翻译/总结:王剑荣校对:席绍松
摘要
本文目的
本文讨论肾脏的大循环和微循环方面,同时还有一个理想的肾脏血流测量方法,最后,简短地讨论了治疗方案,包括肾脏特异性微循环效应。
近期发现
维持肾脏功能的最佳平均动脉压仍存在争议,但MAP60-80mmHg可能是最优的。另外需要注意的是肾脏流出道的压力,特别是中心静脉压。微循环存在的异质性可以通过适当的利用血管收缩药物的独特微循环效应改善。过多的儿茶酚胺可能是有害的应该避免,血管紧张素II和血管加压素都可以通过很多机制改善肾小球血流。大循环和微循环的血流可以通过以下方法获得:床边超声、舌下微循环、尿氧分析。
结论
急性肾损伤(AKI)是休克导致器官衰竭的常见表现,避免血流动力学不稳定可以减少这一风险。血流动力学监测不是常规的但可以指导目标治疗。对脓*症在深入的应用病理生理的理解、监测技术、治疗选择基础上实行个体化血压管理,可能最终减缓急性肾损伤的发生。
正文:
背景
血流动力学不稳定可能导致循环障碍和肾功能不全。尽管在没有大循环衰竭的情况下也可能存在肾功能衰竭,维持大循环静态参数,如平均动脉压(MAP)和中心静脉压(CVP)可以保持肾脏灌注并降低AKI的风险。肾脏血流动力学的优化,包括微血管和大血管血流,已经得到广泛的评估。尽管证据尚不明确,65mmHg的MAP被认为足够维持肾灌注压(RPP)。微血管功能障碍很难量化,因为其机制超出了静水力学的范围。在此之前,在出现少尿或血清肌酐升高患者前证实都有明显肾大循环和微血管循环障碍的证据,这通常发生在肾实质损伤很久后。在认识到AKI之前,更有效的评估工具可能会对循环衰竭提供有价值的见解。维持肾血流(RBF)的药物策略包括儿茶酚胺、血管加压素和血管紧张素II,有充分的证据阐明这些升压药的作用。然而,这些疗法对微血管循环的影响可能有所不同。认识到这些差异可能有助于以个体病人为中心的方法来支持肾血流动力学
正常肾脏的血流自身调节
肾脏功能直接归因于肾脏系统的血液流入和流出,这是由血管内压力的差异决定的。RPP是MAP和CVP的差值,是负责输送血液到肾脏的动力。RBF通常在1.2升/分钟左右,占心输出量的20%左右。然而,只有20%的这种血流,即-毫升/分钟,以微血管血流的形式到达肾小球。肾小球滤过率(GFR)是肾功能的近似值,取决于肾小球毛细血管流入Bowman囊的累积速率。GFR由从血浆到Bowman空间的静水压力梯度和肿胀压力梯度决定。
急性MAP的变化和RBF的相应变化可能导致GFR的变化,因为大血管压力影响微血管压力。然而,这通常是短暂的,因为自动调节,或在不同灌注压力变化下肾脏内在保持恒定的血流能力。肾的自我调节主要发生在肾小球前或入球小动脉,通过肌源性反射和小管肾小球反馈的机制完成。肌源性反射是由RPP的增加引起的,RPP会拉伸入球小动脉,导致平滑肌细胞去极化,最终导致入球血管的血管收缩。小管肾小球反馈机制通过检测*斑部氯离子来调节RPP变化过程中的肾小球血流,从而导致入球小动脉的收缩或扩张。
天然血管收缩剂(例如:去甲肾上腺素和血管紧张素II)和血管扩张剂(例如:前列腺素和一氧化氮)是RPP的关键神经激素影响者。在大血管水平上,血管收缩剂和血管扩张剂具有可预测性,对RBF也具有相似的作用。然而,微血管差异确实存在,如下所述,并且可以根据不同疾病状态下调整治疗目标。
疾病状态下影响肾脏循环的因素
在循环衰竭状态下,心输出量是不均一的,并重新分配到大脑、心脏和肾脏等关键器官。此外,脓*症等情况会干扰小管肾小球反馈,导致自身调节血流减少或闭塞。机械地说,当血管最大限度地扩张时,就会发生自我调节的丧失,因此器官血流量只能随着流入和流出压力的变化而线性地增加或减少。这如图1.所示。
与大脑和心脏相比,肾脏中与维持器官功能相关的最小灌注阈值更高。根据这一观察结果,保持MAP略高于维持肾自身调节所需的下限可能是最佳的。尽管如此,在休克状态下保持肾功能所需的最佳MAP一直是争论的焦点。动物和人类模型得出结论,当MAP低60-80mmHg时,自调节可能受到损害。Poukkanen等人研究能够表明,较低的MAP与脓*症患者AKI的进展有关。相反,Dunser和Hasibeder发现,儿茶酚胺治疗维持的感染性休克患者较高的MAP水平与肾功能恶化有关,提示儿茶酚胺应用可能是有害的。患者本身特征如慢性高血压也可能影响灌注或MAP目标。Asfar等人表明,在患有脓*性休克的慢性高血压患者中,较高的血压是有益的。
除了MAP,肾灌注同样依赖于流出压,或是CVP,这在危重疾病中可以升高。升高的CVP可导致肾小球灌注减少,肾脏不良结局和死亡。事实上,有人认为CVP可能比MAP更能影响肾脏预后。Legrand等人发现:在严重脓*症患者中,MAP、混合静脉血氧饱和度和心输出量与新发的或持续的AKI无关,但CVP与新发的/持续的AKI之间存在线性关系,即使在调整液体平衡后也是如此。此外,在一组急性心力衰竭患者中,Mullens等人发现较高的CVP与肾功能恶化有关,这种情况在采用强化药物治疗、CVP降低后缓解。这些发现对脓*症的初始复苏指南具有重要意义,指南建议在诊断脓*症的前3h内静脉注射至少30毫升/公斤(静脉注射)晶体液。事实上,应该避免过度复苏,因为它与肾脏的不良结局有关。
在疾病状态下,微血管肾循环也受到损害。有报道异质性灌注导致局部缺血、缺氧。这种异质性的可能机制包括微血栓形成和毛细血管堵塞、内皮破坏和毛细血管渗漏,以及血管活性物质的上调和下调(这可能提示不同治疗方案选择,如下所述)。此外,动静脉分流可能有促进AKI的发展,尽管这一机制是否是适应不良仍值得商榷。微血管循环在传统上很难测量和量化。影响肾灌注的因素示意图如图2所示。
监测肾脏血流动力学
监测肾脏血液动力学的工具效果有限。床旁超声已成为ICU环境中的标准做法,尽管超声监测肾脏灌注并不是常规。肾多普勒超声可用于计算肾阻力指数(RRI),并可阐明肾内弓状动脉或肾内叶间动脉的血流。计算RRI为收缩期峰值和舒张末期血流速度之差,除以收缩期峰值流速,异常值0.70,较高的RRI与AKI的发生率有关。
RRI已被评估为引导肾灌注的方法。Deruddre等人评估了增加MAP对感染性休克患者RRI的影响,发现当MAP从65mmHg增加到75mmHg时,RRI减少(从0.75±0.07减少到0.71±0.06),尿量增加(76±64增加到93±68毫升/小时)。然而,当MAP增加75-85mmHg时,尿量和RRI都没有改善,这表明这些患者可能有一个拐点。然而,使用RRI达到最佳MAP的可能性应该考虑到慢性肾脏疾病、糖尿病、动脉粥样硬化、心率和缺氧的存在,这些因素可以改变RRI。此外,RRI没有描述或反映肾脏微循环对AKI发展的贡献。
多普勒超声评估肾内静脉血流(IRVF)可用于评估肾静脉淤血。Lida对心力衰竭患者的一项研究表明:IRVF模式与右心房压力(RAP)和临床预后相关。Beaubien-Souligny等人开发了一种床旁超声分级系统,通过收集每日重复测量术后最初3天的门静脉、肝静脉和肾内静脉多普勒和下腔静脉(IVC)来评估心脏手术患者的全身静脉淤血。多普勒模式中IVC超过2cm并伴有严重的血流异常与随后AKI的发展有关[危险比:3.69;置信区间(CI)1.65-8.24;P=0.]。
另一种可能的工具是肾静脉淤滞指数(RVSI),它表示心动周期与肾静脉无流出的比例。RVSI与91例肺动脉高压和右心衰患者的肾功能、致残率和死亡率有显著相关性(危险比:4.72;95%CI2.10-10.59;P0.0)。虽然上述所有工具都可以在ICU执行,但很少这样实施。
在微血管水平上,由于缺乏可靠的方法来以非侵入性的方式实现这一目标,对肾脏循环的监测仍然是一个挑战。微穿刺技术在动物模型中被证明可提供丰富的信息,但在人类中是不切实际的。有报道暗场(IDF)显微镜测量舌下组织微循环血流作为组织灌注的标志,这项技术可能有助于阐明休克中的广泛性存在的微循环功能障碍,但可能不能充分反映肾脏内血流的异质性。
非侵入性成像技术,如动态增强超声(CEUS),可以阐明肾微血管异常。在猪的脂多糖模型中,CEUS上的血流异常与舌下异常有关。更重要的是,CEUS能够预测脓*症患者的AKI、肾脏替代治疗(RRT)的启动和肾脏恢复。
最后,尿氧含量被提出作为一种测量休克微血管复苏的方法,并在动物模型中得到了验证。Lankadeva等人提出,尿氧可能是AKI风险一个有用的实时生物标志物。这些非侵入性工具虽然很有前途,但到目前为止还没有成为标准的方法。
优化肾脏血流动力学的治疗选择
在血压降低的情况下,血管加压治疗是恢复RPP的关键。从概念上讲,任何在低血压状态下增加血压的药物都应该有助于减轻AKI。然而,不同的药物之间有一些差异,这些可能用于指导治疗。
整个肾血管树被交感神经系统(SNS)广泛支配,包括肾大动脉、肾小球单位和直血管。除了直接收缩血管外,SNS还释放儿茶酚胺(去甲肾上腺素)。多项研究将去甲肾上腺素与增加尿量和改善肾功能联系起来,在脓*性休克的情况中。去甲肾上腺素已被证明可以控制传入和传出小动脉,从而导致GFR的变化。然而,对肾小球滤过的具体影响仍然是一个争论的问题。儿茶酚胺实际上可能与肾脏内的低灌注和缺血的异质性区域有关。如前所述,去甲肾上腺素治疗脓*性休克患者的MAP改善并不能转化为肾预后的改善,这可能是由于较高的儿茶酚胺剂量所导致。
非儿茶酚胺血管加压素(血管紧张素II)与改善肾脏预后有关。血管紧张素II是肾素-血管紧张素-醛固酮系统的组成部分,已被证明可以控制肾微血管,以通过更先收缩出球而不是入球血管来调节GFR。这种现象有被很好地研究,对肾小球滤过有可预测的影响。血管紧张素II还被证明通过系膜收缩和醛固酮对盐和水调节改善肾小球灌注压力。对血管紧张素II治疗高输出休克(ATHOS-3)试验的事后分析表明:AKI患者的生存收益、对RRT的需求减少。此外,血管紧张素II刺激肾内一氧化氮以及血管舒张物质前列腺素、腺苷、内皮素和利钠肽的释放,以抵消任何过度的血管收缩,而血管收缩可导致肾缺血。然而,去甲肾上腺素也显示出类似的作用,因此血管紧张素II的益处可能是有限的。
血管加压素还可以通过肾单位内入球和出球小动脉的差异血管收缩来改善微循环血流动力学。此外,它已被证明基于液体状态影响髓质微循环血流。血管加压素的独特之处是通过调节肾集合管的透水性来增加血管内容量的能力。许多试验已经评估了休克患者使用加压素的肾脏预后。血管加压素与去甲肾上腺素输注在感染性休克(VASST)试验中的研究表明:AKI和RRT的进展速度较低。血管加压素与去甲肾上腺素作为脓*症休克(VANISH)试验的初步治疗表明:与去甲肾上腺素相比加压素组与较低的血清肌酐水平、较高的尿量和较少使用RRT有关。最后,Hajjar等人的研究显示,与去甲肾上腺素相比,血管加压素治疗时,心脏手术患者合并血管麻痹性休克的患者发生AKI发生率较低。表1比较了去甲肾上腺素、血管紧张素II和血管加压素对RBF的影响。
结论
AKI与休克不良预后有关,应尽量避免。由于脓*症期间自身调节的丧失,应特别注意RPP,RPP决定RBF,并可由精明的临床医生调整以对患者有利。通过增加MAP和减低CVP来优化RPP,尽管高剂量的儿茶酚胺可以加重肾损伤,但应该避免。同样,通过CVP指导,恰当的输液或利尿可以防止过度复苏。微血管血流难以测定,可能最好通过使用儿茶酚胺和非儿茶酚胺药物联合治疗,可以增加肾小球灌注。通过床旁超声测量肾的血流动力学,计算RRI、IRVF或RVSI,可能有助于RPP的管理。此外,在微循环评估中舌下IDF显微镜、CEUS或尿氧测量可能被证明是有价值的。应该用一种个性化的方法来避免休克后AKI,这一策略用宏观循环和微循环水平的灌注充足性评估做指导,可能最终改善病人的预后。
浙大杭州市一重症
感染性休克不止是动脉压降低和血乳酸升高:
再次呼吁重新思考当前的复苏策略!
重症行者翻译组杨梅
脓*症是由临床医生提出的一组综合症,用于识别急性感染且存在死亡高风险的患者。Sepsis-3定义小组认为,新发器官功能障碍是决定患者是否具有死亡高风险的关键指标。该小组将感染性休克重新定义为动脉血压降低[主观描述为平均动脉压(MAP)≤65mmHg]及不伴低血容量的乳酸水平升高。与只有脓*症的患者相比,满足上述条件的患者死亡率更高。尽管脓*症或感染性休克都增加死亡的风险,但两者代表的却是具有不同基因型、合并症、潜在感染、临床表现(表型)、治疗需求和预后的危重患者。就这一点来说,标准的治疗方法(如升压药治疗)不大可能使所有动脉压降低和乳酸升高的患者同等获益。迄今为止,只有少数研究解决了脓*症或感染性休克患者在临床和治疗上的异质性。所有(大型)临床试验都不能确定单一治疗能否改善生存率,这也提醒我们,虽然脓*症患者的死亡风险增加,但却不需要统一治疗。
在最近一期《重症监护年鉴》中,Sacha等报道的一项研究结果强调,我们目前有关单一治疗方法可使所有感染性休克患者获益的观点是错误的。作者对美国一家三级医疗中心成人感染性休克(定义为MAP<65mmHg)患者的处方数据库进行了回顾,这些患者除了使用一种或多种儿茶酚胺类药物外,还辅以固定剂量的精氨酸加压素(AVP)。结果发现,仅有45%MAP≥65mmHg的患者使用AVP后儿茶酚胺的需求量减少(AVP有反应);而剩余55%的患者在使用AVP治疗后出现了MAP下降,同时儿茶酚胺的需求量和乳酸水平升高。在这个数据库中,作者判断对AVP有反应还是无反应的唯一指标是患者的入院地点(进入非医学重症监护病房的患者更可能对AVP有反应)和AVP治疗前的乳酸水平(乳酸水平低的患者更可能对AVP有反应)。与对AVP有反应的患者相比,对AVP无反应的患者会出现器官功能恶化,病死率也更高。因此,结合诸多其他因素,发现对AVP的血流动力学反应是死亡的独立预测因子。
由于回顾的性质,加之数据库只能集中有限的变量,作者无法报道MAP、儿茶酚胺需求量及乳酸水平以外的其他血流动力学参数。
鉴于两组患者(AVP有反应组和AVP无反应组)对AVP治疗反应的显著差异,很明显,其相应的血流动力学状态也有所不同,因此输注强缩血管药物(如AVP)的反应也不相同。该结果强调了重症医生和研究人员的共同监管,即动脉血压降低和乳酸水平升高是脓*症患者循环病理的统一表现。基础生理和近期的研究显示,感染性休克的4个关键特征决定了心血管衰竭和组织低灌注之间微妙的相互作用:即心输出量、血管阻力、微循环功能和时间。在这些认识和临床经验的基础上我们可以假设,研究人群中存在不同类型的心血管衰竭患者。乳酸水平低的低血压患者(AVP有反应)可能代表循环功能亢进、微循环障碍程度较轻且对AVP治疗反应良好的那部分受试者。这与大型事后比较试验VASST报道的结果一致,即研究注册并接受AVP的患者中,只有血乳酸正常(<1.4mmol/L)的患者病死率低于单用去甲肾上腺素的患者。有趣的是,与去甲肾上腺素相比,随机化时乳酸>4.4mmol/L的患者接受AVP治疗时死亡率更高。同样,在Sacha等的研究中,对AVP无反应者很可能代表微循环与大循环中分离后出现循环低动力或感染性休克晚期的患者,意味着增加全身血流量不会再增加微循环的血流量或改善组织灌注。
与这些病理生理学推测不同,该研究结果明确强调对于(存在脓*症的)危重患者仅凭动脉血压降低就给予升压药或AVP治疗是不恰当的。未来的临床研究必须阐明隐藏在脓*症和感染性休克系列综合征中的不同独特表型,而不是继续寻找能够奇迹般改善高度异质性患者病死率的某个治疗性干预。只有提高对脓*症动脉血压降低和乳酸升高不同病理生理学表型的认识,才能制定恰当的复苏策略并进行检测。对于治疗性干预来说,此类复苏策略必须考虑这些表型具体的时间敏感性和适应症及恰当的复苏终点。鉴于对感染性休克复苏的这些基本问题还没有答案,目前有关液体、升压药或强心药理想类型的研究就显得无关紧要了。
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇