腹腔复苏治疗失血性休克的研究进展

刘兆兴，李大伟，钮跃增，张文，马景龙，申传安

解放军总医院第四医学中心烧伤整形科，北京 100048

失血性休克是指各种原因造成血液快速大量丢失所致的低血容量休克，常见于创伤性出血、消化道出血、妇产科疾病相关出血、动脉瘤破裂、医源性血管损伤等，其病理生理改变主要表现为有效循环血量骤减、血流动力学异常、组织灌注不足、微循环障碍、细胞代谢紊乱以及脏器功能受损等[1-2]。 尽早去除休克病因、恢复有效血容量对预防肠源性感染、控制炎症反应，以及减轻组织器官的继发性损伤至关重要。液体复苏是失血性休克内科治疗的第一步，如何有效实施液体复苏是提高失血性休克救治成功率的关键[3-4]。腹腔复苏又称腹膜复苏，是指通过腹腔穿刺的方式将所需输注的液体直接注入腹膜腔内的液体复苏方法[5-6]。近年来，腹腔复苏作为休克液体复苏的新方法取得了较多的研究进展，在提供紧急循环通路、改善休克复苏效果方面具有潜在应用价值，为临床失血性休克治疗提供了新思路[7]。

1 主要优势

失血性休克的常规复苏方法是在控制出血的基础上，通过静脉补液快速补充有效血容量，是目前临床中应用最为广泛的液体复苏措施。休克状态下，有效循环血量不足及强烈的应激反应可导致机体交感神经-肾上腺轴兴奋，大量儿茶酚胺类激素释放，选择性收缩皮肤、肌肉及内脏器官的血管，以保证心、脑等重要器官的血流灌注，从而出现血液重新分布的现象[8]。传统的静脉复苏通常是以血压、心率、中心静脉压、尿量等反映循环血量情况指标的恢复作为休克复苏的终点，通过静脉快速输注足量的晶体液、胶体液或血制品，以尽快恢复血流动力学稳定[9]。然而，在血流动力学指标纠正后，胃肠道、肝脏等内脏器官仍然容易发生长时间的缺血，机体常存在复苏后微循环障碍、组织低灌注、细胞氧合不足的“隐匿性休克”[10]。相关研究发现，尽管血压、心率和尿量恢复正常，大部分患者仍存在组织低灌注，表现为乳酸血症和混合静脉血氧饱和度降低[11-12]。隐匿性休克状态下，组织器官因缺血缺氧可继续产生并释放大量的细胞因子和炎性介质，激活全身炎症反应，加重组织损伤，容易导致肠源性感染，进一步可诱发器官功能障碍和脓毒症，严重影响预后[13-14]。而腹腔复苏是一种以改善脏器血流灌注、减轻隐匿性休克引起的组织损伤为目标的有价值的探索。

失血性休克是创伤早期死亡的主要原因，占死亡总数的40%，其中33%～56%的死亡发生在患者到达医疗机构之前[15]。快速建立有效的循环通路并尽早启动液体复苏是失血性休克患者院前急救的关键环节。但在某些特殊情况下，如战争、突发事故或自然灾害时，由于情况紧急、环境复杂、转运途中颠簸、后送延迟、急救人员技能限制等原因，常规静脉复苏往往难以实施[16]。骨髓腔补液作为一种有效的输液方式，穿刺难度低，可有效缩短通道建立时间，但不适合持续补液存在困难的情况。口服补液是一种简单易行的液体复苏手段，但休克时胃肠功能常因缺血缺氧发生障碍，导致伤员对口服补液难以耐受，表现为呕吐或腹泻，从而直接影响口服液体复苏的效果。腹腔补液穿刺点固定、操作简单，受环境因素影响较小，在静脉输液通道建立困难的情况下，可快速建立补液通路，且补充液体可在短时间内一次性输注，为失血性休克患者的院前急救提供了一个新的选择。

2 液体选择

晶体液和胶体液是临床上用于失血性休克早期容量复苏的主要液体，根据渗透压高低又可分为高渗溶液、等渗溶液和低渗溶液。晶体液主要包括葡萄糖、生理盐水和林格液等。胶体液主要分为天然胶体液(全血、血浆、白蛋白等)和人工胶体液(右旋糖苷、羟乙基淀粉、明胶或琥珀明胶等)[17]。目前，腹腔复苏实验研究中选择的复苏液主要为平衡盐液和高渗腹膜透析液。平衡盐液通常选用乳酸钠林格液，因其电解质组成与血液接近，可减轻对机体电解质平衡的影响。传统的腹膜透析液通常以1.5%、2.5%或4.25%的葡萄糖为渗透剂，以乳酸盐为缓冲液，主要成分包括葡萄糖、乳酸钠、氯化钠、氯化镁、氯化钙等，pH为5.0～5.8，渗透压分别为346、396或486 mmol/L。最近研究表明，相对于乳酸盐林格液，使用丙酮酸盐林格液进行复苏能有效缓解缺氧性乳酸酸中毒，显著提高失血性休克大鼠的存活率[18-19]。也有研究表明，应用丙酮酸腹膜透析液，即以丙酮酸盐代替乳酸盐作为缓冲液的高渗腹膜透析液，能够进一步提高腹腔复苏的效果[20]。

3 作用机制

腹腔复苏提出的时间较短，目前尚缺乏临床研究，其相关动物实验主要集中在失血性休克领域。研究表明，在不予静脉输液的情况下，单独通过腹腔途径注射平衡盐液进行液体复苏，可有效改善血流动力学指标，起到补液抗休克的效果。此外，在静脉补液的同时腹腔注射高渗腹膜透析液辅助复苏能够弥补静脉复苏的不足，可有效改善微循环、增加脏器血流、恢复细胞能量代谢、减轻组织器官水肿、下调全身炎症反应，从而降低病死率。

3.1 补液抗休克 腹膜是面积最大的浆膜，人体中其展开面积约为1.8 m2，与皮肤表面积相当，比两个肾脏的总肾小球滤过面积(约1.5 m2)还要大[21]。 腹膜是一种半透膜，由间皮细胞层、间皮下细胞外基质及两层间基底膜组成，具有较强的转运能力。液体和溶质可通过细胞间连接、跨膜通道蛋白、微胞饮小泡等途径被动运输。间皮、基质和基膜不会对小分子的通过产生阻力。大分子可通过间隙蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白、纤连蛋白组成的有机网络，以及间皮细胞的跨细胞运输通过腹膜[22]。另外，腹膜上密布毛细血管和大量呈网状分布的淋巴管，参与物质的转运和交换，使腹膜具有强大的吸收能力[23]。腹膜透析时，每日经腹膜交换的液体量可达10 L以上，是重要的肾脏替代疗法之一[24]。在动物医学领域，兽医救治犬、猪等动物时经常采用腹腔注射的方式进行补液，每小时可吸收占动物体重3%～8%的液体[25]。

机体在失血性休克状态下常发生血液浓缩，导致血管内静水压降低、渗透压升高。此时，通过腹腔穿刺的方式将平衡盐溶液注入腹膜腔内，液体可顺压力梯度通过腹膜进入血液循环，从而达到快速补充血容量的目的。王之学等[26]在动物实验中模拟无法建立静脉输液通道的情况，验证了单独应用腹腔补液对创伤后失血性休克大鼠进行液体复苏的可能性和有效性。该研究中，腹腔复苏组(腹腔注射平衡盐液10 ml/100 g)休克后90 min和210 min时相点的各项临床复苏指标(平均动脉压、心率、呼吸)、血气指标(碱剩余、血乳酸、血红蛋白含量、血细胞比容、动脉血氧饱和度、动脉氧分压)及炎症指标水平均优于休克后无补液组，生存率显著提高，但复苏效果不如静脉补液组[静脉输入平衡盐液并保持平均动脉压在(60±5) mmHg]。

3.2 改善静脉复苏效果

3.2.1 保护血管内皮细胞功能，改善肠道微循环 血管内皮细胞在止血、调节血管张力和血管通透性等生理过程中发挥着积极的作用。局部内皮细胞功能障碍是休克复苏后肠道持续低灌注的重要原因[27]。休克通过改变微血管内皮细胞的4种功能，即抗凝/促凝平衡、血管平滑肌张力、微血管通透性、白细胞黏附和迁移，从而影响局部微血管血流。补体系统激活是微循环收缩的初始刺激，内皮细胞表面血栓形成、被激活的白细胞堵塞毛细血管及血管扩张剂一氧化氮的生成减少进一步加重了微循环中内皮依赖性舒张功能受损[10,28]。腹腔注射高渗腹膜透析液辅助静脉复苏，可通过透析液的高张力使细胞内水分通过跨内皮细胞水通道(aquaporin-1)排出，相对增加内皮细胞内钙离子浓度，导致K+外流，引起内皮细胞超极化，从而经肌-内皮间隙连接的电偶联作用或者通过细胞间K+聚集激活Kir2.1或Na+/K+-ATP酶导致血管平滑肌细胞超极化，启动内皮介导的血管舒张功能，进而减轻内皮细胞肿胀和维持毛细血管床横截面积，将复苏后的进行性血管收缩转变为持续性的血管舒张，增加肠动脉流入量和静脉流出量[29]。

Zakaria el等[30]使用含4.25%葡萄糖的腹膜透析液(Delflex液)灌流末端回肠，模拟腹腔补液后肠道暴露于腹膜透析液环境中，通过活体显微镜观察局部微血管直径变化，评估流入小动脉(A1)、分支小动脉(A2)、拱廊小动脉，以及黏膜前小动脉(A3)的血管反应性，结果发现，直径在7～100 mU的5个不同级别的小动脉均产生了迅速而持久的扩张，扩张程度为基线直径的28.2%±2.4%；Delflex液将流入小动脉A1的血流量从基线的(568±31) nl/s 增加到(1049±46) nl/s，肠静脉流出从基线的(253±59) nl/s增加到(435±17) nl/s；将Delflex液的初始pH值从5.5调整到7.4，微血管反应没有明显变化。表明肠小动脉体外暴露于常规腹膜透析液中可产生持续的血管扩张，且与微动脉水平和溶液的pH值无关。

3.2.2 增加脏器血流 腹腔注射高渗腹膜透析液辅助静脉复苏介导的血流增强并不局限于肠道。Zakaria el等[6]将失血性休克大鼠放血至50%平均动脉压并持续60 min，静脉回输失血加2倍体积的生理盐水，然后随机接受腹腔注射30 ml生理盐水或Delflex液，复苏后120 min应用比色微球技术测定多个器官的血流量，发现Delflex液辅助复苏组空肠、回肠血流量较生理盐水组分别增加了35%、33%，肠外器官中脾脏、胰腺、肺的血流量分别增加了48%、57%、111%；髂腰肌、膈肌与复苏液接触最多，其血流量分别增加了115%、132%。此外，肝脏、肾脏的血流也显著增强。这种微血管效应归因于高渗透压、葡萄糖和腹腔复苏液的乳酸缓冲阴离子系统，通过内皮依赖机制诱导腹腔脏器血管扩 张[30-31]。虽然这种血管活性机制可以解释直接接触腹膜透析液的内脏器官血流量增加的原因，但腹腔复苏后肺血流量的显著增加需要不同的机制来解释，是否为心输出量增加的结果有待进一步探索。

3.2.3 减轻组织器官水肿 失血性休克期间由于内脏器官血流量下降，组织细胞缺氧，无氧酵解增多，发生乳酸酸中毒及能量代谢障碍，能量依赖的Na+/K+交换受到影响，细胞跨膜电位降低，进而导致细胞内水钠潴留、细胞肿胀。辅助腹腔补液可通过增加组织器官血液流动，改善细胞缺血缺氧，恢复Na+/K+-ATP酶活性及细胞膜内外离子梯度，减少水钠潴留，减轻器官水肿和组织坏死[29]。辅助腹腔补液减轻组织器官水肿的机制与输注的高渗透析液产生的渗透压梯度有关。高渗透压所驱动的超滤量不仅来源于血管容积，更大的一部分来源于腹腔周围组织的细胞内及细胞间质水分。除了渗透效应，腹腔内注入高渗透析液还会根据注入量以非线性的方式改变腹腔静水压，并在渗透驱动的反方向驱动液体对流进入腹腔周围组织[32]。随着高渗透析液中葡萄糖的吸收，渗透梯度逐渐降低，静水压驱动水流促进组织水化，恢复淋巴流动，并构成缓慢的复苏室，随时间的推移扩张血管容积。

在失血性休克模型的研究中，组织学检查(HE染色)显示，常规静脉复苏组动物肝脏存在明显的细胞水肿、绒毛脱落、部分回肠隐窝消失，辅助腹腔复苏组动物组织损伤明显减轻，细胞结构较为完整[7]。另一项应用正常组织干重与湿重的比值预测异常组织水化程度的研究发现，干湿重比值越小，组织水化程度越高，水肿越严重。与辅助腹腔复苏组相比，静脉复苏组具有较低的组织干湿重比[肝脏(-36%)、脾脏(-22%)、肺(-24%)]，而辅助腹腔复苏组与无休克对照组比较无明显差异[33]。

3.2.4 减轻全身炎症反应 失血性休克后，常规静脉液体复苏可部分恢复组织和器官的血流，但组织损伤程度迅速加剧的现象称为缺血/再灌注损伤，而由再灌注损伤引起的一系列症状称为再灌注综合征，其最常累及的器官为肠道和肝脏[34]。这种反应的激活程度部分取决于促炎细胞因子[如白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α]与抗炎细胞因子(又称细胞因子分泌抑制因子，如IL-10)之间的平衡[35]。研究显示，腹腔复苏可维持高水平的肝源性IL-10，同时下调常规静脉复苏早期TNF-α和IL-6的峰值[33]。巨噬细胞分泌的IL-10可以下调IL-1、TNF-α和IL-6的表达[36]。而TNF-α功能阻断可显著改善心血管异常、多器官损伤和总体存活率[37]。腹腔复苏引起的抗炎细胞因子分泌增加、促炎因子分泌减少以及功能阻断，可以减轻炎症反应。

组织损伤可导致损伤相关分子模式(damageassociated molecular patterns，DAMPs)的释放，DAMPs包括不同类别的分子，其作用与体外病原体十分相似，可激活Toll样受体，激发机体的炎症反应[38]。高迁移率族蛋白B1(HMGB1)是一种高度保守的DNA结合蛋白，通常被隔离在细胞核中，若出现在细胞外则表明组织受损。通过单核细胞、巨噬细胞主动分泌，或由坏死、损伤的细胞被动释放到胞外的HMGB1可诱导树突细胞成熟，激发细胞因子(IL-1、TNF-α、IL-6等)的超表达，加剧炎症级联反应[39]。Matheson等[40]的研究表明，作为细胞损伤标志物的血清透明质酸(HA)和HMGB1水平在常规静脉复苏组显著升高，而在辅助腹腔复苏组中无明显变化，与无休克对照组保持在同一水平。免疫组织化学染色显示，在无休克对照组和辅助腹腔复苏组动物中，HMGB1仍然位于细胞核中，而在静脉复苏组动物中，HMGB1迁移到细胞外。HA是紧密连接的一部分，辅助腹腔复苏组血清HA水平未见明显升高，表明腹腔复苏不仅可减少炎性介质的产生，而且有助于维持肠道的通透性，抑制炎性介质释放到循环中。

4 问题与展望

腹腔复苏在失血性休克领域的研究取得了一定的成果，为临床休克的液体复苏提供了新的思路。国内外学者通过动物实验对腹腔复苏的作用机制进行了初步探讨，但更深入细致的研究尚不完全。腹腔复苏尚未应用于临床试验，许多问题有待进一步解决，如休克不同时期复苏液体应如何选择，选择等渗液、低渗液还是高渗液，以及高渗腹膜透析液的最佳浓度；使用以多肽、氨基酸等为渗透剂，或丙酮酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐等为缓冲剂的新型腹膜透析液可否提升复苏效果。另外，腹腔复苏的适应证和禁忌证需要进一步讨论，如烧伤休克、脓毒症休克等其他类型休克是否适用；休克合并腹腔脏器损伤时，腹腔复苏是否会加重脏器损伤程度；相关并发症如何防治，如腹膜炎、腹膜纤维化、腹腔间隙综合征等。虽然腹腔复苏存在诸多问题，但作为休克液体复苏的新途径，其在动物实验中所获得的治疗效果得到了众多学者的认可。腹腔复苏不仅有望成为特殊情况下休克紧急救治的可选方法，同时作为辅助手段可以弥补静脉复苏的不足，如改善肠道微循环、减轻内脏器官水肿等，对提高休克救治成功率具有重要价值。