Инфекционно - токсический шок
Под инфекционно-токсическим шоком следует понимать синдром полиорганной недостаточности (нарушений) возникающий вследствие острого дисбаланса перфузии органа под воздействием комплекса токсинов инфекционного происхождения, метаболитов и патологических иммунных комплексов. Инфекционно – токсический шок может наблюдаться при развитии инфекции вызванной грамположительной, грамотрицательной микрофлорой, также риккетсиями, вирусами, простейшими, грибами, патогенное действие которых на организм приводит к нарушению нейровегетативных механизмов регуляции сосудистого тонуса, нарушению микроциркуляции и адекватной перфузии тканей. При инфекционных заболеваниях ИТШ имеет свои особенности: при грамотрицательной инфекции, для развития ИТШ не обязательно иметь генерализацию процесса (например: сальмонеллез локализованная тяжелая форма). В то же время при сепсисе ИТШ также может развиваться за счет контаминации вторичной микрофлорой.
В качестве этиологических факторов ИТШ в основном выделяют грамположительные, грамотрицательные бактерии. При грамположительной флоре, как правило, имеются особые входные ворота инфекции и вследствие отличия строения, как стенки бактерий, так и их токсинов, ИТШ имеет свои особенности.
При грамотрицательной микрофлоре: 40-45 % - случаев ИТШ приходится на менингококковую инфекцию, около 50 % - на энтеробактерии: сальмонеллы (энтеритидис, тифимуриум, тифи), иерсинии, шигеллы. На долю условно-патогенной микрофлоры приходится небольшой процент и в основном у детей младшего возраста - микрофлора при этом разнообразная от клебсиеллы до синегнойной палочки. Соотношения могут меняться в зависимости от климата, времени года. В этом плане показательна менингококковая инфекция. При инфекционных заболеваниях связанных с грамотрицательной микрофлорой входными воротами инфекции являются желудочно-кишечный и респираторные тракты.
Патогенез. Ведущее значение имеют свойства ряда патологических субстанций микроорганизмов. Основную роль играет эндотоксин, который обладает мощными рецепторными связями, опсонинами и обладает прямым или опосредованным действием на гомеостаз. В настоящее время механизм действия эндотоксина изучен наиболее детально, поэтому мы остановимся на нем более подробно. Считается, что пусковые механизмы при разных инфекциях могут отличаться, но следующий каскад событий при ИТШ принципиально не отличается. Именно действию эндотоксина придают решающее значение в возникновении целой цепи патологических реакций характерных для шока. Причем количественное определение эндотоксина в крови показало дозозависимое действие эндотоксина, способствующее развитию полиорганной недостаточности. Поэтому первым пусковым звеном развития шока является чрезмерная микробная и эндотоксиновая нагрузка на организм. Эндотоксин представляет собой полимер, биологическая активность которого зависит от его липидного компонента (липид А) Липополисахариды разных бактерий по своей структуре почти идентичны, отличаются только по антигенной структуре. Они очень быстро проникают во все среды, этим и объясняется его быстрая диссеминация во все структуры и органы.
Эффекты действия эндотоксина – прямые, их около 40,это прямое воздействие без посредников; опосредованные – это воздействие через лигант-рецепторы гомеостаза – их около 300. Патогенез ИТШ рассматривается через воздействие ЛПС на различные системы. Взаимодействие липополисахарида с рецепторами макрофагов сопровождается активацией макрофагов и синтезом группы белков – провоспалительных цитокинов - фактора некроза опухолей, интерлейкина – 1, интерлейкина -6. Эти цитокины обладают широким спектром биологического воздействия, проявляющегося в многообразных изменениях метаболизма, гемопоэза, свойств сосудистой стенки, функции регуляторных систем.
Другой стороной действия эндотоксина является его агломерация или опсонизация клеток организма, в первую очередь эндотелиальных. Необходимым условием такого процесса является очень высокая концентрация эндотоксина в крови. Это неспецифическое связывание с клетками эндотелия в условиях активации комплемента и гемокаогуляции может приводить к обширным повреждениям эндотелия. Механизм повреждения особенно актуален при критических состояниях, которые сопровождаются чрезвычайно высокими концентрациями эндотоксина, нарушениями агрегатного состояния крови и другими регуляторными дисфункциями. Повреждение эндотелия сосудов является краеугольным камнем развития полиорганной недостаточности – заключительного этапа шока и основной причины летальных исходов. Механизм эндотелиальных поражений комплексный: наличие микробных клеток в кровотоке приводит к активации свертывания крови, системы комплемента, макрофагов и нейтрофилов, что сопровождается синтезом и выделением широкого спектра биологически активных веществ. Суммарный эффект этих процессов выражается в активации нейтрофилов, тромбоцитов, повышении их адгезивных свойств, дегрануляции, выделении кислородных радикалов и протеаз. Активация самих макрофагов сопровождается также выделением биологически активных соединений: цитокинов, простагландинов, лейкотриенов, тромбоксана, активации Т-лимфоцитов с выделением интерлейкина – 2. Все эти факторы вызывают нарушения регуляции или прямые повреждения эндотелия. Клинической манифестацией всех этих процессов является генерализованная воспалительная реакция. Предполагается, что специфическая система макрофагов, распознающая в организме фрагменты грамнегативных бактерий, является ведущей в формировании патогенетических механизмов, лежащих в основе клинических проявлений шока. При этом формирование полиорганной недостаточности является одновременно протекающим, но относительно независимым механизмом аутоагрессии, связанной с повреждением эндотелия собственными эффекторными системами, первоначально направленными против микроорганизмов.
1. ЛПС и простагландины (ПГ). Представляет интерес взаимодействие ЛПС и ПГ на: эндотелии сосудов, тромбоцитах, лейкоцитах. В эндотелии при взаимодействии с мембраной происходит вымывание линолевой кислоты и запуск ПГ за счет выделения простациклинов, что приводит к дилятации капилляров и высвобождению серотонина из межэпителиальных ганглионарных клеток. При воздействии на тромбоциты выделяются тромбоксаны (А,В), которые также вызывают констрикцию капилляров и активный выброс тканевого тромбопластина (запуск внутреннего пути ДВС) Воздействие на лейкоциты – под влиянием липоксигеназы из арахидоновой кислоты синтезируются лейкотриены, это комплекс веществ цитокинов, которые являются активаторами местных воспалительных и иммунопатологических реакций. При этом на уровне сосудов возникает вазодилятация, которая в связи с высвобождением серотонина приводит к нарушению структуры их интимы, повышению ее пропитывания, далее следует констрикция и возникают условия для повышенного тромбообразования, а лейкотриены вызывают перифокальное воспаление стенки сосуда. Таким образом, в сосудах возникает воспаление с тромбообразованием, а это прямой путь к развитию ДВС-синдрома и ИТШ.
2. ЛПС и энергетический ресурс клетки. Происходит активация аденилатциклазы, которая в свою очередь активирует цАМФ, резкое нарастание, которого приводит к снижению уровня АТФ клетки, дезаминирование блокируется, гликолиз нарушается и клетка функционирует на низком энергетическом уровне.
3. ЛПС и система ренин-ангиотензин-альдостерона. С одной стороны ЛПС активирует продукцию ренина, с другой стороны активируется система биосинтеза простагландина – это две конкурирующие системы, в связи с этим ангиотензин II не образуется, при этом создаются условия для падения уровня гемодинамики, перераспределения крови в сосудистом русле.
4. ЛПС и ККС (каликреин-кининовая система) Происходит прямое активирование брадикинина, в дальнейшем кинин активирует прекалекреин, калекреин. Полный энергетический функциональный дисбаланс клеточных структур идет через активацию фактора Хагемана, через выработку фибриногена.
5. ЛПС и фибринолитическая система. Взаимодействие идет по следующей схеме: фибронектин активирует XII фактор далее появляется сверхактивное количество плазминогена – плазмина (включаются плазменные факторы гемостаза).
6. ЛПС и иммунная система. Взаимодействие осуществляется через фибронектин (основная функция - хемотаксис, доставка, активация, презентация антигена), что приводит к сверхактивации макрофагов, усилению выработки цитокинов – в первую очередь цитокина С3. Поддерживает на сверхактивном уровне концентрацию нейтрофильного фактора некроза опухолей, приводит к накоплению продуктов перекисного окисления, активизирует свободные кислые радикалы, которые завершают метаболизм клетки с полным ее разрушением. В случаях нормального течения инфекционного процесса и адекватного иммунного ответа уже через 48 часов концентрация цитокинов значительно снижается, при развитии шока высокая концентрация их сохраняется и даже имеет тенденцию к нарастанию, что ведет к развитию иммунопатологических реакций.
ЛПС сами обладают простагландинным эффектом. Основное влияние идет на уровне капилляров, далее идет извращение общего гемодинамического потенциала приводящее к нарушению перфузии тканей и клеточной дезорганизации. Эти явления носят генерализованный характер, обусловливают синдром полиорганной недостаточности.
Таблица 1 Схема патогенеза ИТШ
| Взаимодействие бактерий и/или их фрагментов с макрофагами и нейтрофилами | Поступление медиаторов воспаления в кровь | Системный ответ на воспаление | Полиорганная недостаточность |
| Избыточная микробная нагрузка | Простагландины Тромбоксаны Лейкотриены | Воспаление, отек Гиперкоагуляция крови Аллергия, сенсибилизация | Гипоперфузия органов ¯ Полиорганная недостаточность ¯ Летальный исход |
| Фактор некроза опухолей Интерлейкин – 1 Интерлейкин – 6 Интерлейкин – 2 | Вазодилятация Гиповолемия Ишемия тканей Повышение температуры Лейкоцитарный сдвиг влево Анемия | ||
| Эффект лечения достигается лишь при адекватной коррекции всех звеньев патогенеза |
Нарушения микроциркуляции сопровождаются изменениями реологических свойств крови. Основное значение в этом придается повреждениям эндотелия сосудов и изменениям в системе гемостаза. Активация системы гемостаза и развитие диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови - характерная особенность инфекционно- токсического шока. Изменения в системе гемостаза при ИТШ носят фазовый характер. На первом этапе в фазе гиперкоагуляции отмечается высвобождение и накопление в крови тромбопластического материала. Под воздействием токсинов происходит разрушение, активация и агрегация тромбоцитов. Повреждение сосудистой стенки вызывает в частности активацию Х11 фактора (фактор Хагемана). В этих условиях активируется каскад реакций, конечным результатом которых является превращение протромбина в тромбин, что в свою очередь стимулирует переход фибриногена в фибрин. Увеличивающийся множественный микротромбоз ведет к ухудшению микроциркуляции в тканях и нарушению функции, прежде всего почек и легких.
В связи с возрастающим процессом потребления плазменных и тромбоцитарных факторов свертывания наступает их дефицит, что соответствует второй стадии ДВС – коагулопатии потребления. В этой стадии происходит истощение тромбоцитов, развивается их функциональная неполноценность и убыль из кровотока наиболее активных кровяных пластинок. В стадии коагулопатии продолжается и даже может прогрессировать процесс микротромбоза, но развивающаяся неполноценность с нарушением тромбоцитарного гемостаза определяет нарастающую трансформацию тромботического процесса в геморрагический, что проявляется в виде кровоточивости и геморрагий.
В третьей стадии на первое место выступают процессы фибринолиза. Распространенный микротромбоз вызывает вторичную активацию фибринолитической системы, направленную на ликвидацию микротромбов. Поступление в кровь продуктов фибринолиза и их активаторов сопровождается нейтрализацией и дальнейшим истощением факторов свертывания крови. Конечным итогом данного процесса является развитие прогрессирующего геморрагического синдрома, недостаточность гемостаза вплоть до неуправляемой кровоточивости.
Патогенез шока, вызванного грамположительной флорой, изучен менее. Основой взаимодействия грампозитивных бактерий с компонентами иммунной системы человека являются поверхностные структуры микробных клеток, которые представлены пептидогликаном, тейхоевыми кислотами, но не содержат липополисахарида. Существенные различия структуры внешних мембран микроорганизмов предполагают взаимодействие с другими рецепторными структурами клеток иммунной системы, другие механизмы начала генерализованной воспалительной реакции. Шок, обусловленный грамположительной микрофлорой развивается, с самого начала более медленно с постепенным развитием полиорганной недостаточности. Однако на поздних этапах процесса постепенно нивелируются различия начального периода, и происходит развитие принципиально общих механизмов клинических проявлений.
Феномены патогенеза ИТШ. Феномен Санарелли-Шварцмана – суть феномена состоит в том, что эндотоксин вызывает раздражение форменных элементов на уровне капилляров, что приводит к образованию тромба, воспаления и отека капиллярной стенки, что влечет полиорганную недостаточность, степень которой определяется резервом адаптации и подверженности стрессам. Показано значение преморбидного фона и наличие предшествующих заболеваний для частоты и тяжести течения шока. Например, хронические неспецифические заболевания легких, инфекционно-аллергические заболевания способствуют развитию ИТШ. Резервные возможности современного человека крайне низки, что часто приводит к срыву механизмов защиты и адаптации.
Поражение почек. Почки первыми вовлекаются в перераспределение крови при шоке через шунты (для поддержания функции ЦНС и других жизненноважных органов), выключение почек приводит к развитию ишемически-некротического инсульта в них в сочетании с прямым повреждающим действием на сосуды почек за счет механизмов описанных выше активации простагландинов приводит к резкому снижению продукции мочи, острой почечной недостаточности, которая сама в свою очередь способствует расстройствам гемодинамики.
Поражение печени – развивается последовательная цепь изменений: резкое снижение метаболической активности, снижение уровня кровотока вызывает ишемию купферовских клеток, что влечет нарушение фильтрующей способности клеток для плазматического детрита. Токсические продукты поступают в кровь, затем в легкие, что приводит к их повреждению.
Поражение легких. Легкие это второй фильтр для плазматического детрита, при ИТШ он осаждается в легочных капиллярах при этом вызывается воспаление продуктами детрита (накапливаются в легких в сверхвысоких концентрациях).Возникает обструкция капилляров и локальное воспаление, нарушение проницаемости и интерстициальный отек при этом блокируется проницаемость мембран для кислорода, блокируется тканевое дыхание, все это усугубляется локальной активностью цитокинов,ДВС –синдромом, что в конечном итоге вызывает развитие респираторного дистресс синдрома у взрослых, когда воспалительный процесс развивается на уровне межуточной ткани.
Поражение поджелудочной железы и желудочно-кишечного тракта. В поджелудочной железе вначале усиливается выброс инсулина и глюкагона с последующим истощением и переходом на анаэробный гликолиз с развитием гипоксии и гипергликемии в результате дефицита инсулина. В ЖКТ происходит снижение кровотока и ишемия слизистой ведет к расстройствам слизистого слоя при этом возникают условия для контаминации микрофлоры кишечника в кровоток.
Поражение головного мозга – возникает эцефалопатия с нарушением сосудистой проницаемости, возникают микротромбозы, угроза отека мозга.
В сердце – развиваются ишемические изменения в миокарде, миокардиодилятация, нарушения коронарного кровотока с угрозой развития тромбоза.
Есть понятие о резерве организма человека, у части больных превалирует поражение отдельных органов, а иногда наблюдается поражение всех органов в равной степени.
Клиника ИТШ.
В ранней фазе шока (I степень)артериальная гипотензия может отсутствовать. Характерны признаки резко выраженной интоксикации, миалгии, боли в животе без определенной локализации, усиление головной боли, подавленность, чувство тревоги или, наоборот, возбуждение, беспокойство, тахикардия, уменьшение пульсового давления. Наиболее типичным проявлением нарушения микроциркуляции является снижение темпа мочевыделения (менее 25 мл/ч для взрослых). Шоковый индекс повышается до 0,7-1,0.
Фаза выраженного шока (II степень)проявляется более манифестированными клиническими признаками циркуляторной недостаточности. Критически падает артериальное давление (максимальное ниже 90 мм рт. ст.) при частом (более 100 уд./мин) слабого наполнения пульсе. Шоковый индекс достигает 1,0-1,4. Отмечаются гипотермия, бледная, влажная, холодная кожа, акроцианоз. Дыхание учащенное. Усиливаются заторможенность и апатия.
В фазе декомпенсированного шока (III степень)происходит дальнейшее падение артериального давления при нарастании тахикардии. Шоковый индекс возрастает до 1,5 и более. Нарастает общий цианоз, появляются признаки полиорганной недостаточности (одышка, олигоанурия, иногда желтуха). В крови — декомпенсированный метаболический ацидоз, лактатцидемия, гипоксемия. В дальнейшем температура тела снижается до субнорматьного уровня, кожа холодная, землистого оттенка, цианотичные пятна вокруг составов, а затем по всему телу. Выражен симптом белого пятна. Максимальное артериальное давление ниже 50 мм рт. ст. Пульс нитевидный, давление не определяется. Шоковый индекс более 1,5. Анурия. Острая паренхиматозная дыхательная недостаточность. Нитевидный пульс. Возможны повторные кровотечения, непроизвольная дефекация. Сомноленция. Переходящая в сопор и кому. Полиорганная недостаточность приобретает необратимый характер.
На течение ИТШ определенный отпечаток накладывают патогенетические особенности отдельных нозологических форм. Так, при менингококцемии. геморрагических лихорадках доминирует геморрагический синдром. Шок у больных гриппом чаше развивается в периоде бактериальных осложнений, а у больных лептоспирозом — с началом антибактериальной терапии.
Разновидностью ИТШ является так называемый синдром токсического шока, обусловленный поступлением в кровь стафилококковых экзотоксинову больных с очаговой инфекцией, при использовании женщинами гигиеническихтампонов. В подобных случаях, кроме типичных расстройствмикроциркуляции, наблюдаются диффузная эритематозная или полиморфная сыпь, гиперемия слизистых оболочек, боли в горле, иногда конъюнктивит.
Диагностика.
1. Установление факта развития ИТШ на основании выделения кардинальных признаков шока – гипотензия, нарушение сознания, олигоанурия, микроциркуляторные нарушения.
2. Установление причины заболевания или его класс. Если думаем о грамотрицательной микрофлоре и видим ее сверхбурные проявления, высока вероятность развития ИТШ.
3. При снижении артериального давления можно ввести 200-400 мл раствора ГЭК (волювен, венофундин) струйно – если идет повышение систолического давления на 25 %,то это не шок, а если повышение давления незначительное, то уже имеются шоковые изменения.
4. ЦВД-критерий фазности шока, при децентрализации кровообращения оно может стремиться к нулю или быть отрицательным, при централизации кровообращения - наоборот высокое.
5. Показатель Алговера – ЧСС/АД сист. При шоке, чем ниже АД, тем больше ЧСС, при показателе 1,5 и выше шок выражен.
6. Симптом Гведала - показатель нарушения микроциркуляции: на месте давления пальцем на коже появляется побледнение, которое исчезает через 4-6 сек. При нарушении микроциркуляции время увеличивается до 8- 10 сек.
7. Вычисляется среднее артериальное давление, которое равно: диастолическое давление плюс разница между систолическим и диастолическим давлением деленная на три. В норме САД равно 90 – 95, при шоке оно снижается. Если САД меньше 60, то это выраженный шок
8. Оценка диуреза – нужно катетеризировать мочевой пузырь, при шоке мочи практически нет.
9. Для оценки системы гемостаза: подсчет количества тромбоцитов, тромбиновое и протромбиновое время, этаноловый и протаминсульфатный тесты, фибриноген, антитромбин III, активированное парциальное тромбопластиновое время, пластиночный фактор 4.
Успех лечения зависит от правильной оценки гемодинамики.
1. Оценка сердечного выброса: методом термодилюции, доплерографии. Можно снять ЭКГ и провести эхокардиографию.
2. Сатурация (насыщение) кислорода определяется при помощи пульсоксиметра. Норма составляет 100%, при снижении ниже 85% возникает угроза для жизни.
3. Оценка потребления кислорода тканями. Норма 23–27%, т.е. из поступающего с током крови кислорода тканями усваивается 23-27%.
4. Ориентиры в условиях шока: гемоглобин 100 г/л, сатурация кислорода – 90%, сердечный индекс - 2,2 л/мин/м2, - это удовлетворительные показатели, Оценка гемодинамики – измерение ЦВД. Оценка гипоксии, оценка осмолярности и коллоидно-осмотического давления. Определение электролитов особой информации не несет, только возможно развитие гиперкалиемии при ОПН.
Интенсивная терапия.
Основными целями терапевтических мероприятий при ИТШ являются восстановление микроциркуляции и купирование диссеминированного внутрисосудистого свертывания, которые проводят одновременно путем настойчивой инфузионной терапии и внутривенного введения фармакологических препаратов.
В качестве инфузионных средств используют попеременно кристаллоидные и коллоидные растворы. Вначале применяют 0,9% раствор натрия хлорида (в том числе, в качестве растворителя для антимикробных средств), затем — полиионные растворы (стерофундин, Рингер, лактасоль, мафусол, ацесоль) . энергетические полиионные растворы с инсулином в объеме до 1500 мл. В дальнейшем их чередуют с коллоидными растворами (альбумин, волювен, гелофузин и др.) , способствующими перемещению жидкости из интерстициального во внутрисосудистое пространство. Тем самым уменьшаются интерстициальный отек, гиповолемия, сгущение крови, агрегация форменных элементов, устраняется сладж, осуществляется неспецифическая дезинтоксикация. На фоне стабилизации гемодинамики целесообразно применить гелофузин , который, одновременно с улучшением реологических свойств крови, стимулирует диурез, способствуя купированию почечной недостаточности. Общее количество инфузионных растворов при их непрерывном капельном введении может быть доведено до 4000-6000 мл. При этом количество коллоидных растворов не должно превышать 1200-1500 мл, в том числе синтетических — 800-1000 мл. Сигналом к снижению скорости и уменьшению количества вводимых инфузионных растворов является повышение центрального венозного давления (до 140 мм вод. ст. и выше) при сохранении анурии.
Для воздействия на отдельные патогенетические механизмы ИТШ применяют фармакологические препараты одновременно с инфузионными средствами. Их вводят через резинку систем внутривенных вливаний или вместе с кристаллоидными не щелочными растворами. Коррекции микроциркуляции, повышению неспецифичной резистентности организма, нормализации гемостаза и реологических свойств крови способствует внутривенное введение пентоксифиллина.
Эффективными считаются глюкокортикостероиды. В начале лечения одномоментно вводят 90-120 мг преднизолона или другие препараты в эквивалентных дозах. В случаях ИТШ I-II степени при положительном эффекте дальнейшее введение глюкокортикостероидов повторяют в тех же дозах с интервалами в 6-8 ч. При шоке III степени, отсутствии положительных гемодинамических сдвигов на фоне внутривенных капельных инфузий осуществляют повторные введения 60-90 мг преднизолона через каждые 15-20 мин. Считается, что массивные фармакологические дозы глюкокортикостероидов способствуют восстановлению кровообращения на уровне капилляров, снимая спазм прекапилляров и посткапиллярных венул. После достижения устойчивого положительного эффекта переходят на обычные при тяжелом заболевании разовые и суточные дозы.
Энергичную инфузионную терапию сочетают с введением сердечных гликозидов, комплекса витаминов, особенно аскорбиновой кислоты, с коррекцией электролитного баланса и КОС.
Важным по значимости фармакологическим средством лечения больного является гепарин, с введения которого фактически и должна начинаться интенсивная терапия, особенно на ранних стадиях шока, когда преобладает диссеминированное свертывание крови. Его вводят внутривенно, вначале одномоментно, а затем капельно — по 5 тыс. ЕД под контролем времени свертывания крови (не более 18 мин). В случаях ИТШ III степени
целесообразно введение ингибиторов фибринолиза — протеиназ (контрикал — 200 000 АТрЕ или др.) в обязательном сочетании с гепарином.
Вышеуказанные терапевтические мероприятия проводят на фоне постоянной ингаляции через носоглоточные катетеры хорошо увлажненного кислорода со скоростью 5 л/мин. Функционально выгодное положение больного — с приподнятыми до 15 ногами. Для контроля диуреза необходима постоянная катетеризация мочевого пузыря. Мочеотделение до 0,5-1,0 мл в 1 мин свидетельствует об адекватной перфузии паренхиматозных органов и является основным показателем эффективности терапевтических мероприятий. При этом восстановление исходного уровня артериального давления не должно быть самоцелью. Использование адреномиметиков (адреналин, мезатон) допустимо при отсутствии эффекта от вышеперечисленных мероприятий. При стабилизации гемодинамических показателей могут применяться методы экстракорпоральной детоксикации, ГБО. После выведения больного из ИТШ необходимо продолжать интенсивную терапию, направленную на купирование возможной дыхательной (шокового легкого), почечной (шоковой почки), печеночной недостаточности.