人体遭受严重创伤后出现一系列的全身反应,这种全身性反应,本质上是机体对创伤损害的防御功能,是企图恢复身体内环境恒定状态的病理生理过程。严重的创伤可能影响机体防御功能,导致代谢和营养失常或促进自体毁灭性的炎性反应,最终导致多系统、多器官衰竭,造成不可逆转变。只有借助于医疗措施,才可能使病情稳定,达到恢复和挽救生命的可能。近几十年来,研究者们对严重创伤的全身反应,从细胞水平,分子水平进行了大量研究,取得了较大的成果。
全身性反应包括神经应激活动、内分泌、循环、免疫、代谢和器官反应等整个机体的活动,相互之间有紧密的内在联系,而且互为因果,不应孤立看待,其综合效应的结果常表现为创伤性休克。
(一) 神经系统反应
机体受到严重创伤后,由于创伤刺激,通过自主神经系统,促使中枢神经内的特定感受器做出迅速、广泛的反射性生理反应。除了可能通过高级神经活动以及神经反射导致和调节内分泌器官的功能外,单纯的恐惧、疼痛等强烈的神经冲动就可以产生原发性或神经源性“休克”,表现为苍白、出汗、呕吐、低血压和心动过缓等,通过神经反射并可促发心血管对缺血的反应,从神经源性“休克”转变为低血容量休克,其主要特征为交感神经功能亢进,表现为面色苍白、心动过速、区域性血管收缩、出汗和表面血管舒缩反射的消失等。
(二) 内分泌系统反应
在创伤反应中,内分泌系统的作用是调节体内各器官与各种物质之间的相互关系,使机体能够适应创伤所致的环境变化,以维持和调整内环境的稳定。创伤后内分泌变化与调节功能主要受神经系统控制,也受体液成分变化的影响。神经、内分泌、体液成分三者密切相关,相互牵连又相互制约,是一个复杂的矛盾统一体,因而使内分泌腺功能在生理上达到动态平衡,对调节创伤后代谢反应等方面发挥重要作用。最主要的有以下三个系统:
1. 下丘脑垂体系统
这一系统引起的反应在创伤后甚为重要。下丘脑通过神经内分泌方式释放出多种短链多肽,称之为“释放”或“抑制”因子,来控制腺垂体6种已确定的内分泌激素。其中,与创伤后反应关系最大的是腺垂体受到下丘脑的促皮质激素释放因子(CRF)的作用而释出的促肾上腺皮质激素(ACTH)。
2. 交感神经-肾上腺髓质系统
外伤引起的疼痛、失血以及各种形式的精神刺激,均可激发交感神经-肾上腺髓质系统分泌儿茶酚胺(包括肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺等),对调节心血管,糖、脂肪代谢,中枢与自主神经系统有重要生理作用。
3. 肾素-血管紧张素-醛固酮系统
创伤时血容量及钠浓度的改变作用在一些感受器上。右心房及肾小球入球小动脉对血流压力变化很敏感,肾小管上皮则对肾小管中尿液的钠浓度改变敏感,可以调节醛固酮的分泌。受刺激后,由肾小球旁细胞释出肾素。肾素作用在血液内的血管紧张素原,使其形成具有活性的血管紧张素Ⅰ。这种物质又为血液中一种转化酶所分裂,形成血管紧张素Ⅱ——一种作用甚强的血管加压物质。
(三) 循环系统反应
创伤后常伴有失血、失液,机体为保证生命器官的血供和维持血流动力学平衡,心血管、内分泌和神经系统之间可以互相调节,做到生理性适应,以保证身体内环境的稳定。在血容量减少20%~30%的情况下,通过血管收缩及心搏加速,仍能使血压保持在接近正常的水平。但这样的血管收缩是有选择性的:肝、肾以及皮肤的血管收缩,供应暂时减少,以保证脑和心脏得到足够的供血。与此同时,间质中的细胞外液经毛细血管壁进入血液循环,保持一定的血容量。因此,如果失血量在1000ml以内,经过上述体内水分的重新分配,可在24~36小时内使血容量恢复正常。
在体内水分重新分布的同时,钾从尿液和汗液中排出,可由此造成肌肉衰弱,食欲减退,肠蠕动缓慢,使患者活动减少,内脏区域的血管收缩增加。如果得不到及时治疗,可以发生代偿失调,出现循环紊乱,发生创伤性休克,组织供氧不足甚至死亡。
(四) 免疫系统反应
严重创伤后可发生免疫功能抑制现象,削弱机体对细菌入侵的抵抗力。重视并采取有效措施,能明显降低感染率和死亡率,创伤后免疫系统反应包括非特异性免疫系统和特异免疫系统。
1. 特异免疫系统
创伤后T细胞功能受到的抑制甚于B细胞,而T细胞是周围血液中主要的淋巴细胞,因而在创伤后淋巴细胞计数减少,同时T细胞功能也减退。
创伤后发生免疫功能抑制的另一方面原因是血浆内存在多种“血清抑制因子”,如前列腺素类、干扰素、细菌内毒素、肾上腺皮质激素等。
2. 非特异性防御功能的改变
主要表现为中性粒细胞趋化性受到抑制,调理素活性下降。有研究表明,中性粒细胞功能异常与败血症发生成正比。死亡病例其调理素活性处于抑制状态。
(五) 代谢反应
创伤后机体代谢显著加速,机体发生一系列复杂的生化变化。
1. 蛋白质
分解代谢加速,尿氮排出高,呈现负氮平衡;另一方面,创伤后某些蛋白质(如血浆纤维蛋白、球蛋白)反而增加,说明创伤期间肝脏是合成代谢增加的源泉。
2. 糖代谢
是创伤后主要的代谢改变,表现为血糖急剧升高,尿糖也随之升高形成所谓创伤性糖尿病;糖异生增强,其意义在于维持血糖在较高水平,为主要创面和器官提供营养和能源。
3. 脂肪代谢
严重创伤后所需的脂肪氧化远远超过一般手术、禁食的氧化水平。这是因为,在创伤后动员体内脂肪储备,出现脂肪溶解,成为热量的主要来源,这时体内产生热量的80%来自脂类的氧化。
4. 水、电解质与维生素代谢
创伤早期,由于排尿、出汗、呼吸加快、发热使部分水分丢失,同时神经垂体分泌血管升压素抑制水的排出,使血钙降低,骨骼脱钙,血钠下降,血钾升高,维生素C潴留(伤后5~10天内每天给予维生素C 0.5g,不出现排泄,说明创伤修复需要维生素C),血清锌降低。
(六) 器官反应
1. 胃肠道
严重创伤患者胃、十二指肠可并发应激性溃疡。主要症状是胃肠道出血,发生部位多在胃部,而且常为多发性。
2. 肝脏
肝脏是重要的代谢器官,具有多种功能。因此,严重创伤时对肝脏是沉重的负担,许多肝功能指标(如胆红素、尿胆原、脑磷脂絮状反应等)均可出现异常变化,严重影响代谢和凝血因子等物质的合成。
3. 血液和骨髓
创伤后的早期,骨髓中的多核巨细胞受到抑制,后期可释出大量血小板。血液的重要变化是凝血机制的改变,早期血小板急剧减少,常发生凝血障碍,血液内凝血酶原和第Ⅴ因子减少。