各類休克共同的病理生理基礎是有效循環(huán)血量銳減及組織灌注不足。所涉及的內(nèi)容包括微循環(huán)改變、代謝變化和內(nèi)臟器官繼發(fā)性損害等病理生理過程。
1.微循環(huán)改變 微循環(huán)是組織攝氧和排出代謝產(chǎn)物的場所，其變化在休克發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用。微循環(huán)的血量極大，約占總循環(huán)血量的20％。休克時，全身的循環(huán)狀態(tài)包括總循環(huán)血量、血管張力和血壓等發(fā)生了一系列變化。受其影響，微循環(huán)的狀態(tài)也出現(xiàn)了明顯變化，并有功能障礙。
對于休克時的微循環(huán)變化已有了比較明確的認識。在休克早期，由于總循環(huán)血量降低和動脈血壓的下降，有效循環(huán)血量隨之顯著減少。此時機體通過一系列代償機制，包括主動脈弓和頸動脈竇壓力感受器產(chǎn)生的加壓反射，以及交感-腎上腺軸興奮后釋放大量兒茶酚胺、腎素-血管緊張素分泌增加等環(huán)節(jié)，選擇性地收縮外周和內(nèi)臟的小血管使循環(huán)血量重新分布，以達到保證心、腦等重要器官有效灌注的目的。此時骨骼肌和內(nèi)臟微循環(huán)的相應變化表現(xiàn)為：小動、靜脈血管平滑肌及毛細血管前括約肌受兒茶酚胺等激素的影響而發(fā)生強烈收縮，同時動靜脈間的短路則開放，其結(jié)果是外周血管阻力增加和回心血量增加。毛細血管前括約肌收縮和后括約肌相對開放雖有助于組織液回吸收，使血容量得到部分補償，但對于組織而言，這些變化實際上使它已處于低灌注、缺氧狀態(tài)。微循環(huán)的這種代償?shù)木薮蟠鷥r在保證生命器官功能方面發(fā)揮了重要作用。由于此時組織缺氧尚不嚴重，若能積極治療，休克狀態(tài)常能逆轉(zhuǎn)。
在休克中期，微循環(huán)內(nèi)動靜脈短路和直捷通道進一步開放，組織的灌注更為不足，細胞嚴重缺氧。在無氧代謝狀況下，乳酸等酸性產(chǎn)物蓄積，組胺、緩激肽等的釋放增加，這些物質(zhì)使毛細血管前括約肌舒張，而后括約肌則因?qū)ζ涿舾行缘腿蕴幱谑湛s狀態(tài)。這樣，微循環(huán)內(nèi)則出現(xiàn)廣泛擴張、血液滯留、毛細血管網(wǎng)內(nèi)靜水壓升高、通透性增強等現(xiàn)象。由于血漿外滲、血液濃縮和血液粘稠度增加，進一步使回心血量降低，心排出量減少，以致心、腦器官灌注不足，休克加重。
在休克后期，病情繼續(xù)發(fā)展且呈不可逆性。微循環(huán)內(nèi)淤滯的粘稠血液在酸性環(huán)境中處于高凝狀態(tài)，紅細胞和血小板容易發(fā)生聚集并在血管內(nèi)形成微血栓，甚至引起彌散性血管內(nèi)凝血（DIC）。由于組織得不到有效的血液灌注，細胞嚴重缺氧后溶酶體膜發(fā)生破裂，溢出多種酸性水解酶，后者則引起細胞自溶并損害周圍其它細胞，以致組織及器官乃至多個器官受損，功能衰竭。
2.代謝變化 休克時的代謝變化非常明顯，反映在許多方面，首先是能量代謝異常。由于組織灌注不足和細胞缺氧，體內(nèi)的無氧糖酵解過程成為獲得能量的主要途徑。葡萄糖經(jīng)由無氧糖酵解所能獲得的能量要比其有氧代謝時所獲得的能量少得多。一分子葡萄糖分別產(chǎn)生2分子和38分子ATP，分別提供197J和2870J的熱量。休克時機體的能量極度缺乏顯而易見。隨著無氧代謝的加重，乳酸鹽不斷增加；丙酮酸鹽則下降，乳酸鹽／丙酮酸鹽（L／P）比值升高（>15～20）。
休克時代謝變化的另一特點是代謝性酸中毒。此時因微循環(huán)障礙而不能及時清除酸性代謝產(chǎn)物，肝對乳酸的代謝能力也下降，使乳酸鹽不斷堆積。重度酸中毒（pH<7.2）對機體影響極大，生命器官的功能均受累?？芍滦穆蕼p慢、血管擴張和心排出量降低，呼吸加深、加快，以及意識障礙等。
代謝性酸中毒和能量不足還影響細胞各種膜的屏障功能。除了前面提到的溶酶體膜外，還影響細胞膜、核膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基復合體體膜等質(zhì)膜的穩(wěn)定及跨膜傳導、運輸和細胞吞飲及吞噬等功能。細胞膜受損后除通透性增加外，還出現(xiàn)細胞膜上離子泵的功能障礙，如Na+-K+泵和鈣泵。表現(xiàn)為細胞內(nèi)外離子及體液分布異常，如鈉、鈣離子進入細胞內(nèi)，而鉀離子從細胞內(nèi)向細胞外逸出，導致血鈉降低和血鉀升高，細胞外液隨鈉離子進入細胞內(nèi)，引起細胞外液減少和細胞腫脹、死亡。大量鈣離子進入細胞之后除激活溶酶體外，還使線粒體內(nèi)鈣離子升高，損害線粒體功能。溶酶體膜破裂后，釋放的毒性因子很多，如水解酶可引起細胞自溶和組織損傷，還有心肌抑制因子（MDF）、緩激肽等。還會釋出可引起血管收縮的血栓素、白三烯等，對機體不利。線粒體的破裂使依賴二磷酸腺苷（ADP）的細胞呼吸受抑制，三磷酸腺苷（ATP）生成減少，對細胞代謝及其功能都有嚴重影響。
3.內(nèi)臟器官的繼發(fā)性損害
（1）肺：休克時，在低灌注和缺氧狀態(tài)下，肺毛細血管的內(nèi)皮細胞和肺泡上皮細胞均受到損害。毛細血管內(nèi)皮細胞受損后，血管壁通透性增加，導致肺間質(zhì)水腫。肺泡上皮細胞受損后，肺泡表面活性物質(zhì)生成則減少，肺泡表面張力升高，可繼發(fā)肺泡萎陷，出現(xiàn)局限性肺不張。正常肺功能需要有充足的血液灌注和良好的肺泡通氣的保證，即通氣／灌流比值保持正常（正常值為0.8）。休克時，該比值發(fā)生異常。在灌流不足的情況下，通氣尚好的肺泡難以獲得良好的氣體交換，出現(xiàn)"死腔通氣"現(xiàn)象。肺泡萎陷又使肺毛細血管內(nèi)的血液得不到更新，產(chǎn)生"肺內(nèi)分流"現(xiàn)象。這些變化都會使病人的缺氧狀態(tài)加重。在臨床上，表現(xiàn)為進行性的呼吸困難，即急性呼吸窘迫綜合征（ARDS），常發(fā)生于休克期內(nèi)或穩(wěn)定后48～72小時內(nèi)。一旦發(fā)生ARDS，后果極為嚴重，死亡率很高。
（2）腎：在休克時，由于腎血管收縮、血流量減少，使腎小球濾過率銳減，尿量減少。生理情況下，85％血流是供應腎皮質(zhì)的腎單位。休克時腎內(nèi)血流重新分布，近髓循環(huán)的短路大量開放，使血流主要轉(zhuǎn)向髓質(zhì)。以致濾過尿量減少，腎皮質(zhì)腎小管發(fā)生缺血壞死，引起急性腎衰竭。表現(xiàn)為少尿（每日尿量<400m1）或無尿（每日尿量<100m1）。
（3）心：除心源性休克之外，其他類型的休克在早期一般無心功能異常。因冠狀動脈的平滑肌β-受體占優(yōu)勢，所以在有大量兒茶酚胺分泌的情況下，冠狀動脈并沒有明顯收縮，心臟的血供尚基本保證。但在休克加重之后，心率過快可使舒張期過短，舒張期壓力也常有下降。由于冠脈灌流量的80％發(fā)生于舒張期，上述變化則直接導致冠狀動脈血流量明顯減少，由此引起的缺氧和酸中毒可導致心肌損害。當心肌微循環(huán)內(nèi)血栓形成時，還可引起心肌局灶性壞死。此外，心肌因含有黃嘌呤氧化酶系統(tǒng)，易遭受缺血-再灌注損傷。
（4）腦：兒茶酚胺的增加對腦血管作用甚小，故對腦血流的影響不大。但當休克進展并使動脈血壓持續(xù)進行性下降之后，最終也會使腦灌注壓和血流量下降，導致腦缺氧。缺氧和酸中毒會引起血管通透性增加，可繼發(fā)腦水腫并出現(xiàn)顱內(nèi)壓增高之表現(xiàn)。
（5）胃腸道：休克時胃腸道的變化對病情的發(fā)展有重要影響。當有效循環(huán)血量不足和血壓降低時，胃腸等內(nèi)臟和皮膚、骨骼肌等外周的血管首先收縮，以保證心、腦等重要生命器官的灌注。此時腹腔動脈阻力較休克前明顯增高，比全身外周血管阻力的增高更為顯著。這種代償機制如果沒能及時解除，就會帶來嚴重的后果。胃腸道可因嚴重的缺血和缺氧而有粘膜細胞受損，可使粘膜糜爛、出血。另外，受損細胞可釋放具細胞毒性的蛋白酶以及多種細胞因子，促使休克惡化。正常的腸道屏障功能遭到破壞之后，腸道內(nèi)的細菌或其毒素可發(fā)生移位。這是使休克繼續(xù)發(fā)展，并發(fā)生多器官功能不全綜合征的重要因素。
（6）肝：在缺血、缺氧和血流淤滯的情況下，肝細胞受損明顯。肝竇和中央靜脈內(nèi)可有微血栓形成，致肝小葉中心壞死。肝的解毒和代謝能力均下降，可發(fā)生內(nèi)毒素血癥。各種代謝紊亂和酸中毒經(jīng)常發(fā)生。
1.微循環(huán)改變 微循環(huán)是組織攝氧和排出代謝產(chǎn)物的場所，其變化在休克發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用。微循環(huán)的血量極大，約占總循環(huán)血量的20％。休克時，全身的循環(huán)狀態(tài)包括總循環(huán)血量、血管張力和血壓等發(fā)生了一系列變化。受其影響，微循環(huán)的狀態(tài)也出現(xiàn)了明顯變化，并有功能障礙。
對于休克時的微循環(huán)變化已有了比較明確的認識。在休克早期，由于總循環(huán)血量降低和動脈血壓的下降，有效循環(huán)血量隨之顯著減少。此時機體通過一系列代償機制，包括主動脈弓和頸動脈竇壓力感受器產(chǎn)生的加壓反射，以及交感-腎上腺軸興奮后釋放大量兒茶酚胺、腎素-血管緊張素分泌增加等環(huán)節(jié)，選擇性地收縮外周和內(nèi)臟的小血管使循環(huán)血量重新分布，以達到保證心、腦等重要器官有效灌注的目的。此時骨骼肌和內(nèi)臟微循環(huán)的相應變化表現(xiàn)為：小動、靜脈血管平滑肌及毛細血管前括約肌受兒茶酚胺等激素的影響而發(fā)生強烈收縮，同時動靜脈間的短路則開放，其結(jié)果是外周血管阻力增加和回心血量增加。毛細血管前括約肌收縮和后括約肌相對開放雖有助于組織液回吸收，使血容量得到部分補償，但對于組織而言，這些變化實際上使它已處于低灌注、缺氧狀態(tài)。微循環(huán)的這種代償?shù)木薮蟠鷥r在保證生命器官功能方面發(fā)揮了重要作用。由于此時組織缺氧尚不嚴重，若能積極治療，休克狀態(tài)常能逆轉(zhuǎn)。
在休克中期，微循環(huán)內(nèi)動靜脈短路和直捷通道進一步開放，組織的灌注更為不足，細胞嚴重缺氧。在無氧代謝狀況下，乳酸等酸性產(chǎn)物蓄積，組胺、緩激肽等的釋放增加，這些物質(zhì)使毛細血管前括約肌舒張，而后括約肌則因?qū)ζ涿舾行缘腿蕴幱谑湛s狀態(tài)。這樣，微循環(huán)內(nèi)則出現(xiàn)廣泛擴張、血液滯留、毛細血管網(wǎng)內(nèi)靜水壓升高、通透性增強等現(xiàn)象。由于血漿外滲、血液濃縮和血液粘稠度增加，進一步使回心血量降低，心排出量減少，以致心、腦器官灌注不足，休克加重。
在休克后期，病情繼續(xù)發(fā)展且呈不可逆性。微循環(huán)內(nèi)淤滯的粘稠血液在酸性環(huán)境中處于高凝狀態(tài)，紅細胞和血小板容易發(fā)生聚集并在血管內(nèi)形成微血栓，甚至引起彌散性血管內(nèi)凝血（DIC）。由于組織得不到有效的血液灌注，細胞嚴重缺氧后溶酶體膜發(fā)生破裂，溢出多種酸性水解酶，后者則引起細胞自溶并損害周圍其它細胞，以致組織及器官乃至多個器官受損，功能衰竭。
2.代謝變化 休克時的代謝變化非常明顯，反映在許多方面，首先是能量代謝異常。由于組織灌注不足和細胞缺氧，體內(nèi)的無氧糖酵解過程成為獲得能量的主要途徑。葡萄糖經(jīng)由無氧糖酵解所能獲得的能量要比其有氧代謝時所獲得的能量少得多。一分子葡萄糖分別產(chǎn)生2分子和38分子ATP，分別提供197J和2870J的熱量。休克時機體的能量極度缺乏顯而易見。隨著無氧代謝的加重，乳酸鹽不斷增加；丙酮酸鹽則下降，乳酸鹽／丙酮酸鹽（L／P）比值升高（>15～20）。
休克時代謝變化的另一特點是代謝性酸中毒。此時因微循環(huán)障礙而不能及時清除酸性代謝產(chǎn)物，肝對乳酸的代謝能力也下降，使乳酸鹽不斷堆積。重度酸中毒（pH<7.2）對機體影響極大，生命器官的功能均受累?？芍滦穆蕼p慢、血管擴張和心排出量降低，呼吸加深、加快，以及意識障礙等。
代謝性酸中毒和能量不足還影響細胞各種膜的屏障功能。除了前面提到的溶酶體膜外，還影響細胞膜、核膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基復合體體膜等質(zhì)膜的穩(wěn)定及跨膜傳導、運輸和細胞吞飲及吞噬等功能。細胞膜受損后除通透性增加外，還出現(xiàn)細胞膜上離子泵的功能障礙，如Na+-K+泵和鈣泵。表現(xiàn)為細胞內(nèi)外離子及體液分布異常，如鈉、鈣離子進入細胞內(nèi)，而鉀離子從細胞內(nèi)向細胞外逸出，導致血鈉降低和血鉀升高，細胞外液隨鈉離子進入細胞內(nèi)，引起細胞外液減少和細胞腫脹、死亡。大量鈣離子進入細胞之后除激活溶酶體外，還使線粒體內(nèi)鈣離子升高，損害線粒體功能。溶酶體膜破裂后，釋放的毒性因子很多，如水解酶可引起細胞自溶和組織損傷，還有心肌抑制因子（MDF）、緩激肽等。還會釋出可引起血管收縮的血栓素、白三烯等，對機體不利。線粒體的破裂使依賴二磷酸腺苷（ADP）的細胞呼吸受抑制，三磷酸腺苷（ATP）生成減少，對細胞代謝及其功能都有嚴重影響。
3.內(nèi)臟器官的繼發(fā)性損害
（1）肺：休克時，在低灌注和缺氧狀態(tài)下，肺毛細血管的內(nèi)皮細胞和肺泡上皮細胞均受到損害。毛細血管內(nèi)皮細胞受損后，血管壁通透性增加，導致肺間質(zhì)水腫。肺泡上皮細胞受損后，肺泡表面活性物質(zhì)生成則減少，肺泡表面張力升高，可繼發(fā)肺泡萎陷，出現(xiàn)局限性肺不張。正常肺功能需要有充足的血液灌注和良好的肺泡通氣的保證，即通氣／灌流比值保持正常（正常值為0.8）。休克時，該比值發(fā)生異常。在灌流不足的情況下，通氣尚好的肺泡難以獲得良好的氣體交換，出現(xiàn)"死腔通氣"現(xiàn)象。肺泡萎陷又使肺毛細血管內(nèi)的血液得不到更新，產(chǎn)生"肺內(nèi)分流"現(xiàn)象。這些變化都會使病人的缺氧狀態(tài)加重。在臨床上，表現(xiàn)為進行性的呼吸困難，即急性呼吸窘迫綜合征（ARDS），常發(fā)生于休克期內(nèi)或穩(wěn)定后48～72小時內(nèi)。一旦發(fā)生ARDS，后果極為嚴重，死亡率很高。
（2）腎：在休克時，由于腎血管收縮、血流量減少，使腎小球濾過率銳減，尿量減少。生理情況下，85％血流是供應腎皮質(zhì)的腎單位。休克時腎內(nèi)血流重新分布，近髓循環(huán)的短路大量開放，使血流主要轉(zhuǎn)向髓質(zhì)。以致濾過尿量減少，腎皮質(zhì)腎小管發(fā)生缺血壞死，引起急性腎衰竭。表現(xiàn)為少尿（每日尿量<400m1）或無尿（每日尿量<100m1）。
（3）心：除心源性休克之外，其他類型的休克在早期一般無心功能異常。因冠狀動脈的平滑肌β-受體占優(yōu)勢，所以在有大量兒茶酚胺分泌的情況下，冠狀動脈并沒有明顯收縮，心臟的血供尚基本保證。但在休克加重之后，心率過快可使舒張期過短，舒張期壓力也常有下降。由于冠脈灌流量的80％發(fā)生于舒張期，上述變化則直接導致冠狀動脈血流量明顯減少，由此引起的缺氧和酸中毒可導致心肌損害。當心肌微循環(huán)內(nèi)血栓形成時，還可引起心肌局灶性壞死。此外，心肌因含有黃嘌呤氧化酶系統(tǒng)，易遭受缺血-再灌注損傷。
（4）腦：兒茶酚胺的增加對腦血管作用甚小，故對腦血流的影響不大。但當休克進展并使動脈血壓持續(xù)進行性下降之后，最終也會使腦灌注壓和血流量下降，導致腦缺氧。缺氧和酸中毒會引起血管通透性增加，可繼發(fā)腦水腫并出現(xiàn)顱內(nèi)壓增高之表現(xiàn)。
（5）胃腸道：休克時胃腸道的變化對病情的發(fā)展有重要影響。當有效循環(huán)血量不足和血壓降低時，胃腸等內(nèi)臟和皮膚、骨骼肌等外周的血管首先收縮，以保證心、腦等重要生命器官的灌注。此時腹腔動脈阻力較休克前明顯增高，比全身外周血管阻力的增高更為顯著。這種代償機制如果沒能及時解除，就會帶來嚴重的后果。胃腸道可因嚴重的缺血和缺氧而有粘膜細胞受損，可使粘膜糜爛、出血。另外，受損細胞可釋放具細胞毒性的蛋白酶以及多種細胞因子，促使休克惡化。正常的腸道屏障功能遭到破壞之后，腸道內(nèi)的細菌或其毒素可發(fā)生移位。這是使休克繼續(xù)發(fā)展，并發(fā)生多器官功能不全綜合征的重要因素。
（6）肝：在缺血、缺氧和血流淤滯的情況下，肝細胞受損明顯。肝竇和中央靜脈內(nèi)可有微血栓形成，致肝小葉中心壞死。肝的解毒和代謝能力均下降，可發(fā)生內(nèi)毒素血癥。各種代謝紊亂和酸中毒經(jīng)常發(fā)生。