挤压伤和挤压综合征的发病及救治

挤压伤和挤压综合征的发病及救治 【摘要】 挤压综合征是挤压伤后严重的并发症～主要原 因是肌肉丰富的部位受到挤压及缺血性损害后～解除挤压及恢复血供 后～大量有害因子入血～出现以急性肾功能衰竭为主的症候群～死亡 率较高～救治困难。挤压伤及挤压综合征提倡早期诊断及救治～救治 措施主要包括现场急救、抗休克、预防感染、保护肾脏功能、维持水 电解质平衡、人工肾脏替代～及营养支持等几方面措施。 【关键词】 挤压伤;挤压综合征;肾功能衰竭 Abstract: Crush syndrome develops due to muscle crush injury often found in patients extricated from prolonged compression after disasters.It leads to rhabdomyolysis,kidney failure and hypovolemic shock.It is a challenge for surgeons because it is regularly associated with potentially fatal complications.Treating the acute kidney injury caused by crush syndrome in survivals of the earthquake has been a big challenge to the nephrologists.The comprehensive treatment includes field first aid,compensation of fluid and countershock,infection prevention,nephroprotection,maintenance of water electrolyte balance,hemodialysis(HD),fasciotomy and systematic alimentotherapy. Key words:crush injury;crush syndrome;renal failure 1 挤压综合征相关概念 最早于1881年报导了横纹肌溶解症(rhabdomyolysis,RM)～挤压综合征(crush syndrome,CS)的历史则可以追溯到1909年墨西拿地震及一战期间～Bywater等在二战时期首先进行了系统总结～当时发现空袭后建筑物砸伤者出现伤肢肿胀、循环障碍、酱油色尿和急性肾功能衰竭(acute renal failure,ARF)～并证明尿内色素为肌红蛋白(myoglobin,Mb)～于1941年提出“挤压综合征”的概念～又称Bywater综合征。CS常合并多器官功能损害～其中以ARF最具有代性～较常见病因ARF更具特殊性和复杂性～二战时期死亡率高达90%，100%。目前统计～该征是地震后继直接致死之后的第二位死因～1976年唐山地震死亡率为20%，40%～1995年的日本阪神地震发生率为13.7%～病死率为13.4%～1999年土耳其Marmara地震住院患者中有12%发生肾损害～其中74.6%需要透析～病死率为15.2%[1-3]。 CS是挤压伤典型的并发症～当伤处解除挤压后可能发生的～以肌红蛋白尿、高血钾、高血磷、酸中毒及氮质血症等为特点的ARF 为主的症候群。近年有学者倡用“挤压性ARF综合征”～还有针对ARF提出的新术语——急性肾损害(acute kidney injury,AKI)。有专家认为AKI比ARF更加敏感～认为其能更准确地反映疾病本质～建议在灾害挤压损伤中使用这一概念[4]。 2 挤压伤、CS的原因 挤压伤和CS可认为是同一疾病的不同发展阶段。文献显示～RM导致ARF的发生率为20%，33%～约占ARF的5%，10%～其中创伤性原因约占30%，40%[5]。CS的主要原因有:(1)创伤:肌肉丰富部位受压或创伤～或血管损伤后缺血/再灌注～烧伤组织水肿的同时无弹性焦痂限制筋膜间室容积～昏迷等情况下身体自压;(2)非创伤性RM:中毒、病毒、细菌感染、遗传性能量代谢相关酶缺乏、甲状腺机能减退、多发性肌炎等等代谢或免疫性疾病～以及癫痫持续状态等;(3)过量运动导致RM(力竭性RM):肌纤维收缩～循环量下降～细胞受损～代谢障碍～肌肉组织蓄热高温也增加代谢率和三磷酸腺苷(ATP)消耗～最终导致细胞崩解;(4)医源性因素:包扎固定、止血带及充气性抗休克裤应用不当、肌肉注射高渗液体、微波照射等。血管硬化剂、他汀类降脂药、咖啡因等亦可引起RM。 3 挤压伤、CS的发病机制 目前研究初步勾勒出了挤压伤及CS的发病过程(图1)。 3.1 挤压伤后肌肉组织的缺血性损伤 四肢由于存在长骨、骨间膜、肌间隔等构成的筋膜腔～易发生挤压伤。肌肉缺血性损伤可分为始动和进展两个阶段:血供中断时小血管内皮细胞受损;血供恢复时代谢及细胞破坏产生的血管活性物质导致毛细血管扩张～通透性增加～血浆成分外渗～筋膜间隙压力升高～静脉回流受阻～又加速血液成分渗出～形成恶性循环～最终可使动脉受压。影响病情进展的主要是缺血时间和筋膜间隙内压(intra compartment pressure,ICP) 等因素。肌肉持续缺血6小时即会出现损伤～超过12小时则可能发生不可逆性损伤。ICP则与组织循环明显相关～前臂和小腿后侧组织灌流停止的ICP临界值分别是8.5kPa(63.8mmHg)和4.7kPa(35.3mmHg)。此外～血压降低时～低于舒张压约2.7kPa(20.3mmHg)的ICP即可使组织血流中断。 图1 挤压伤、CS的发病机制 当发生挤压伤后～创伤性失血和血管内成分渗出均可导致低血容量状态;肌肉破坏还可释放或刺激机体产生Mb、肌酸、肌酐、酸性代谢产物～及肾上腺素、去甲肾上腺素、加压素、血管紧张素?、血栓素、内皮素等血管活性物质～加之多种免疫细胞激活后释放大量细胞因子～最终发展为全身性炎症反应综合征和多器官功能不全[3～6]。 伤后血浆纤维蛋白原及血小板显著升高～坏死组织释放大量凝血活酶～血液呈高凝状态;加之内皮细胞损伤、酸中毒导致血流动力学改变～机体出现微循环障碍～甚至发生弥散性血管内凝血(DIC)[3]。当伤肢解除压力恢复血流后～除再灌注损伤外～还反而使有害因子大量入血～这也正是灾害事故中很多伤员被埋压时生命体征尚平稳～救出后反而发生死亡的原因。 3.2 挤压伤对肾脏的影响 肾脏血流量高达400ml/(100g〃min)～流经皮、髓质分别为94%和6%～缺血时外髓层血流减少最明显。而肾小管上皮细胞物质转运活跃～是肾脏内氧耗量最大的部位～高代谢率使肾小管对缺血低氧更加敏感。此外～肾小管结构、肾脏内分泌功能、管，球反馈等生理机制在CS的发病过程中均有一定意义。 Mb分子量只有血红蛋白的1/4～易滤过进入肾小管～并在酸性尿中形成管型阻塞小管。但有实验显示:管型最初形成是肾小球滤过率(GFR)下降导致压力不足难以对小管内形成有效冲刷所致。肾小管细胞刷状缘特异性位点结合Mb～进入细胞后可产生毒性作用～其中铁释放和自由基发挥中心作用。此外～Mb能诱导低密度脂蛋白氧化～引起肾血管收缩及小管损伤～激活肾素，血管紧张素系统、儿茶酚胺～并使对维持肾脏髓质氧供有明显作用的一氧化氮合成减弱、清除增加等。 缺血导致细胞能量代谢障碍～ATP生成不足～骨架难以维持正常结构～极性改变～黏附分子表达下降～最终脱落。损伤还可使细胞内钙升高～引起一系列生化改变～导致变性、凋亡及坏死。肾小管上皮细胞大量丢失后～原尿外漏～浓缩、重吸收功能丧失～进而影响管，球反馈机制并激活了肾素血管紧张素系统[7～8]。 上述这些因素形成连锁变化～形如瀑布～一旦进入溅落阶段～肾小管即出现不可逆损伤或功能障碍。这也是ARF的救治原则中强调早期治疗～并将肾小管功能的保护作为重点的原因所在。 3.3 挤压伤和CS的病理生理变化 CS中～创伤应激使蛋白质分解增加。研究显示～白细胞介素与肌肉分解代谢有关;代谢性酸中毒可引起Mb降解～产物通过糖皮质激素相关机制促使蛋白质分解。而组织破坏和创伤后高分解代谢产生的氮不能由肾脏正常排泄～潴留于血中产生中毒症状～即出现氮质血症。 CS中～受伤组织释放和机体代谢产生酸性产物由肾排出受阻～在体内堆积形成酸中毒～继而引发高血钾～影响糖酵解过程～还可使组织出现抗胰岛素性～影响机体正常利用碳水化合物～血糖升高。高血钾是最严重的电解质紊乱～原因除代谢酸中毒外～还有肌肉组织破坏释放、肾脏排出受阻、输入大量库存血及含钾抗生素等。其它的电 解质紊乱还有高血磷低血钙、水潴留及稀释性低钠血症等。 从细胞水平看～发生代谢障碍时～直接影响维持细胞膜中性电位的“钠泵”功能～使离子转运失衡～细胞内水、钠、氯增加～钾则由细胞内渗出。膜电位的变化与肾损害程度和循环中有害性产物的浓度有关。当血浆尿素浓度升高到接近17mmol/L时～即会发生细胞分裂、增殖过程障碍～直接影响创伤修复。 4 挤压伤、CS的临床表现与诊断 挤压伤和CS是同一疾病的不同发展阶段～临床诊疗中侧重点有所差别。前者重点是受伤肢体局部表现～辅助检查主要有监测血谷草转氨酶、乳酸脱氢酶、肌酸磷酸激酶～测定尿Mb～测定ICP～进行动脉搏动描记或血管造影、超声监测肌肉厚度及血流等。在此基础上及时采取措施～防止CS的发生。进入CS阶段后～全身状况即成为观察重点～如根据心电图推测血钾情况～监测尿量及尿液性状、水电解质平衡、氮质血症等～以及由这些问所导致的心血管、消化道、神经精神症状等。 未经治疗的CS病程中不同时期死亡的原因有:(1)即时:主要是创伤直接致死;(2)初期:高血钾、低血容量或休克;(3)晚期:肾衰、凝血功能障碍及出血、脓毒血症。 5 挤压伤、CS的治疗和预防 近年CS的救治水平不断提高～但死亡率仍较高～因此～特别强调对挤压伤者的早期救治～总的原则有如下几点。 5.1 强调现场急救～妥善处理受伤部位 主要措施有补液、解除压迫、镇静止痛、碱化尿液、患肢良好固定并严禁抬高或按摩热敷。创伤严重者必要时可考虑截肢。同时应有效控制创伤后全身反应～保持良好的微循环和肾灌注～积极处臵重要脏器的损伤。 5.2 补充循环容量～积极抗休克。 5.3 防止继发感染 继发感染是仅次于ARF的致死原因～在伤口污染、肌肉坏死时极易发生。伤口局部处理同时应及早应用有效的抗生素～根据肾功能情况调整药量;注意预防破伤风和气性坏疽[1]。 5.4 根据局部及全身情况～尽早行筋膜间隙切开减压术～清除坏死组织～必要时截肢。但应指出～1995年阪神地震、1999年Marmara地震和2003年Bingol地震的回顾性研究都显示～筋膜腔切开与截肢比例升高、脓毒症的发生率及死亡率相关～原因可能是灾难环境下盲目进行筋膜腔切开减压易导致感染～同时毛细血管壁弹性丧失～可出 现难以控制的渗出或出血、凝血恶化等情况[2-4]。所以～筋膜腔切开术应果断而慎重进行～如施行则应注意加强抗感染治疗。 5.5 保护肾脏功能 补碱可纠正代谢性酸中毒～降低血清钾～并碱化尿液～但需注意调整补碱量～避免发生碱中毒。适当补充血容量后应用利尿剂～例如20%甘露醇～在每小时尿量超过20ml时静脉滴注～1，2g/(kg〃h)～速度为5g/h～有利尿、扩容、增加肾血流量、降低ICP～保护伤肢等作用。呋塞米、利尿酸钠等均可使用;但发病初期应当尽量避免使用可能导致尿酸性化的髓袢利尿剂。如利尿作用不明显～不应盲目加大利尿剂用量～而应采取积极措施寻找病因～对症处理并加强支持疗法～必要时进行透析治疗[9]。 早期解除肾血管痉挛对肾功能的保护非常必要。可使用山莨菪碱、罂粟碱、小剂量多巴胺[2μg/(kg〃min)]、苄胺唑啉等药物。但有多中心大型随机对照(RCT)临床试验显示～多巴胺不能预防AKI的发生或改善其病程及病死率～也不能减少患者的透析比率。普鲁卡因肾周封闭有助于缓解肾血管痉挛、改善肾血流灌注。 补充ATP可直接给细胞供能～启动线粒体的能量代谢～增加ATP合成～有助于肾脏功能保护及恢复～可使用能量合剂、ATP MgCl2等药物。此外～使用钙离子拮抗剂、具有抗氧化作用的药物(如20%甘露醇、丹参、β2七叶皂甙钠等)均可减轻肾损伤。 5.6 积极处理水、电解质酸碱平衡紊乱 电解质紊乱中高血钾最为凶险～应尽快进行拮抗高钾效应及降钾治疗～主要措施有静脉输入葡萄糖酸钙、胰岛素+葡萄糖、快速滴入碳酸氢钠(NaHCO3)、口服离子交换树脂等～严重者应立即进行透析。此外～还应注意高磷、高/低钙、高钠、低钠等情况。纠正酸中毒可使用NaHCO3溶液、三羟甲基氨基甲烷、乳酸钠等药物。补液则应根据肾功能状态遵循“量出为入～宁略少勿多”的原则～有条件者进行中心静脉压的监测[2～3～9]。 5.7 人工肾脏替代治疗 CS提倡及早进行人工肾脏替代治疗～迅速清除体内代谢产物～减少并发症～以免肾功能发生不可逆改变～高血钾等严重的水电解质紊乱情况更是进行此项治疗的绝对指征。目前提出“预防透析”的概念～可以减轻ARF所引起的全身组织器官损伤～降低并发症和死亡率;对于高分解状态的患者～只要诊断ARF～尿量短期内不能迅速增加～无明显禁忌证～即可进行透析。当然～如有严重低血压休克、出血倾向、心功能不全～或极度衰弱等情况下～则应暂缓此治疗。人工肾脏替代治疗有腹膜透析及间歇性血液透析、连续性肾脏替代治疗等多种方式～应根据具体情况加以选择。连续性肾替代疗法克服了传统透析的缺陷～更好地解决了去除炎症因子、血流动力学不稳定、静脉营养补充等问题～在抢救CS中具有独特的优势;当然～氨基酸、维生素、一些药物的丢失等是其不足之处[1～3～ 10～11]。 5.8 营养支持治疗 挤压伤及CS患者组织分解代谢旺盛～机体多有营养不良～会影响组织损伤后修复～降低机体免疫反应～因此～更应强调热量和营养的补充。创伤后能量需求可增加100%，200%～蛋白质分解是葡萄糖的主要来源～因此常见严重蛋白质分解导致的负氮平衡～还可发生糖耐量降低和胰岛素抵抗、脂肪分解障碍等～进行营养支持治疗时应予注意。常用营养补充途径有胃肠道和静脉～氮/热比为1?150，200kcal(630，840kJ)～碳水化合物和脂肪为6?4或5?5～脂肪提供的热量不应超过60%和2.5g/kg。 5.9 其他治疗 挤压伤发生后还可通过高压氧治疗改善组织血供～减少渗出～降低组织压～解除低氧，组织水肿的恶性循环。中医辨证施治可改善患者全身和局部情况～治则以活血化瘀为主。此外～还有一些前沿治疗～包括炎症因子的单克隆抗体、生长因子、干细胞、生物人工肾等～多处于初步研究阶段～临床应用尚少。 【参考文献】 [1]Golling M,Fonouni H,Mehrabi A,et al.Crush syndrome due to drug-induced compartment syndrome: a rare condition not to be overlooked[J].Surg Today～2009,39(7):558-565. 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