静脉回流在危重病和休克中的作用：休克和机械通气

低血容量

       图 1 显示了低血容量和低血容量性休克期间心脏功能和 VR 曲线的变化。正常循环状态由图上的 A 点表示，心脏功能（描述右心房压力范围内的 CO）和 VR 曲线（描述相同右心房压力范围内的 VR）在此相交。随着低血容量的急性发作，总容量 (Vt) 和张力容量减少，平均体循环充盈压 (Pms) 下降，VR 曲线向左移动 。因此，它与 CO 曲线在较低点相交，最终结果是 VR/CO 下降（点 A 到 B）。请注意，从点 A 到点 B 的这种转变并未考虑交感神经/内源性儿茶酚胺驱动的心脏收缩力补偿性增加（即心室功能曲线的斜率保持不变）或静脉阻力（即 VR 曲线的斜率保持不变）。

图 1. 低血容量和低血容量性休克。箭头表示参数适当增加或减少（解释见正文）。请注意，本综述中的所有图表都是说明性的，并绘制为最佳地展示关键概念。特别是，它们并不意味着随着充盈压力的增加，心脏功能曲线没有稳定。Pms = 平均体循环充盈压；Vt = 总血管内容量。

        然后必须考虑维持 CO/VR 的各种补偿反应。首先，Pms 通过几种机制得到支持。来自交感神经和肾上腺髓质的内源性儿茶酚胺导致静脉容量血管早期收缩，从而导致血管内容积从非张力容量 (Vo) 转变为张力容量 Vs 。此外，间质液体缓慢转移到血管区。由于生理压力下毛细血管前阻力增加、毛细血管后阻力降低，血浆胶体蛋白产生增加，液体从间质转移到血管内区。这导致 Vt 和 Vs 的部分校正。尽管这两个过程都是立即开始的，但临床上显著的容量转移（大约数百毫升液体）需要 6 到 12 小时，峰值反应（> 0.5L）在 3 天内发生，具体取决于血容量损失。如果低血容量仍未得到纠正，这些补偿性变化将导致 Vs、Vt、Pms 和 VR 曲线在数小时和数天内恢复正常（如图 1 所示，从点 B 移回点 C）。低血容量中发生的第二种补偿机制是内源性儿茶酚胺的分泌。这导致心室功能曲线早期向上和向左移动（如图 1 所示，从点 C 到 D 的变化）。这样可以在失血量适中（总量 < 15%）的情况下维持接近正常的 CO。

    治疗低血容量症的明显方法是通过静脉输液（最初为晶体液）恢复充足的 Pms。在图 1 中，这可以通过曲线上从点 B 到点 C 的相同偏移来表示（这也代表了对前面提到的补偿性液体偏移的反应）。由于 Vt 和 Vs 增加，Pms 部分恢复，并且由于内源性儿茶酚胺诱导的心脏收缩力增加，由此产生的 CO/VR 可能高于基线（图 1，点 C 到 D）。这种疗法还具有降低 RV 的直接效果，因为随着血液稀释，红细胞流变学/液体粘度得到改善（因为血红蛋白水平是血液粘度的主要决定因素）。后来，由于循环介质和 NO 引起的血管扩张，RV 也可能降低。这些影响可能导致恢复的 VR 曲线倾斜至更陡峭的斜率，并导致 CO/VR 增加（图 1，点 D 至 E）。与儿茶酚胺刺激相关的更陡峭的心室功能曲线和血液稀释引起的 VR (Rv) 阻力降低解释了为什么在用液体复苏治疗的少量或中等程度（通常 < 15% 总血容量）出血的情况下，CO/VR 可以高于基线。

        如前所述，在中度低血容量的情况下，血液从 Vo 转移到 Vs 可使 CO 和平均动脉压 (MAP) 维持在接近正常的水平。然而，患者的储备量大幅减少，血管内容量进一步大幅损失可能导致 VR/CO 和 MAP 大幅下降。创伤患者麻醉时，这一点表现得很明显。除了对心肌收缩力产生不利影响外，几乎所有的麻醉诱导剂都会导致静脉容量显著增加（即，相对于固定的 Vt，Vs 与 Vo 的比例下降）。在低血容量患者中，这可能导致 VR/CO 和 MAP 严重下降，并有很高的死亡风险。

        通常，治疗低血容量、低血压患者的临床医生会在持续进行液体复苏的同时使用血管加压药来维持正常血压。根据血管加压药的选择，这实际上可能会对 CO 产生不利影响。使用纯 α 激动剂（如苯肾上腺素）会使 VR 曲线的斜率变浅，并导致 CO 降低，但血压仍保持接近正常水平。这可能在短时间内有用，以将血压维持在允许有效自动调节重要器官血流的范围内。

心源性休克

     有多种病因可导致心力衰竭和心源性休克。大多数病因，包括后负荷增加、心肌收缩力减弱（缺血、梗塞等）、心律失常和机械瓣膜故障，都会以类似的方式影响 VR，即增加 PRA。这会降低静脉血流的驱动压力梯度 (Pms-PRA) 并降低 VR，从而直接限制 CO。

     如图 2 所示，心力衰竭和心源性休克由于收缩力下降而使心脏功能曲线向下和向右移动（曲线变平）。结果与 VR 曲线的交点发生在低于正常的 CO 处（图 2 点 A 到 B）。请注意，在点 B，Pms（VR 曲线与横坐标的截距）保持不变，尽管 PRA 明显高于正常值，但 VR/CO 明显较低。在图 2 中，PRA 是从点 B 垂直于图的横坐标绘制的线。这与液体负荷增加 Pms、VR/CO 和 PRA 的影响形成对比。如前所述，较高的 PRA 会降低流向右心房的血流梯度。因此，尽管在这种情况下 PRA 和测量的中心静脉压较高，但 VR/CO 会降低。

图 2. 心力衰竭和心源性休克。箭头表示参数适当增加或减少（解释见正文）。Pms = 平均体循环充盈压。

     内源性儿茶酚胺的补偿性释放导致 Vs 相对于 Vo 增加，从而导致 Pms 增加 。输液也会通过增加 Vt 和 Vs 来增加 Pms，而不会改变 Vo。两者都会产生类似的 VR 曲线右移（忽略粘度效应）。然而，由于严重程度的心肌功能障碍会导致心室功能曲线大幅平坦，因此输液或交感神经激活对 Pms 的任何增加的有益影响都将是适度的（图 2，点 B 至 C）。进一步输液不会大幅增加 CO，而只会增加肺静脉压并导致肺水肿的形成。如果心脏收缩力受到的抑制不太严重（心脏反应曲线维持得更好且更陡峭），则 CO/VR 的初始下降幅度会较小，适度输液可能足以使其恢复到正常范围。

     使用正性肌力药物是治疗几乎所有病因的心力衰竭和心源性休克的标准疗法。最常用的药物是多巴酚丁胺（一种合成的儿茶酚胺）和米力农（一种磷酸二酯酶抑制剂）。这两种药物对心血管系统都有类似的作用，可使心脏收缩力适度增加，同时使小动脉和静脉血管扩张程度轻度至中度（多巴酚丁胺取决于较低剂量范围 ）。这两种作用对心力衰竭均有益。心脏收缩力增加和肺血管负荷后减少使 Starling 心脏功能曲线更陡峭。单独使用时不合并液体，部分纠正下降的 Starling 曲线将显著改善 VR/CO（图 2，点 B 至 D）。然而，假设 Vs 和 Pms 保持稳定或通过适度的液体支持增加，曲线的交点会使 CO/VR 向上移向正常值，即使收缩力仍然有些下降（即心室反应曲线与正常值相比仍然向下移动）（图 2，点 D 到 E）。此外，两种药物的静脉血管扩张作用将导致 Rv 下降（即 VR 斜率更陡，图 2 中未显示），这将进一步再次增加 CO/VR，假设 Vs 和 Pms 通过液体维持，因为血管扩张剂的自然作用是降低 Vs 与 Vo 的比例并降低 Pms。

    如果心脏损伤足够严重，收缩压和舒张压功能障碍的结合会使心室反应曲线明显向下（变平）并向右移动。这表现为 PRA 大幅增加，导致 Pms 到 PRA 梯度变窄。由于该梯度驱动 VR，因此 VR/CO 下降将表现出来，如果足够严重，可能会导致心源性休克。在这种情况下，通常需要多巴胺或去甲肾上腺素，这些具有强效正性肌力和血管收缩作用的正性肌力药物。与米力农和多巴酚丁胺相比，这些药物往往会增加 Vs 作为 Vt 的一部分。净效应是产生比多巴酚丁胺或米力农更温和的正性肌力作用，同时保持低血压休克患者所需的强效血管加压作用。

      尽管缺血性心脏损伤主要发生在左侧，但这种损伤（例如心肌梗塞）通常也会导致右心室功能障碍。除了左心室梗塞通常存在直接右心室损伤因素外，所有导致左心室功能障碍的原因都会导致肺动脉压力和右心室后负荷增加。这代表右心室收缩期射血受阻，并导致右心 Frank-Starling 关系变平。此外，与右心室功能障碍相关的 PRA 增加会导致 VR 梯度（Pms − PRA）变窄和 VR/CO 降低。如前所述，就静脉生理学而言，PRA 的增加是心脏功能障碍降低 VR 的唯一机制。

分布性休克

       分布性休克是一种病理生理状态的通用术语，该状态结合了低血压和显著的小动脉和静脉扩张。血容量和血流分布改变也是其特征。感染性休克是导致分布性休克的典型疾病，尽管危重患者中发现的其他疾病也可能表现出类似的血流动力学异常（全身炎症反应、过敏/过敏样反应、血管扩张药物、肝功能衰竭、肾上腺功能不全、过敏反应、硫胺素缺乏症、类癌综合征等）。

      严重感染导致炎症级联激活，导致内源性介质释放，如细胞因子（肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β 等）、类胡萝卜素（前列环素、前列腺素、白三烯）等。其中许多因素会促进诱导型一氧化氮合酶 (NOS) 产生一氧化氮，而一氧化氮被认为是整个心血管系统血管平滑肌松弛的最终介质。结果是 Rv 和 Pms 减少。此外，细胞因子介导的 NOS 活性可能在脓毒症和脓毒症休克中常见的不同程度的心肌抑制中发挥重要作用。图 3 显示了脓毒症休克的图形表示。

图 3. 感染性休克。箭头表示参数适当增加或减少。带圆圈的“N”表示“正常”（请参阅文本了解解释）。Pms = 平均体循环充盈压；Rv = 静脉阻力。

     在脓毒症休克早期，Pms 会降低。主要原因之一是小静脉/静脉主动扩张导致静脉容量增加，从而导致张力容量 (Vs) 转变为非张力容量 (Vo)。犬和猪内毒血症实验动物模型已证实非张力容量 (Vo) 增加和张力容量 (Vs) 减少。此外，由于间质液体流失、不显性丢失增加和口服摄入量减少，总循环容量 (Vt) 和张力容量 (Vs) 都可能减少。由于早期未复苏的脓毒症休克中 Pms 降低，VR 和 CO 通常会降低（图 3，点 A 至 B）。脓毒症性休克还与大静脉扩张和动脉血流分流至低阻力（快速时间常数）血管床有关（如本综述第一部分所述），这两者都会降低 RV 并增加 VR。由于间质液体丢失增加、不显性丢失增加和液体摄入减少而导致的血液浓缩可能会导致血液粘度增加，减轻 Rv 的下降，并限制 VR 的增加。总体而言，尽管血液浓缩，但 RV 会下降，VR 曲线的斜率变得更陡（图 3，点 B 至 C）。然而，在未复苏的脓毒症性休克中，Rv 的下降通常不能完全补偿 Pms 的下降，因此 CO 通常保持低位。在脓毒症休克的未复苏阶段，体格检查经常提示低动力、低 CO 状态。患者通常会感到寒冷和潮湿，脉压变窄（低动力休克）。此阶段中心静脉和混合静脉血氧饱和度通常较低。

     随后，脓毒症休克中的液体复苏会导致 Vt 明显增加。尽管临床实践中通常会在 24 小时内提供 5 至 10L 晶体液，但 0.5 至 2L 左右的明显较小的容量可能足以充分增加 Vt。液体复苏会导致 Vs 和 Pms 恢复正常（或可能更高），从而使 Rv 降低（VR 曲线更陡）表现为 VR/CO 增加（图 3，点 C 至 D），可能是正常值的两倍以上。与血液稀释和血液粘度降低相关的 RV 进一步下降可能会进一步加剧高动力循环（图中未显示）。这种典型的脓毒症休克高动力（高 CO/低 SVR）血流动力学特征通常不会在没有液体复苏的情况下表现出来。然而，即使是适度的液体复苏也足以使 Rv 降低的允许效应表现为 CO 升高。

       根据超声心动图和放射性核素心室造影，大多数脓毒症休克患者也会出现一定程度的双心室心肌抑制，表现为射血分数降低（伴有双心室扩张）。然而，在液体复苏导致 Vs 恢复的情况下，Rv 的降低通常会掩盖收缩力的下降，因此患者仍然处于高动力状态，VR/CO 增加。这些影响如图 3（点 D 至 E）所示。在一小部分患者中，心肌抑制非常严重，即使在复苏后 VR/CO 仍然降低（图 3，点 F）。在这种情况下，可能需要强调正性肌力支持，而不是更典型的血管加压药治疗方法。

梗阻性休克

      有几种病理生理现象会导致梗阻性休克。张力性气胸、心包填塞或腹腔间隔综合征或妊娠引起的下腔静脉受压等情况都可能导致梗阻性休克导致 CO 减少。大肺栓塞也会导致一种与心源性休克非常相似的梗阻性休克。鉴于其有趣而复杂的病理生理学，张力性气胸将作为阻塞性休克的一个例子进行研究。

    张力性气胸由于胸腔内压力升高而导致 VR 降低。如图 4 所示，随着张力性气胸的发展，VR 和心脏功能曲线发生了一些变化。

图 4. 张力性气胸是梗阻性休克的一个例子。箭头表示参数适当增加或减少（解释见正文）。Pms = 平均体循环充盈压；Rv = 静脉阻力；Vs =张力容量

        张力性气胸导致阻塞性休克的主要病理生理现象是，胸膜正压（PPL）而非 PRA 越来越高，成为右心血流的限制因素。当 PPL 超过 PRA 时，VR 等式的分子（VR = Pms - PRA/Rv）的分子变为 Pms - PPL。VR 不再随 PRA 的降低而增加。正常情况下，当 PRA 接近 Patm 时，VR 会趋于平稳。对于张力性气胸，VR 的极限值出现在 PPL（即 PRA = 0 时大于 Patm 的值）。假设 Pms 和 Rv 保持不变，这将导致 VR 曲线的平台点拐点向下和向右移动（高原下移），但斜率（1/Rv）和 X 轴截距（Pms）保持不变。在没有其他影响的情况下，这将导致生理上的不可能；心功能曲线和 VR 曲线的截距（定义 VR/CO）将移至 VR 曲线的平台部分，而 VR/CO 只受到轻微的抑制（图 4，A 点至 A1 点）。这是不可能的，因为当胸腔内压（由 PPL 反映）超过心室内压（由 PRA 反映）时，不可能有心室容积，就像在这个理论点上发生的那样。

      然而，作为对 PPL 增加的反应的一部分，心脏功能曲线在图表上向右移动。这种向右移动是由于胸膜压力增加对有效心脏顺应性产生不利影响而发生的。舒张期心室扩张（前负荷）和 Starling 反应取决于心脏跨壁压力梯度。当 PPL 因张力性气胸而增加时，跨壁压力梯度变窄，心室充盈受损。心室充盈可以维持，但充盈压 (PRA) 会明显升高。这种影响使心室功能曲线向右移动。在这种情况下，VR/CO 将从点 A 过渡到 B（而不是 A1），如图 4 所示。

      还发生了其他几种血流动力学病理生理事件。PPL 的增加导致胸腔大静脉受压，从而增加 Rv。结果 VR 曲线的斜率变浅，进一步降低了 VR/CO（图 4，点 B 至 C）。除了心脏功能曲线向右移动外，由于肺塌陷和气胸引起的急性缺氧血症（增加肺血管阻力）导致 RV 后负荷大幅增加，曲线也变平了。这进一步降低了 VR/CO（图 4，点 C 至 D）。

      为简单起见，未以图形方式显示显著的补偿反应。内源性儿茶酚胺释放导致 Vo 转变为 Vs，而 Vt 未发生改变，导致 Pms 增加。这种影响可能被大静脉和腔静脉的血管收缩部分抵消，导致 Rv 更高和 VR 曲线更浅。此外，这种与压力相关的交感神经儿茶酚胺激增将倾向于增加收缩力，导致 Starling 反应曲线更陡峭，尽管它不会抵消右心室后负荷的增加。

     根据血流动力学受损程度，暂时性治疗可能有用。首先采用的治疗通常是血管内扩张复苏液，这会增加 Vt、Vs 和 Pms，使 VR 曲线向右移动，从而在稍高的 CO/VR 处与心脏收缩力曲线相交（图 4，点 D 至 E）。如果气胸仅与 PPL 的适度增加有关，则这可能是有效的。但是，如果心脏功能曲线因右心室后负荷增加而明显变平，则尽管 Pms 大幅增加，但大量液体的给药将导致 VR/CO 的增加微不足道。如果液体给药导致反应不足，则必须开始使用正性肌力药物。液体和正性肌力支持的组合可能比单独使用任何一种疗法更有效（图 4 点 E 至 F）。然而，尽管有如此积极的心血管支持，除了在血流动力学受损的早期阶段，CO/VR 很少达到正常值。此外，液体治疗受到毛细血管滤过率增加的限制，而毛细血管滤过率的增加将随着输注过量而导致的静水压增加而发生。此外，在这种疾病的病理生理进展中，支持方式无法充分改变曲线，只有减压才有效。

      如果用纯血管加压药（如苯肾上腺素）治疗张力性气胸中常见的低血压，结果将是 CO/VR 进一步下降，因为 RV 增加，并且可能增加肺后负荷。

        当心包填塞是梗阻性休克的原因时，适用与张力性气胸相同的生理学原理。不同之处在于 VR 的阻抗现在是心包压 (PPer)，而不是 PPL，并且 VR 方程的分子变为 Pms − PPer。与张力性气胸一样，最初使用液体和正性肌力药物对改善 CO 有适度的效果，但随着病理生理进展，只有对填塞物进行减压才会有效。