Univerzitet u SarajevuMedicinski fakultetKatedra za patofizilologiju

ŠOK

Autori: Aida Uzunović Sedina Zuhrić Nadira Zatrić

Sarajevo, Oktobar 2011.

1

SADRŽAJ

Etiopatogeneza sindroma šoka.........................................................1

Specifični mehanizmi tokom razvoja sindroma šoka.........................2

Finalni, zajednički put sindroma šoka................................................4

Faze u razvoju šoka...........................................................................5

HEMODINAMIČKI ŠOK.....................................................................6

SEPTIČNI ŠOK.................................................................................8

Promjene u pojedinim organiskim sistemima tokom šoka...............10

Komplikacije šoka.....................................................................................12

Sindrom šoka predstavlja akutni, generalizovani poremećaj perfuzije svih organskih sistema, koji za posljedicu ima poremećaj metabolizma ćelija.

2

Etiopatogeneza sindroma šoka

Stadijumi u razvoju šoka:

·Inicijalni poremećaji koji mogu prouzrokovati sindrom šoka

·Specifični mehanizmi tokom razvoja sindroma šoka

·Finalni, zajednički put sindroma šoka

Inicijalni poremećaji koji mogu prouzrokovati sindrom šoka

Kardiogeni faktori:

·Maligni poremećaji srčanog ritma

·Poremećaji mehaničke funkcije srca

·Miopatske lezije

Opstruktivne vankardijalne lezije:

·Tamponada perikarda

·Konstruktivni perikarditis

·Plućna embolija

·Disekantna aneurizma aorte

Hipovolemija:

·Krvarenje

·Gubitak tečnosti iz organizma

·Gubitak volumena u “treći prostor”

Distributivni šok

·Sepsa

3

·Metaboličko-toksični učinci

·Endokrini uzroci

·Hiperviskoznost krvi

·Neurogeni uroci

Specifični mehanizmi tokom razvoja sindroma šoka

AP= SMV x R = UV x f x R; Arterijski krvni pritisak je proizvod srčanog minutnog volumena i vaskularnog otpora, dok je minutni volumen proizvod udarnog volumena srca i frekvencije srca.

Za održavanje normalne, fiziološke cirkulacije, neophodni su:

·Normalan volumen krvi

·Normalan rad srca kao pumpe

·Normalan tonus krvnih sudova

·Normalna reološka svojstva krvi

Centralni patofiziološki poremećaj u sindromu šoka predstavlja generalizovani poremećaj perfuzije tkiva.

Specifični mehanizmi kojima etiološki faktor uzrokuje generalizovani poremećaj perfuzije organizma:

·Oligemijski mehanizmi

·Kardiogeni mehanizmi

·Distributivni mehanizmi

Oligemijski mehanizmi podrazumijevaju da je u osnovi razvoja sindroma šoka smanjenje cirkulišućeg volumena. Gubitak krvi iz organizma, gubitak plazme, gubitak tjelesnih tečnosti, poliurična stanja dovode do tog smanjenja volumena krvi.

4

Kardiogeni mehanizmi podrazumijevaju da je u osnovi sindroma šoka poremećaj tonusa i/ili rastegljivosti vaskularnog korita, odnosno poremećaj reoloških osobina. Poremećaji srčanog ritma

Poremećaj mehaničke funkcije srca kao pumpe, vankardijalne bolesti koje kompromituju srčani rad dovode do nezadovoljavajuća funkcija srca kao pumpe što leži u osnovi ovog mehanizma.

Distributivni mehanizmi podrazumijevaju da je u osnovi sindroma šoka poremećaj tonusa i/ili rastegljivosti vaskularnog korita, odnosno poremećaj reoloških osobina. Do neprimjerene dilatacije vaskularnog korita mogu da dovedu: neurogeni faktori, toksični faktori, nekontrolisani inflamatorni odgovor.

Najznačajniji kompenzatorni mehanizmi su:

·Stimulacija simpatikusnog nervnog sistema

·Hormonski odgovor

Stimulacija simpatikusnog sistema. Već nekoliko sekundi posle smanjenja arterijskog krvnog pritiska baroreceptorski sistemi registruju taj pad i aktiviraju simpatikusni nervni sistem. Jkao rezultat aktivacije nastaje povećanje srčanog rada i preraspodjela krvi u tijelu. Povećanje rada srca ostvaruje se povećanjem: frekvencije srčanog rada, snage srčane kontrakcije, tonusa miokarda, provodljivosti srčanih struktura, podražljivosti srca. Preraspodjela krvi je rezultat promjene tonusa krvnih sudova. Sumarni efekat tih kompenzatornih mehanizama jeste preusmjeravanje krvi u vitalne, za život neophodne regione tijela pa se taj efekat naziva centralizacija krvotoka ili autotransfuzija.

Hormonski odgovor. Najznačajniji kompenzatorni mehanizmi u domenu endokrinog sistema su: pojačano lučenje stres hormona, aktivacija sistema renin-angiotenzin-aldosteron, povećanje sekrecije ADH-a.

Finalni, zajednički put sindroma šoka

Bez obzira na inicijalni etiološki faktor i specifične mehanizme nastanka sindroma šoka, finalni put za sve tipove sindroma šoka je poremećaj ćelijskog

5

metabolizma. Sastoji se iz dvije komponente: smanjene potrošnje kiseonika i smanjenog iskorištavanja glukoze.

Smanjeno iskorištavanje kiseonika primorava ćelije da pribjegnu anaerobnom metabolizmu, koji je manje efikasan, a koji za direktnu posljedicu ima dva dodtana poremećaja: smanjenje intracelularnih depoa ATP-a i razvoj metaboličke acidoze.

Nedostatak ATP-a indukuje niz novih patofizioloških procesa koji po principu začaranog kruga dodatno pogoršavaju oksigenaciju ćelije i produbljuju patofiziološki proces.

Ti poremećaji su:

·Poremećaji difuzije na nivou mikrocirkulacije

·Aktivacija sistema koagulacije

·Smanjenje cirkulišućeg volumena

·Oslobađanje lizosomalnih enzima

Smanjeno iskorištavanje glukoze nastaje zbog:

·Smanjenog preuzimanja glukoze, koje je prouzrokovano vazoaktivnim toksinima, endotoksinima, histaminom, kininima

·Smanjenog preuzimanja glukoze, prouzrokovanog dejstvom kompenzatornim mehanizmima aktivisanim u toku sindroma šoka.

6

Faze u razvoju šoka

Šok se može podijeliti na tri faze:

·Kompenzovani šok

·Dekompenzovani šok

·Ireverzibilni šok

Kompenzovani šok. Rana faza šoka - dolazi do aktivacije kompenzatornih mehanizama usmjerenih na vraćanje tjelesnih funkcija u fiziološke okvire. Kompenzacija se ostvaruje preko centralizacije krvotoka, povećanjem volumena krvi i mjenjanjem preifernog otpora. U kliničkoj slici dominiraju: blijedilo, hladno preznojavanje, dilatacija pupila, tahikardija, tahipneja, žeđ, smanjen motilitet gastrointestinalnog sistema, smanjena diureza.

7

Uzroci dekompenzovanog šoka su: arterijski pritisak i vaskularni odgovor na kompenzatorne mehanizme se smanjuju; smanjuje se produkcija energije; hipoksija uzrokuje depresiju vazomotornog centra u produženoj moždini, i smanjenu aktivnost simpatikusa; oslobađaju se lizosomalne i enzimske supstance; oslobađaju se histamin, serotonin, bradikinin i aktiviraju se metaboliti arahidonske kiseline.

Ireverzibilni šok predstavlja finalno stanje u kome su nastupile ireverzibilne promjene u zahvaćenim ćelijama. Nastaje kada se prevaziđe “tačka sa koje nema povratka”, koja se nalazi između reverzibilnih i ireverzibilnih ćelijskih oštećenja.

KRVOTOČNI URUŠAJ (HEMODINAMIČKI ŠOK)

TEMELJNI POREMEĆAJI U KRVOTOČNOM URUŠAJU

protok krvi ovisi o: Q = Δp / R- Δp (razliku A-V tlakova) proizvodi srce (funkcija pumpe) – to se naziva vanjski rad srca- R (žilni otpor) određuje viskoznost krvi Poiseulliov zakon i polumjer žile (na 4.potenciju) → Poiseullieov zakon:

Q = Δp x R4 x π / 8 x η x l najveći dio otpora (75%) je u arteriolama protok može biti smanjen zbog gubitka gradijenta tlaka i promjena u

otporu regulacija protoka u krvnim žilama ostvaruje se promjenom tonusa

(autoregulacija + simpatikus) autoregulacija je najjača u krvnim žilama mišića, mozga, bubrega i srca;

dok je simpatička inervacija najvažnija u koži i probavnom sustavu promjenom tonusa žilni se sustav može prilagoditi gubitku 35% volumena

KRVOTOČNI URUŠAJ = smanjenje razlike arterijskog i venskog tlaka koje dovodi do hipoperfuzije tkiva → hipoenergoze i nakupljanja otpadnih produkata

posljedica je poremećaj organskih sustava (prvo mozga) javlja se metabolička acidoza, tahikardija, tahipneja, hipotermija, oligurija

8

PATOGENETSKE VRSTE KRVOTOČNOG URUŠAJA

1. KARDIOGENI URUŠAJ zbog srčane diisfunkcije (infarkt, masivna plućna embolija, tamponada

srca smanjena funkcija srca da proizvodi gradijent tlaka → smanjen SMV slabo učinkoviti vazotonički prilagodbeni mehanizmi

2. VAZOHIPOTONIČKI URUŠAJ zbog gubitka toničke prilagodbe žilnog stabla SMV je povećan zbog opće diltacije (arteriole!) i povećanja venskog

priljeva, ali je gradijent tlaka nizak jer je tlak u venama povišen (nakupljanje krvi), a u arterijama snižen (gubitak tonusa)

Uzroci: - neurogeni – disfunkcija vazomotoričkog središta anafilaktički – vazoaktivne tvari (histamin) sepsa – bakterije pobuđuju endotelne stanice na proizvodnju

NO(osim toga dolazi do aktivacije faktora XII što može završiti DIK-om)

3. HIPOVOLEMIJSKI zbog gubitka volumena krvi (krvarenje, opekline, sekvestracija u tjelesne

šupljine, znojenje) smanjen venski priljev i SMV uz normalnu funkciju srca

POREMEĆAJI FUNKCIJE POJEDINIH ORGANSKIH SUSTAVA U KRVOTOČNOM URUŠAJU

višesustavno zatajenje dolazi do DIK-a (zbog zastoja krvi, povišenja hematokrita, sepse i

aktivacije unutrašnjeg puta zgrušavanja) i potrošne koagulopatije bubreg – PRERANALNO AKUTNO ZATAJENJE mozak – POREMEĆAJI SVIJESTI (sve do kome) pluća – vazokonstrikcija i oštećenje endotela što vodi u ARDS i

nekardiogeni edem pluća probavni sustav – rano se javlja hipoenergoza zbog kompenzacije

centralizacijom krvotoka (mogu nastati ulkusi, centrilobularna nekroza jetre)

9

PATOFIZIOLOŠKI TOK KRVOTOČNOG URUŠAJA

1. KOMPENZIRANI STADIJ - združeno djelovanje kompenzacijskih mehanizama (centralizacija krvotoka) s ciljem centralizacije krvotoka u najvažnije organe

simpatikus – vazokonstrikcija (povećanje venskog priljeva), dodatno otpuštanje kateholamina iz srži nadbubrežne žlijezde; centralizacija krvotoka iz kože, crijeva i bubrega u mozak...), tahikardija,

endokrini odgovor – povišeni ACTH, kortizol, aldosteron, renin-angiotenzin, ADH

bubreg – smanjen protok krvi uz očuvan MGF i povećanu reapsorpciju → oligurija

2. DEKOMPENZIRANI STADIJ zbog promjena u mikrocirkulaciji, gubitka vazotoničke regulacije u kompenziranom stadiju su prekapilarni sfinkteri kontrahirani (samo je 5%

volumena krvi u kapilarama) kako bi se krvotok centralizirao, dok u dekompenziranom stadiju sfinkteri popuštaju zbog nakupljanja

metaboličkih produkata (H+, laktat, CO2, ADP) čak 25% krvi nalazi se u kapilarama → povećano cijeđenje tekućine u

intersticij i sekundarna hipovolemija zbog zastoja krvi u kapilarama i transudacije (povećan hematokrit)

povećava se rizik od DIK-a nastaju pozitivne povratne sprege (srce, mozak, mikrocirkulacija)

3. IREVERZIBILNI STADIJ oštećenje tkiva je nepopravljivo

SEPTIČNI ŠOK

Septični šok je stanje u kojem uslijed sepse krvni pritisak pada na vrlo nisku vrijednost te ugrožava i sam život.Sepsa je klinički sindrom, koji je sistemski odgovor organizma na prisustvo i razmnožavanje bakterija u krvi, a karakterišu je sistemska upala i prošireno oštecenje tkiva. Sepsa nastaje kada preduvjetni upalni odgovor na infekciju postane generaliziran i proširi se na, inače, normalna tkiva, koja su udaljena od inicijalnog mjesta oštećenja ili infekcije. Iako je upala glavni odgovor domaćina, uvriježeno je mišljenje da na početku i u razvoju sepse dolazi do disregulacije normalnoga odgovora sa masivnim i nekontrolisanim lučenjem proinflamatornih medijatora koji stvaraju lanac događaja, koji vodi do proširenog oštecenja tkiva. Epidemiološka razmatranja su pokazala da oštecenja tkiva, koja nastaju aktivacijom upalnog sistema, mogu biti komplikacija neinfekcioznih poremećaja, npr. akutnog pankreatitisa i ishemije - reperfuzije. U ovim slučajevima koristi se izraz "sindrom sistemskog inflamatornog odgovora ili

10

SIRS," kojim se upućuje na posljedice disregularnog inflamatornog odgovora domaćina, kada nije prisutna infekcija.Sindrom sistemskog inflamatornog odgovora (SIRS): je prošireni inflamatorni odgovor na različite teške klinicke povrede. Klinički se ovaj sindrom prepoznaje kada postoje dva ili više sljedećih pokazatelja: temperatura veca od 38°C ili manja od 36°C, srčana frekvenca veća od 90/min, tahipnea veća od 20 ili PaCC>2 manje od 32 mmHg, leukocitoza veća od 12.000 ili manja od 4000 ili veca od 10% nezrelih formi.

Sepsa je sistemski odgovor na infekciju. Tako su u sepsi prisutni klinički znaci opisani u SIRS-u zajedno sa definitivnim dokazom infekcije. Za razliku od laktatne acidoze koja je tipično povezana sa septičnim šokom, sepsa može biti sa akutnom respiratornom alkalozom, zbog stimulacije ventilacije. Teška sepsa: postoji onda kada postoji disfunkcija organa, hipoperfuzija ili hipotenzija. Manifestacija hipoperfuzije su npr. laktatna acidoza, oligurija, akutna promjena mentalnog statusa. Septični šok: je teška sepsa sa hipotenzijom, usprkos adekvatnoj nadoknadi tecnosti. Hipotenzija je klasični nalaz u šoku i definisana je kao sistolni pritisak ispod 90 mmHg.Najčešći mikroorganizmi koji izazivaju sepsu su Gram negativni mikroorganizmi, ali isto tako može biti uzrokovana Gram pozitivnim bakterijama i gljivicama. Danas kao čest uzrok septičnog šoka imamo stečene intrahospitalne infekcije i bakterije rezistentne na veliki broj antibiotika. Osnovni pokretači septičnog šoka su toksini koji ulaze u cirkulaciju iz primaranog ognjišta infekcije (metastatska ognjišta), odnosno toksini koji potječu od bakterija (endotoksini) koje se tokom bakteriemije i sepse nalaze u krvi. Ti toksini su različiti za Gram pozitivne i negatvine mikroorganizme. Normalni odgovor organizma na infekciju ili oštećenje tkiva je složen proces koji služi da bi se lokalizovala i kontrolisala bakterijska invazija, kao i da se započne obnova oštećenog tkiva. Ovakav inflamatorni proces je normalno povezan sa aktivacijom cirkulirajućih i lokaliziranih fagocita i stvaranjem proinflamatornih i antiinflamatornih medijatora. Među najvažnije proinflamatorne citokine spadaju TNF-alfa i ILI. Ravnoteža ovih razlicitih signala doprinosi lakšem ozdravljenju i reparaciji tkiva. Ipak, daljnja oštecenja tkiva mogu nastati kada se ova ravnoteža u upalnom procesu izgubi, a medijatori dobiju sistemski efekat. Bitna posljedica sistemske pro-inflamatorne reakcije uključuje oštećenja endotela, mikrovaskularnu disfunkciju, oštećenja tkivne oksigenacije i oštećenja organa, posljedice ekscesivnog antiinflamatornog odgovora, uključujući anergiju i imunosupresiju, osim toga, pro i antiinflamatorni procesi mogu interferirati jedni sa drugima, stvarajući stanje destruktivnog imunološkog nesklada. Kao posljedice endotelne disfunkcije imat ćemo poremećene sve četiri funkcije enodtela: regulaciju vaskularnog tonusa, regulaciju hemostaze, regulaciju inflamatornog procesa i regulaciju vaskularne arhitektonike. Endotelna

11

disfunkcija se manifestuje smanjenjem perifernog vaskularnog otpora (distrubutivni mehanizam razoja šoka), smanjenom funkcijom miokrada (kardiogeni mehanizam razvoja šoka), povećanjem propustljivosti krvnih sudova i transudacijom intravaskulrane tečnosti (oligemijski mehanizam razvoja šoka). Zbog toga se sepsa može opisati kao autodestruktivni proces koji omogućava da normalni patofiziološki odgovor na infekciju zahvati i druga normalna tkiva. Kardinalni znaci upalne reakcije uključuju vazodilataciju, povećanu mikrovaskularnu permeabilnost i akumulaciju leukocita. Kod ovog tipa šoka jako je izražena tahikardija što omogućava održavanje normalnog minutnog volumena srca uprkos smanjenoj kontraktilnosti miokarda. Sepsa se razvija u oko 25% pacijenata u intenzivnoj njezi, mortalitet može iznositi preko 50%, pogotovo kod pacijenata u septičnom šoku i kod onih koji razvijaju MODS. U inicijalno liječenje spada reanimacija, monitoring tkivne perfuzije, intravenska nadoknada tečnosti i kontrola izvora sepse. U nju spada identifikacija septičnog fokusa i eradikacija infekcije (antibiotska terapija). Za optimalnu imunu funkciju, je za već navedene faktore od posebnog značaja i prehrana pacijenata.

Promjene u pojedinim organiskim sistemima tokom šoka

Tokom šoka nastaju morfološke i funkcionalne promjene u velikm broju organa. Promjene u nekim od organa mogu dodatno pogoršati osnovni patofiziološki fenomen i na taj način produbiti sindrom šoka.

MikrocirkulacijaU oblasti mikrocirkulacije ostvaruje se značajan kompenzatorni odgovor. Primarni kompenzatorni odgovor organizma jeste jaka vazokonstrikcija prekapilarnih arteriola i postkapilarnih venula. Ako vazokonstrikcija traje duži vremenski period, nastaje relaksacija arteriola, ali ne i venula, što kao rezultat ima povećanje hidrostatskog tlaka u kapilarnoj mreži i posljedično prelaženje tečnosti iz kapilara u ekstravaskularni prostor. Zavisno do vrste šoka, može doći i do oštećenja endotela, što dalje poguduje dodatnoj ekstravazaciji tečnosti i nastanku hemokoncentracije. Kao posljedica toga, doći će do opstrukcije mikrocirkulacije. Otvaraju se aterio-vesnki šantovi, što omogućuje da krv zaobiđe kapilarnu mrežu, te dodatno pojačava hiposkiju. Na nivou ukupne cirkulacije te promjene smanjuju cirkulišući volumen i hipoksijom povećano oslobađanje bioloških aktivnih supstanci.

PlućaTokom šoka u plućima se može razviti adultni respiratorni distres sindrom (ARDS). Centralni patofiziloški fenomen ovog poremećaja je generalizovani intersticijalni pneumonitis. Egzogeni i endogeni faktori oštećuju endotel plućnih kapilara i alveolarni zid. Aktivišu se monocitno-makrofagne ćelije, koagulaciono-

12

fibrinolizni sistem i komplement uzrokujući nakupljanje neutrofilnih ćelija i njihovu aktivaciju sa oslobađanjem proteolitičkih enzima, slobodnih radikala, eikosanoida, faktora aktivacije trombocita, itd. Oslobođene supstance dodatno oštećuju endotel, izazivajući opstrukciju mikrocirkulacije, plućnu hipertenziju i bronhokonstrikciju. Sve ovo će za posljedicu imati poremećaj difuzije i perfuzije, tako da se najprije javlja hipokapnija uz normooksemiju, zatim nastaje hipoksija uz hiperkapniju.

BubreziKao posljedica relativne i apsolutne hipovolemije zbog koje i nastaje šok dolazi do redistribucije krvotoka što vodi hipoperfuziji bubrega i smanjenjeu diureze (oligurija, anurija). Kao krajni rezultat nastat će bubrežna insuficijencija usljed hipoksije tkiva bubrega, te posljedičnog anaerobnog metabolizma, nakupljanja kalcijuma koji onda aktivišu fosfolipazu koja povećava stavranje slobodnih radikala.

Gstrointestinalni traktKao jedan od krajnih kompenzatronih mehanizama šoka jeste i jaka vazokonstrikcija krvnih sudova gastrointestinalnog trakta što dovodi do pojačane hiposkije ovih organa i posljedične nekroze njihovih ćelija. Nastupaju ulceracija i krvarenja u želcu i gornjem dijelu GIT-a, nekroze crijeva. Zbog gubitka služničke barijere, bakterije koje se nalaze u lumenu crijeva ulaze u sistemsku cirkulaciju. Hiposkija i toksini ovih prodrlih bakterija oštećuju jetru uzrokujući slabljenje funkcije mononukleusnog fagocitnog sistema jetre što dalje pogoduje invaziji bakterija iz GIT-a.

Centralni nervni sistemAutoregulacija krvotoka mozga funkcioniše sve dok je sistolni arterijski krvni pritisak iznad 60mmHg. U suprotnome dolazi do poremećaja u iskorištavanju glikoze i kiseonika, povećanja odnosa aromatičnih prema aminokiselinama sa bočnim lancima, poremećaj sinteze neurotransimtera, poremećaj acidobazne i elektrolitske ravnoteže.

SrceU šoku dolazi do izrazitog smanjenja kontraktilnosti miokarada, uz povećanje nadražljivosti srca, može se javiti i dijastolna disfunkcija. Značajni faktor koji doprinosi smanjenju kontraktilnosti miokarda je miokardni depresirajući faktor koji se najvjerovatnije oslobađa iz pankreasa.

13

Komplikacije šoka

Promjene do kojih dolazi tokom sindroma šoka najčešće se manifestuju kroz nekoliko kliničkih oblika.

Laktatna acidozaŠirom organizma rasprostranjena hipoksija uslovljava prelazak organizma na anaerbni tip metabolizma. Na taj način organizam obezbjeđuje energiju i u odsustvu kiseonika, ali je njegova poljedica nagomilavanje laktata (koji se ponašaju kao jake kiseline). Laktatna acidoza smanjuje kontraktilnost miokarda i smanjuje metaboličko funkcionisanje ćelija zbog acidoze.

Gastrointestinalna krvarenjaGastrointestinalna krvarenja manifestuju se povećanjem krvi (hematemezom) ili gubljenjem krvi preko stolice (melenom).

Adultni respiratorni distres sindrom (ARDS)Posljedica ARDS-a je postepen razvitak akutne repiratorne insuficijencije.

Diseminovana intravaskularna koagulacija (DIK)Povreda endotela i oštećenje tkiva mogu dovesti do nekontrolisanog procesa intravaskularne koagulacije, čiji je rezultat formiranje brojnih mikrotromba koji se rasijavaju i uzrokuju nastanak mikroembolije. Kako se tokom ovog procesa potroši velika količina faktora koagulacije, može nastati i potrošna koagulopatija (manifestuje se hemoragijskim sindromom).

14

LITERATURA

Opšta patološka fiziologija, Snežana Živančević-Simonović, Medicinski fakultet u Kragujevcu, Kragujevac, 2006.

15