创伤后机体反应2课件-精选文档.ppt
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1、定义 第一节 病理生理 第二节 代谢和脏器功能的改变 及其临床意义 第三节 创伤后机体反应的调控,一、定义,创伤后机体反应(general body response to trauma) 即创伤后应激反应(stress response to trauma) 是指机体受到创伤后所出现的以神经内分泌系统反应为主、并激活免疫和凝血等多个系统,引起机体代谢和器官功能复杂变化的一系列非特异性全身反应。 双刃剑,创伤后应激反应的双向作用:,提高机体对创伤的适应和稳定能力 (目的:维持内稳态保护自己),高代谢(糖、脂肪、蛋白),为机体提供充足的能量,吞噬细胞集聚:清除坏死组织、异物、炎症细胞 免疫监视增
2、强 局部血流增加,体液保存,持续高代谢,消耗过多,免疫力和组织修复能力下降 大量炎症介质进入血液循环,损害其他脏器 大量渗出有效血流量减少,内环境平衡失调,增加并发症,程度和刺激强度呈正相关 受年龄、体质、营养状态、疾病影响,创伤 第一节 概述,概念: 广义:各种致伤因子(物理性、化学性、生物性、复合性)作用于机体后引起的组织结构破坏。 狭义:机械致伤因子作用于机体后引起的组织结构破坏。,第一节 病理生理,一、神经内分泌系统反应 二、免疫系统反应与炎症 三、凝血系统的改变 四、微循环改变和缺血再灌注损伤,一、神经内分泌系统反应,(一)交感肾上腺髓质系统 (二)下丘脑垂体肾上腺皮质系统 (三)其
3、他激素 生长激素 抗利尿激素 内啡肽 甲状腺素 胰高血糖素和胰岛素 肾素-血管紧张素-醛固酮系统,(一)交感肾上腺髓质系统 各种因素 交感神经 交感神经纤维末梢 儿茶酚胺浓度,兴奋,释放,去甲肾上腺素,肾上腺髓质分泌(以肾上腺素为主),引发的生理效应,心血管系统:正性肌力作用(心率加快,心肌收缩力增强,心排血量增加,血压升高) 呼吸系统:氧供增加(呼吸增快,潮气量增大,支气管扩张,肺泡通气改善) 体内血液再分布(皮肤、腹腔内脏和肾脏的血管收缩,冠状动脉及骨骼肌血管扩张),保证心、脑等重要器官的血液供应; 高代谢:促进糖原和脂肪分解,血糖、血浆游离脂肪酸浓度升高,提供更多的能量物质; 增强促肾上
4、腺皮质激素(ACTH)、糖皮质激素、生长激素、甲状腺素、胰高血糖素和肾素的分泌,抑制胰岛素的分泌。,(二)下丘脑垂体肾上腺皮质系统,各种因素 下丘脑 促肾上腺皮质激素释放激素(CRH) 腺垂体ACTH分泌 肾上腺皮质糖皮质激素的 合成和释放加速 糖皮质激素的大量分泌是提高在恶劣条件下机体生存能力的重要因素。,传入神经,糖皮质激素提高机体生存能力的机制:,促进蛋白质、脂肪分解,增强糖原异生,升高血糖以保证重要器官(如心、脑)的能量供应; 改善心血管系统功能; 降低毛细血管的通透性,有利于血容量的维持; 稳定溶酶体膜,防止或减轻组织损伤; 抑制化学介质(如白三烯、血栓素、前列腺素、5-羟色胺、致炎
5、性细胞因子等)的合成,减轻炎症反应,减少组织损伤; 降低肾小球入球血管阻力,增加肾小球滤过率,(三)其他激素,1生长激素(growth hormone,GH) GH分泌增多,促进蛋白质合成、细胞分裂和组织生长,利于创伤后组织的修复。同时,GH还可促进脂肪分解,加速脂肪酸氧化,抑制外周组织对糖的利用,提高血糖水平。 2抗利尿激素 当低血容量和低血压刺激垂体后叶时,抗利尿激素(ADH)的分泌增多。ADH作用于肾远曲小管和集合管,促进水的重吸收,使尿量减少,引起水潴留。此外,ADH也是强效的血管收缩剂,对维持血压有一定的作用。,(三)其他激素,3内啡肽 应激时浓度增高,意义在于:反馈抑制交感肾上腺髓
6、质系统,减少儿茶酚胺的分泌。抑制垂体的活性,减少ACTH和糖皮质激素的分泌,避免过度应激反应对机体的损害。增强机体对疼痛的耐力。调节免疫功能。内啡肽对心血管系统具有抑制作用,可使血压降低。 4甲状腺素 在垂体促甲状腺素的刺激下,甲状腺素分泌增多,以T4和T3为明显,在应激反应过程中,交感神经系统兴奋可增强甲状腺的功能,(三)其他激素,5胰高血糖素和胰岛素 创伤后胰高血糖素水平明显升高,从而促进糖原分解和糖异生,使血糖明显升高。由于儿茶酚胺分泌增多,抑制胰岛素的分泌,引起血浆胰岛素水平降低。胰高血糖素、儿茶酚胺、皮质醇三者对提高血糖水平具有协同作用 严重创伤病人对胰岛素的反应性降低,病人血糖虽很
7、高,但细胞却仍处于糖饥饿状态。 6肾素-血管紧张素-醛固酮系统 交感神经兴奋以及肾血流量减少可激活肾素-血管紧张素醛固酮系统,引起体内水钠潴留。,二、炎症与免疫系统反应 1非特异性防御反应,损伤组织 异物 感染,激活,补体系统 磷脂酶A2 单核巨噬细胞,(细胞因子 代谢产物等),炎症反应,局部组织的修复 局部和全身的防御反应,SIRS,炎症介质,抗炎症反应,一方面,通过产生细胞裂解和促进吞噬作用来抵抗微生微的侵入; 另一方面,在激活过程中产生的活性补体片段,具有炎症介质的作用,例如C2a、C4a有激肽样活性,C3a、C5a能使肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒,释放组胺等血管活性物质,引起血管扩张,
8、毛细血管通透性增加,平滑肌收缩等。C5a具有趋化因子活性,能使中性粒细胞和单核-巨噬细胞向损伤区聚集,并增强其氧化代谢、脱颗粒和粘附能力。,(1)激活补体系统:,(2)激活磷脂酶A2:,自由基 细胞膜的磷脂酶A2 细胞膜磷脂 前列腺素(PG)、白三烯(LT)和血小板活化因子(PAF)等炎症介质 中性粒细胞 病灶区 血管内皮细胞 中性粒细胞与血管内皮细胞相互作用,释放出氧自由基、花生四烯酸代谢产物(血栓素、白三烯等)、蛋白酶(如弹性蛋白酶、胶原酶等)和溶酶体酶类等,引起微血栓形成、血管通透性增加和水肿。,激活,聚集,粘附,(3)激活单核巨噬细胞:,创伤后单核-巨噬细胞被激活产生TNF、IL-1、
9、1L-6、IL-8、INF、集落刺激因子等细胞因子,以自分泌(autocrine)和旁分泌(paracrine)形式作用于自身细胞和邻近细胞而发挥生物学效应。 细胞因子既有免疫调节及抗炎作用(如IL-4, IL-10等),又有致炎作用(如IL-2,IL-6等),因此细胞因子平衡甚为重要。 若这些因子适量产生对机体有益,如杀菌、增强免疫活性、促进创面愈合、动员代谢底物、清除受损组织和异物; 如果致炎因子产生过多则可引起过度的全身炎症反应,对组织细胞的结构与功能造成损伤,并降低免疫功能。,局部炎症反应和适度的全身炎症反应,是机体非特异性防御反应的重要表现,具有抗损伤和抗感染的作用,其机制是: 输送
10、多形核白细胞和单核-巨噬细胞至损伤部位,有利于对细菌、有害物质和死亡细胞进行吞噬和消化; 形成纤维蛋白屏障,限制微生物和毒素的扩散; 稀释毒素,减少损伤; 向损伤组织输送更多的营养物质和氧,促进组织的生长和创面愈合。,全身性炎症反应综合(SIRS),定义:严重创伤和(或)继发严重感染时,机体产生大量的炎症介质,呈“级联”样激活,当机体的抗炎反应不足以抗衡时,便发生SIRS。 SIRS实质是机体过多释放多种炎症介质与细胞因子使许多生理生化及免疫通路被激活,引起炎症免疫失控和免疫紊乱。 其发生和发展决定于: 刺激的大小;机体反应的强弱。,SIRS的作用,有助于局限、清除病原,促进组织的修复, 动员
11、各器官的潜能,适应机体消耗和需要。 促进蛋白分解,为合成急性反应蛋白提供氮源; 促进各免疫器官和细胞间的协调、提高免疫能力,全身炎症反应在本质上是机体抗病 的一种保护性反应。,炎症反应“双刃剑”,炎症反应在主要发挥保护功能的同时,机体也在付出一定的代价。 自身的细胞和组织损伤 各系统和器官工作负荷加重 机体的消耗和使利用效能下降 炎症持续发展甚至失去控制,由对机体保护转变为对机体自残,最后形成MODS。,2、SIRS的诊断标准:,(1)体温38C或90次/min; (3)呼吸频率20次/min或PaCO212.0109/L或0.10; (5)若为感染诱发的SIRS还必须具有活跃 的细菌或病毒或
12、真菌感染的确实证据, 但血培养可以阳性或阴性。,机体在启动炎症反应的同时,抗炎症反应也同时发生。 从炎症反应、SIRS到多器官功能衰竭(MOF)体内发生的5种炎症免疫反应为: 1) 局部炎症反应(local response) 2) 有限的全身反应(initial systemic response) 3) 失控的全身反应(massive systemic inflammation) 4) 过度免疫抑制:形成代偿性抗炎症反应综合征(compensatory anti-inflammatory response syndrome, CARS) 5) 免疫失衡(immunologic disson
13、ance),机体对炎症反应的调控,1) 局部炎症反应(local response):炎症反应和抗炎症反应程度对等,仅形成局部反应。 2) 有限的全身反应(initial systemic response):炎症反应和抗炎症反应程度加重形成全身反应,但仍能保持平衡。 3) 失控的全身反应(massive systemic inflammation):炎症反应和抗炎症反应不能保持平衡,形成过度炎症反应即SIRS。 4) 过度免疫抑制:形成代偿性抗炎症反应综合征(compensatory anti-inflammatory response syndrome, CARS)导致免疫功能降低对感染易
14、感性增加引起全身感染。 5) 免疫失衡(immunologic dissonance):即失代偿性炎症反应综合征(mixed antagonist response syndrome, MARS)造成免疫失衡,导致MODS。,代偿性抗炎反应综合征(),感染或创伤导致机体免疫功能降低的内源性抗炎反应,是的对立面,以免疫功能低下为特征, 临床上诊断依据有外周血单核细胞-表达量降低至正常30%以下,伴炎症介质释放减少,代偿性抗炎症反应综合征(CARS),Bone,1996 致炎介质与抗炎介质的平衡对于决定炎症反应的预后重要。 机体在致炎因素作用下启动SIRS的同时,抗炎也伴随发生。 两者处于动态平衡
15、,自稳态得以维持,则不会导致MODS的发生。 两者失衡时,无论是SIRS还是CARS反应过强,均会引起机体自稳态失衡,导致MODS,抗炎,抗炎,局部组织的修复 局部和全身的防御反应,促炎,促炎,抗炎,促炎,CARS,MODS,SIRS,抗炎反应由两类抗炎介质引起: 内源性抗炎介质: PGE2是最重要的内源性介质,由巨噬细胞产生。能显著抑制TNF、IL-1等炎症介质释放和免疫功能,从而减轻全身炎症反应。 NO由激活的单核-巨噬细胞和血管内皮细胞所释放,有力地抑制IL-1、IL-6、IL-8等炎症介质的释放,对血小板在血管内皮的粘附和聚集,白细胞的趋化、粘附和激活,也有明显的抑制作用。 抗炎性内分
16、泌激素: 糖皮质激素和儿茶酚胺是主要的抗炎性内分泌激素。内毒素、TNF、IL-1等均能刺激下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统,引起糖皮质激素的大量释放,糖皮质激素能强烈抑制免疫功能和 TNF、IL-1等炎症介质的释放。儿茶酚胺能抑制内毒素诱导的炎症介质释放。,(二)特异性防御反应 创伤合并感染或继发感染时,病原菌及其毒素还激活由淋巴细胞介导的免疫应答 (三)创伤对免疫功能的抑制 主要是由于糖皮质激素、儿茶酚胺、前列腺素E2、IL-1、IL-6、TNFa以及NO大量分泌所致,创伤反应中主要细胞因子的作用,名称 低浓度时的作用 高浓度时的作用 TNF 增强免疫功能;引起 过度的全身炎症反应;抑制免疫 局
17、部炎症反应 功能;分解代谢 发热;细胞毒作 促进组织修复和创面 用,介导细胞损伤;血管通透 ; 愈合 低血压 IL-1 增强造血功能;其余 发热;分解代谢 ;增强中性粒细 同上 胞粘附于血管内皮和释放炎性介 质;促凝血;刺激肝脏合成急性 期蛋白; IL-6 增强淋巴细胞功能和 发热肝脏合成急性期蛋白;促进 血细胞分化 中性粒细胞活性和聚集 干扰素 刺激TNF、IL-1、IL-6释放;促进巨噬细胞活性和功能,三、凝血系统的改变,1、凝血系统激活 组织和内皮细胞损伤,凝血因子(组织因子)从损伤细胞的内质网释放入血,与因子和Ca2+形成复合物,后者激活因子X生成Xa,启动外源性凝血系统; 血管内皮细
18、胞损伤还导致基底膜暴露,胶原纤维、糖蛋白或其他结缔组织成分激活凝血因子生成a,启动内源性凝血系统, 引发血液的高凝状态。,正常止血、凝血和抗凝机制,正常止血、凝血和抗凝机制,维持循环血液的流动状态是凝血和纤溶之间平衡的结果。维持这种平衡依赖几个相关系统的功能保持正常。 1、血管内皮细胞 2、血小板 3、凝血系统 4、抗凝系统 5、纤溶系统,血管内皮细胞,内皮细胞依赖表面的血栓调节蛋白、组织凝血活酶和组织纤溶酶原激活物的表达,参与调节血栓形成或血栓溶解。内皮细胞光滑面上的糖萼层可排斥凝血因子和血小板的接触,防止内凝血系统的激活。血栓调节蛋白可灭活凝血酶和激活蛋白C起抗凝作用。,血小板,血小板止血
19、的两个阶段 初期止血功能:受损部位的血管发生收缩,局部血流变慢。血小板在von willebrand因子(vWF)的存在下粘附在暴露的内皮下组织,为凝血酶或胶原激活分泌释放ADP和花生四烯酸代谢产物TXA2引起血小板的聚集,纤维蛋白原也参与其中形成白色血栓。 二期止血功能:血小板在血液凝固中也起重要作用如血小板具有“内源性凝血因子”功能;表面磷脂的促凝活性等。,凝血系统,内凝血系统 各种启动凝血所需因子均存在血液中。 因子接触异常表面后被激活。再依次激活因子、。 在因子、磷脂和钙的参予下,因子激活因子。在因子、磷脂和钙的参与下,因子将凝血酶原转变成凝血酶。 凝血酶又将纤维蛋白原转变为纤维蛋白,
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