中暑与横纹肌溶解及脓毒症的关系

·综述 · 中暑与横纹肌溶解及脓毒症的关系 周伟梁 , 张 涛 , 苏 磊 　　作者单位 : 510010广东省广州市 , 广州军 区广州总医院急危重病救治中心 　　【关键词 】　中暑 ; 横纹肌溶解 ; 脓毒症 　　【中图分类号】R 594112　【文献标识码】A　【文章编号 】1007 - 9572 (2006) 20 - 1738 - 02 　　中暑是以体温调节中枢障碍、汗腺功 能衰竭和水电解质丧失过多为特征的疾 病 , 中暑并发横纹肌溶解症的发病率约为 25% , 并常常继发脓毒症 , 进而加重中暑 症状 [ 1 ] 。但中暑与横纹肌溶解症的关系 及横纹肌溶解症进一步导致脓毒症的发生 机制目前尚不完全清楚 , 本文就中暑与横 纹肌溶解症及脓毒症之间的关系做一综 述。 1　中暑导致横纹肌溶解的机制 横纹肌溶解症是因各种原因引起的骨 骼肌急性破坏和溶解 , 导致体内电解质紊 乱、低血容量、代谢性酸中毒、凝血障碍 及肌红蛋白尿性肾功能衰竭等一系列病变 的综合征。目前已证实 , 中暑可以导致横 纹肌溶解症 [ 2 ] , 但具体机制尚未完全清 楚 , 一般认为有以下几种机制。 111　细胞膜或 /和细胞膜内结构的破坏 　 高热直接损伤细胞膜或 /和细胞膜内结构 , 如使蛋白质 (包括酶和受体 ) 热变性 , 改变脂膜的流动性 , 损伤线粒体等 , 造成 组织细胞的广泛损伤及多器官功能衰竭 , 即所谓的热损伤 , 但体温调定点并不移 动。细胞膜的稳定性对维持受体的数目和 功能起重要作用 , 热应激最先导致细胞膜 的改变 , 而对细胞内反应起重要作用的细 胞膜成分是膜脂和膜蛋白 , 膜脂尤其是膜 磷脂 (MPL ) 在跨膜信息传递中起重要 作用。热应激可激活降解 MPL的磷脂酶 A2 [ 3 ] , 膜中磷脂含量的改变会破坏膜结 构的稳定性 , 进而导致细胞膜的破坏 , 发 生横纹肌溶解。 112　钠钾泵的衰竭 　细胞膜的损伤将导 致细胞内浓度高的离子溢出胞外 , 细胞外 浓度高的离子进入胞内 ; 机体本身严重的 电解质紊乱也会破坏胞膜钠钾泵 ; 钠钾泵 需要 ATP供应能量来驱动 , 当机体高热 时氧耗相对增加 , 如供氧不足则会导致钠 钾泵衰竭 [ 4 ] 。 113　Ca2 +超载 　正常细胞外、内 Ca2 +浓 度比约为 10 000∶1, 严重中暑后比例可降 至 1000∶1。横纹肌细胞内 Ca2 +浓度增加 , 即 Ca2 +超载 , 机制为 : ( 1) 肌细胞膜损 伤 , 细胞外 Ca2 + 内流 ; ( 2 ) ATP耗竭 , Ca2 + - ATP酶向细胞外泵 Ca2 + 障碍 , 细 胞内 Ca2 +潴留 , 且可阻碍内质网和线粒 体摄取 Ca2 +的能力 ; ( 3 ) 内质网和线粒 体损害 , 释放 Ca2 +入细胞质中 ; (4) Na+ 跨膜内流 , 激起 Na+ 、Ca2 +交换 , 不仅消 耗 ATP, 而且增加了细胞内的 Ca2 +负担。 当细胞内 Ca2 + 达到一定浓度后 , 细胞内 系列降解酶即被激活 , 如中性蛋白酶、磷 酯酶等 , 引起肌细胞和膜磷脂损伤等系列 瀑布反应 [ 5 ] 。这些反应的副产物 , 如脂 肪酸和溶血磷脂 , 可影响细胞膜离子交换 或直接溶解细胞膜。另外 , Ca2 +损伤线粒 体 , 产生大量氧自由基 , 干扰细胞呼吸 链 , 引起脂质过氧化损伤。这种交叉、自 发的连锁反应 , 使细胞崩解 , 并释放内容 物至细胞外 , 引起局部微血管损伤 , 毛细 血管通透性增高 , 液体外渗 , 进而压迫受 损肌肉。受损血管在黏附中性粒细胞后 , 可降低组织灌注 , 加重肌肉缺血坏死。 114　低钾血症　由于中暑患者大量出汗、 液体丢失、醛固酮产生过多 , 促进机体进 一步保钠排钾 , 引起低钾血症 , 严重低钾 时 (≤215mmol/L ) , 肌肉运动时不能从 细胞中释放足够的钾以致发生肌痉挛、肌 肉缺血 , 从而导致横纹肌溶解。严重低钾 血症时 , 肌肉代谢障碍也易发生横纹肌溶 解 ; 低钾又可使肌细胞膜完整性受损、通 透性增加 , 使肌酸激酶 ( CK) 的产生增 加。CK本身无毒性 , 它的升高是肌细胞 膜已被破坏的重要标记 , 也是诊断横纹肌 溶解症最特异的指标。 115　其他 　中暑大量出汗后导致严重的 低钠血症和渗透压异常等也可能导致横纹 肌溶解症的发生。 2　中暑导致的横纹肌溶解症并发脓毒症 的发生机制 当前对脓毒症的发生机制还不完全清 楚。1991年美国胸科医师学会 (Ameri2 can College of Chest Physicians, ACCP) 及 危重病急救医学会 ( Society of Critical Care Medicine, SCCM ) 召开的联席会议 上认为 , 脓毒症 ( sep sis) 是由感染或有 高度可疑感染灶引起的全身炎症反应综合 征 ( SIRS) , 即感染加 SIRS; 感染则指微 生物侵入机体并在体内定植 , 引起炎性病 灶 , 其病原体包括细菌、真菌、寄生虫及 病毒等。现在认为 : 脓毒症并非均由病原 体及其毒素直接损害所致 , 宿主自身在疾 病自然病程中也扮演了重要角色。脓毒症 不仅仅是机体免疫反应的结果 , 也是炎症 反应、凝血反应和因免疫反应触发而受损 的纤维蛋白降解系统相互之间复杂作用的 结果 , 并与机体多系统、多器官病理生理 改变密切相关 [ 6 ] 。横纹肌溶解症在微观 上发生的病理生理改变是因细胞内外的各 种电解质紊乱 , 从而导致体内电解质紊 乱、低血容量、代谢性酸中毒、凝血障碍 并发 D IC以及肌红蛋白尿性肾衰竭 , 甚 至脓毒症等 [ 7 ] 。据统计 , 1115%的横纹肌 溶解症是由脓毒症引发的 , 在发病机制 上 , 二者可能是相互促进的关系 [ 8 ] 。 211　横纹肌溶解引起凝血机制的变化 　 中暑后 , 机体产生应激反应 , 可以从不同 途径引起自身凝血机制发生变化 ; 同样 , 中暑继发横纹肌溶解后 , 也可以通过并发 D IC引起全身凝血机制发生变化 , 主要通 过 3个途径 : ( 1) 钠钾泵衰竭导致钠离 子内流 , 大量水进入细胞内变成胞内水 , 血液被浓缩 , 易形成血栓 ; ( 2) 并发急 性肾功能衰竭后并发 D IC的发生率高达 ·8371· 80% , 此时由于凝血因子消耗或凝血因子 抑制物存在 , 使一些凝血因子含量减少或 活性下降 , 引起凝血机制障碍 , 部分凝血 活酶时间、凝血酶原时间和凝血酶时间均 增高 , 血浆纤维蛋白原、D - 二聚体和纤 维蛋白降解产物也都发生相应变化 ; (3) 钠钾泵的衰竭及低钾血症等导致机体电解 质紊乱 , 出现代谢性酸中毒、低血容量 , 从而导致各脏器供血不足、细胞能量代谢 障碍 , 促进了 D IC的发生和发展。D IC后 多脏器功能障碍是导致脓毒症的直接原因 之一 ; 同时 , 纤维蛋白降解产物的聚集、 促凝血酶原激酶的激活、凝血机制的变化 也是导致和促进脓毒症发生的主要原因之 一。 212　横纹肌溶解导致炎症反应 　中暑时 , 机体既可通过横纹肌溶解症也可通过内毒 素途径导致炎症 [ 9 ] 。当机体温度升高到 一定程度 , 胃肠道血流量减少 , 胃肠黏膜 对内毒素的通透性增加 , 肠道内毒素大量 进入血液循环 , 引起局部或全身的炎症反 应 , 刺激单核巨噬细胞、释放肿瘤坏死因 子 -α ( TNF - α) 等多种细胞因子 ; 而 在发生横纹肌溶解后 , 血清中 TNF -α浓 度增高 , 诱导骨骼肌溶解 , 促进过氧化物 产物大量释放 [ 10 ] 。这些细胞因子与内毒 素共同作用 , 引起体温调节障碍和凝血机 制异常 , 促进内皮的破坏和多器官功能障 碍 , 直至产生脓毒症 [ 5, 11 ] 。 213　横纹肌溶解对内皮细胞的破坏促进 脓毒症的发生 　在发生横纹肌溶解症时 , 内皮细胞同样是凝血机制和炎症反应之间 的联系纽带。内皮细胞损伤后可在凝血 酶、纤维蛋白的诱导下达大量黏附分 子 , 释放炎症递质和趋化因子 , 进一步放 大炎症反应。内皮细胞的损害可极大程度 地促进脓毒症的发生与发展 , 因而如何保 护内皮细胞并调节其功能对脓毒症的临床 治疗具有重要意义 [ 12 ] 。 214　横纹肌溶解症多并发急性肾功能衰 竭 (ARF) 　横纹肌溶解症时 , 由于细 胞膜破坏 , 细胞受损 , 大量的钾磷肌红蛋 (myoglobin)、肌胺酸激脢 ( creatine ki2 nase) 和尿酸进入血液 , 增加肾脏的负 担 ; 同时钠钾泵衰竭、严重的低血容量 , 肾脏血管痉挛收缩 , 继而发生前期性肾功 能衰竭 , 并最终导致 ARF; 再次 , 中暑 及横纹肌溶解时并发的炎症可以促进多种 细胞因子的释放 , 也能够引起肾血管的收 缩 , 导致 ARF。横纹肌溶解直接诱发 ARF, 进而引发全身多器官功能障碍 , 间 接促进脓毒症的发生和发展。 综上所述 , 中暑可以通过引起细胞膜 或 /和细胞膜内结构的破坏、钠钾泵的衰 竭、Ca2 +超载、低血钾症等机制导致横纹 肌溶解症 , 进而通过横纹肌溶解症引起机 体的炎症反应以及通过多种途径直接或间 接使凝血机制发生变化 , 最终导致脓毒症 的发生。但脓毒症的发生是一个复杂多变 的过程 , 特别是在中暑引起横纹肌溶解之 后 , 会迅速引起机体多个组织器官迅速发 生各种相应的变化 , 加重中暑的发生。目 前对中暑后由横纹肌溶解导致的脓毒症研 究还处于初级阶段 , 其具体机制及如何有 效地预防脓毒症的发生、如何进行系统的 临床综合治疗还有待进一步的深入研究。 参考文献 1　Bouchama A. 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