平时肺血管阻力仅是全身总血管阻力的1/8。休克时，由于儿茶酚胺和其他血管活性物质直接作用于肺循环，肺动脉压的下降程度不低于全身动脉压下降，但肺血管阻力的增高却比总血管阻力的增加更为显著。肺血管阻力增高，肺小动脉收缩引起的动脉周围出血，最后肺泡内也见出血和渗出。故早期镜检改变有肺水肿、肺泡出血、血管充血、纤维蛋白渗出和透明膜变：晚期镜检改变有肺泡和间质性水肿、纤维化、肺泡被覆细胞显著增加，并见肺脏局部弥漫性血管内凝血改变，肺实质小血管中有众多的微小血栓，消耗了凝血因子。电镜下可看到肺泡中积聚大量蛋白，渗出后形成透明膜，大量蛋白经过增宽的肺微血管内皮细胞间隙逸至间质内，从而更加重了肺水肿程度。由于上述病理变化的存在，氧摄入量减少，全身缺氧为肺损害的最早表现，并引发呼吸性低氧血症。

休克导致肺脏功能改变的另一个因素是肺泡表面活性物减少或缺乏。此种物质系由肺泡II型细胞（大肺泡细胞）生成和分泌的脂蛋白复合物，即二棕榈磷脂酰胆碱和二棕榈卵磷脂，它衬于肺泡壁的内面，维持肺泡表面张力的稳定性，在肺泡被吹张时，表面张力增加，使肺泡不过分张大，当肺泡内气体被排出时，表面张力下降，使肺泡排空不过甚。烧伤休克时，由于肺毛细血管灌注量减少，使肺泡内缺乏此种物质，则肺泡将会萎陷而形成肺不张。假如没有肺泡表面活性物质的存在，肺泡倾向于完全萎陷，因肺泡半径越小，内压越大，即小肺泡内压与肺泡球的半径成反比，与表面张力成正比。公式为：

P=2T/R

P为内压，T为表面张力，R为肺泡半径。

肺顺应性的改变也是改变肺功能的一个因素。肺顺应性或称肺应变性，可反映肺的弹力。正常值为2251mL/kPa(025L/cmH2O)，系在静息状态下吸入潮气量后，令受试者屏气1～2秒钟，经食管内插管测得的胸内压的改变，由下列公式算得： 

肺顺应性（mL）=ΔV潮气量（mL）/Δ最大器官压（kPa）

休克时假如并发了肺水肿、肺不张和肺出血等，极易出现肺顺应性降低，其动脉血氧分压也随之下降。

三、心脏的变化

严重烧伤后心肌可发生显著变化，这些变化包括血管壁结构、血液循环障碍、间质水肿和形态学特征变化等，同时也包括表现为肌纤维营养不良性变化，有时甚至出现肌纤维坏死和崩解。究竟以何种变化为主，取决于烧伤的严重程度、疾病的进展阶段以及心肌原有的状态。烧伤早期以血管和间质变化为主，晚期则以肌纤维变性为主。但是这些变化的发病机制尚不十分明确，多数学者认为缺氧、酸中毒是其主要原因；血液循环障碍、血管通透性变化、因酸中毒引起的细胞低钾症、神经反射性血管反应引起的血管扩张及所诱发的血管破裂与多发性心肌出血，以及心肌抑制因子等也是影响心肌收缩功能和降低心排出量的主要因素。

严重烧伤病人早期常见的主诉是心慌，有时诉说心前区隐痛。检查发现心率增快（多在烧伤后即出现）可达100次/分以上。但心动过速并不一定同时伴有休克，有些病人常出现收缩压和舒张压升高。最初几小时的心动过速是神经反射性的，此后大部分严重烧伤患者心动过速与有效血容量不足密切相关。当循环血容量相对补足时，心率会减慢，而心动过速在整个急性期可能持续存在，部分病人甚至在烧伤后期仍可能继续存在。心动过速的程度及持续的时间与烧伤的严重程度有密切关系。轻度烧伤心率很少超过100次/分，如果出现也多发生在伤后2～3天。但有的严重烧伤病人的心率却经常在120～140次/分，即使经过输液治疗，在较长一段时间内也难以控制在这个水平以下。

四、胃肠道的变化

烧伤休克期胃肠道的病理变化多种多样，最常见的是胃肠道黏膜充血、水肿、糜烂、出血、溃疡等。这些变化与烧伤严重程度有关，早期与休克的严重程度相平衡，后期与全身衰竭、感染相关。胃和十二指肠多表现为出血性糜烂，常见部位在胃底部、胃大弯和十二指肠球部。严重烧创伤早期，由于血容量的急剧下降，胃肠道的血液灌流量减少；而严重应激状态下所导致的交感神经兴奋性增强，儿茶酚胺释放量增加及血栓素等体液介质的共同作用又会加重上述病程。近来的研究证实，胃肠道损伤常常发生在局部或全身性血液再灌注复苏之后，并称之为再灌流损伤。肠道缺血时氧的供应量减少，细胞能量生成障碍，其主要标志是缺血小肠黏膜cAMP含量明显低于正常对照组；缺血120分钟时，电镜检查发现线粒体明显肿胀，内浆网扩张，溶酶体肿大，部分绒毛剥脱。当再灌注30分钟时，上述现象明显加重。由此看来，对烧伤引起的低血容量性休克的治疗，只注意到恢复血容量和应用扩血管剂改善微循环功能是不够的，还应想到再灌流损伤对组织的危害和自由基清除剂的应用，加强对胃肠道黏膜的保护性治疗。

烧伤休克可促使胃肠道黏膜屏障功能下降。有研究发现，30%体表面积烧伤大白鼠于伤后3～6小时，电镜下见肠黏膜绒毛部发生应激坏死，12小时可见灶性坏死。严重烧伤早期所发生的全身性感染，主要来自肠道，而其根本原因为肠道屏障功能下降。

休克期胃肠道的其他改变包括胃肠蠕动功能较差、胃液分泌减少、胃蛋白酶、胰蛋白酶等急剧下降。临床把上述特征称作消化功能减低，患者表现为食欲减退，即使勉强进食也常出现消化不良。但是这种情况可随着休克的好转而改善；而传统治疗方法中的反复切（削）痂手术、麻醉等因素都会促使胃肠道功能失常，腹胀、恶心、呕吐等症状往往持续存在。其主要原因与胃肠道的连续产生应激反应有关。

五、肝脏的变化

多年来人们已注意到烧伤可以引起肝脏的严重改变。肝活组织检查及死亡病例尸体解剖发现，肝脏在烧伤，尤其是严重烧伤之后可出现形态学上的变化。烧伤早期肝脏显著充血，肝窦内充满血液，静脉内有栓子形成；肝细胞发生性质和程度各不相同的营养不良变化，糖原含量少，细胞间隙扩大，肝索结构被破坏；肝细胞的大小也有改变，有的肝细胞出现浑浊、肿胀和形成空泡，有的肝细胞和枯否氏细胞内出现脂肪滴；经常能看到的是在小叶中央部有单发或多发的小叶坏死区。在烧伤晚期患者中发现，肝脏有脂肪性变营养不良，特别是烧伤衰竭患者表现更明显，大量的脂肪蓄积于肝小叶的边缘部分，有时在小叶中央部还可见到坏死。从微循环变化角度分析，肝脏对儿茶酚胺也很敏感，烧伤休克时肝动脉血流减少，肝窦血管和肝中心静脉扩张，血流减慢，肝细胞受损；后期，肝血管内出现微血栓，进一步加重肝细胞损害。

肝细胞的主要功能是参与物质代谢、生物转化、某些蛋白质的合成与降解及胆汁的生成和排泄等，同时具有免疫功能。烧伤休克期，变化较为明显的是酶的变化，且以转氨酶升高为特点。但转氨酶不是唯一存在于肝脏的酶，如谷氨酸草酸乙酸转氨酶、谷氨酸丙酮酸转氨酶。前者以心、肝组织活性最高，后者以肝、肾组织活性最高。此外，这些酶还可由损伤的皮肤、肌肉组织中释放，反映肝脏细胞损伤特异性的物质是鸟氨酸—氨甲酰磷酸转氨酶。该酶升高多发生在严重烧伤早期（5天达高峰），而严重电烧伤后24小时可呈现明显升高。

六、脏器之间的相互影响

如前所述，大面积严重烧伤后最早出现的病理生理变化是全身性毛细血管通透性增加，随后是循环血容量下降，从而发生休克。此时，尽管心血管系统发挥功能代偿性变化，但在循环血容量锐减之时常表现为无能为力。微循环障碍的主要改变之一是血流动力学改变，几乎各器官都出现广泛性的低灌流，或出现区域性无灌流。前者主要指全身或主要脏器微循环中的血流明显减少，无法适应局部与全身机能代谢的需要，故有人称之为低灌流状态，也称低灌流综合征。后者常指阻塞的或痉挛的血管经过治疗后仍无血流重新流动，也称无复流现象。基于这种概念的出现，再灌流损伤的概念也应运而生。它的中心内容是指组织缺血缺氧性损伤不仅仅发生在缺血缺氧时，更重要的是可能发生在血流再通之时。此时所引起的综合征称为再灌流损伤综合征。根据近几年的研究，自由基及其引起的脂质过氧化作用是再灌流损伤的主要原因。

呼吸功能不全对其他脏器的主要危害是低氧血症。当组织氧张力下降时，乏氧代谢增强，ATP产生减少，从而引起像循环功能不全一样的病理损害，其中细胞水肿是主要损害之一。除此之外，肺脏会失去一切代偿功能，它不会像正常那样有力的纠正酸碱平衡失调，许多血管活性物质也不能在肺脏中被灭活。因此，呼吸功能不全不可避免地会引起其他脏器的功能变化。若一旦发展为急性呼吸衰竭，常常伴有肺动脉高压，肺血管阻力增加，导致右心后负荷增加和右心衰竭，中心静脉压升高，使心输出量下降。总之，呼吸功能不全对其他脏器的影响是一个复杂的连锁反应过程，若病人并发有原发性呼吸道烧伤，其病情会变得更加复杂。

肾脏功能不全时血内含氮代谢产物增加，对中枢神经系统影响极大。由于烧伤的特殊病理变化，本来就有氮质血症的倾向，所以同等程度的肾功不全，在烧伤病人中会出现种种的精神、神经症状。烧伤后大量毒素和代谢产物都需要经过肾脏排出，而肾功不全时又极易发生水与电解质平衡失调、高钾血症及心肌功能障碍等。体内尿素氮和水钠潴留又会引起尿毒症性肺炎或肺水肿，并可导致呼吸功能不全。

烧伤后可引起多尿性肾衰，每小时尿量可达75～150mL。此时应注意尿钠、肌酐和尿素氮的测定，否则会误认是“正常”现象而延误诊断，以致发生严重的水与电解质紊乱或导致病人死亡。

烧伤后消化系统变化较为明显的脏器是胃肠道和肝脏。然而这两个器官却一直被认为是一个处于“静止”或“不活动”的器官，所以对于它的重视程度远不及肺脏、肾脏及心脏等器官。其原因之一是对胃肠道病变的监测手段缺乏，或因检查方法复杂不易被烧伤病人接受，其二是即使它们发生器质性病变也不会出现像肺脏、心脏那样的“急风暴雨”式变化。正因为消化道症状比较隐匿，临床医生们更应该想到病变有可能早已发生，或已经对其他脏器产生了影响。目前认为，胃肠道是严重烧、创伤后应激的一个中心器官，急性胃黏膜病变有可能发生在伤后24小时之内。肠道黏膜被破坏，利于肠道细菌移位于肝脏、肺脏及脾脏，最终可能波及全身。有人认为，胃肠道可能是感染性多系统脏器衰竭的“策源地”。对肝脏的认识更应如此，因为它能激活或灭活多种体液与细胞因子，是机体内最大的网状内皮系统器官。肝脏功能不全时，枯否氏细胞的清除功能低下，那些本应在肝脏内被清除的或灭活的物质随着血流进入其他脏器，并产生损伤作用。此外，烧伤后低白蛋白血症是常见的并发症，肝脏功能低下，会加重低白蛋白血症的程度。