Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Bệnh lý Sốc nhiễm khuẩn 1.1 Đại cương về sốc nhiễm khuẩn - Năm 1951 Waissbren nghiên cứu tình trạng sốc do vi khuẩn Gram(-) và cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu mà kết quả thu được đã giúp ta hiểu biết về sốc nhiểm khuẩn (SNK). - Năm 1991 tại hội nghị đồng thuận giữa Hội Thầy Thuốc Lồng Ngực (ACCP) và Hội Hồi Sức Hoa Kỳ (SCCM) được tổ chức tại Mỹ, ACCP và SCCM công bố các định nghĩa về nhiễm khuẩn huyết (NKH) và các hội chứng liên quan với các định nghĩa NKH. - Năm 1992 Bone bắt đầu đưa ra các định nghĩa về nhiễm khuẩn, NKH và SNK [25]. - Từ đó đến nay đã có rất nhiều định nghĩa về SNK, theo Surviving sepsis campaign (SSC) (2012) [32], sốc nhiễm khuẩn là tình trạng nhiễm khuẩn cùng với tụt huyết áp do nhiễm khuẩn mặc dù đã bù đủ dịch đi đôi với giảm tưới máu mô, lactat tăng hoặc thiểu niệu.1 Các định nghĩa: Năm 2003 nhóm chuyên gia của American College of Chest Physicians và Society of Critical Care Medicine (ACCP/SCCM) [72], đã thống nhất đưa ra các tiêu chuẩn với các thuật ngữ sau: - Hội chứng đáp ứng viêm toàn thân (SIRS): Có ít nhất 2 trong 4 triệu chứng sau: + Sốt > 38oC hoặc hạ nhiệt độ < 36oC.
+ Nhịp thở nhanh > 20 lần/phút hoặc tăng thông khí với PaCO2 < 32mmHg + Nhịp tim nhanh > 90 lần/phút. 4 + Bạch cầu tăng > 12 K/ul hoặc giảm < 4 K/ul hoặc bạch cầu non > 10%. - Tình trạng nhiễm khuẩn (sepsis): là hội chứng đáp ứng viêm toàn thân do vi khuẩn gây nên. - Nhiễm khuẩn huyết nặng (severe sepsis): là tình trạng nhiễm khuẩn phối hợp với tụt huyết áp (HA), nhưng vẫn còn đáp ứng với bù dịch và/hoặc phối hợp với giảm tưới máu hoặc rối loạn chức năng của một hoặc nhiều cơ quan.
+ Suy hô hấp cấp tiến triển. + Rối loạn ý thức. + Rối loạn đông máu. + Toan chuyển hóa không giải thích được.
- Sốc nhiễm khuẩn (septic shock): Là tình trạng nhiễm khuẩn huyết có: + Hạ huyết áp tâm thu (HATT) < 90 mmHg hoặc giảm > 40 mmHg so với HA cơ bản của bệnh nhân không đáp ứng với bù dịch hoặc phải dùng thuốc vận mạch để duy trì HA + Phối hợp với rối loạn (RL) chức năng ít nhất một cơ quan và/hoặc giảm tưới máu tổ chức.2 Tình hình sốc nhiễm khuẩn Hàng năm trên thế giới có khoảng 18 triệu người mắc và mỗi ngày có khoảng 1400 người tử vong do NKH[22], [23]. Nhiễm khuẩn là tình trạng thường gặp ở khoa hồi sức cấp cứu, số lượng nhiễm khuẩn hàng năm chiếm khoảng 65.000 trường hợp ở Anh và 750.000 trường hợp ở Hoa kỳ với tỷ lệ tử vong 28-50% và chi phí điều trị lên đến 0,42-0,49 tỷ Bảng ở Anh và 16,7 tỷ USD ở Hoa kỳ. Ở Châu Âu theo ước tính có khoảng 10-14% số bệnh nhân bị nhiễm khuẩn trong khoa hồi sức cấp cứu 5 với chi phí điều trị chiếm khoảng 24-32% tổng chi phí tại các khoa hồi sức cấp cứu [40], [42], [60], [62]. Cơ chế bệnh sinh - Khi tác nhân gây bệnh xâm nhập thì cơ thể huy động mọi khả năng để chống lại, bao gồm: + Phản ứng viêm tại chỗ: thực bào do bạch cầu đa nhân, đại thực bào + Miễn dịch thể dịch (kháng thể, bổ thể), kháng thể tự nhiên và opsonine.
+ Miễn dịch tế bào: Lymphocyte T mẫn cảm tiết ra các Lymphokine (các Cytokine), các đại thực bào (Macrophage) được hoạt hoá. - Khi nội độc tố LPS xuất hiện, có 5 hệ thống tham gia vào quá trình phản ứng, sinh ra các chất trung gian hoá học, các chất này tác động và gây ra tình trạng sốc 5 hệ thống đó là [28], [43], [50], [51]: + Các tế bào có nhiệm vụ thực bào: Đại thực bào, bạch cầu đơn nhân và bạch cầu đa nhân trung tính. + Hệ thống tế bào Lympho T và B. + Các yếu tố trong hệ thống đông máu và tiểu cầu.
+ Hệ thống các bổ thể. + Các tế bào nội mạch. Hệ thống được Lipopolysaccharide (LPS) khởi động Đầu tiên là đại thực bào, bạch cầu đơn nhân tiết 2 cytokine quan trọng là yếu tố hoại tử u (TNF) và Interleukine 1 - IL1. - TNF có 2 dạng: TNF và TNF .
+ TNF còn gọi là yếu tố gây suy kiệt và còn gây tụt huyết áp. Trên thực nghiệm súc vật, tiêm TNF gây tụt huyết áp, tăng cô đặc máu và gây ra toan chuyển hoá làm tử vong nhanh. Tiêm LPS cho súc vật cũng thấy TNF do lymphocyte T và đại thực bào tiết ra. + TNF còn được gọi là độc tố lympho bào (Lymphotoxin).
6 Trong sốc nhiễm khuẩn TNF góp phần tạo ra tiền đề đông máu nội mạch. - Interleukin1(IL1) tồn tại dưới 2 dạng: IL và IL : + IL kích hoạt lympho T tổng hợp IL 2 có tác dụng khởi động hệ thống các tế bào có thẩm quyền miễn dịch. + IL còn gắn với các đầu tiếp nhận của các tế bào nội mạch để kích hoạt tổng hợp ELAM và ICAM. + IL cũng kích hoạt các tế bào nội mạch sản xuất ra yếu tố hoạt hoá tiểu cầu (Platelet activating factor - PAF) và Prostaglandin (là chất gây viêm giãn mạch, tăng thấm mao mạch, gây sốt).
Tiểu cầu - Kết dính tiểu cầu trên các tế bào nội mạch - Làm co mạch do Thromboxan A2 và Serotonin. - Thay đổi thẩm thấu của tế bào nội mạch do phát triển tế bào xơ non. Bổ thể (Complement - C) LPS kích hoạt bổ thể tạo ra C3a và C5a gây ra: - Tăng tính thấm mao mạch - Co bóp cơ trơn - Tác dụng lên tế bào mastocyte, tế bào nội mạch để sản xuất ra histamin làm giãn mao mạch, ứ trệ tuần hoàn ngoại vi, tăng thấm mao mạch gây tụt huyết áp. - C5a cũng có tác động kết dính bạch cầu đơn nhân sản xuất ra TNF và IL1 mà vai trò sinh học đã nêu ở trên.
Hệ thống đông máu - LPS kích hoạt yếu tố Hageman XII làm cho men Prekallikreine thành Kallikerein, Kallikreine sẽ chuyển Kininogens là chất có trọng lượng phân tử cao (High Molecular Weight Kininogens = HMWK) thành kinin. Trong 7 số này có Bradykinine là chất gây giãn mạch rất nhanh, tăng thấm mao mạch, thoát quản mạch, hạ huyết áp. - Mặt khác: Kallikreine hoạt hoá sẽ thúc đẩy chuyển Plasminogen thành Plasmin gây tiêu sợi huyết (Fibrinolyse) làm giảm fibrin gây rối loạn đông máu. Prekallikreeine kininogens Yếu tố XII (Hageman) Kallikreine Kinin Plasminogens Plasmin (Bradykinine) Fibrinolyse Sơ đồ 1.
Sơ đồ gây rối loạn đông máu 1. Các tế bào nội mạch Tế bào nội mạch có nhiều chức năng sinh lý: điều hoà trương lực mạch máu, đông máu và đáp ứng miễn dịch. Tổn thương nội mạc mạch máu lan rộng là cơ chế chính gây rối loạn chức năng đa cơ quan. - Nội mạc sản xuất vài chất trung gian vận mạch: NO (nitric Oxide), prostacyclin, và endothelin.
NO là chất dãn mạch mạnh, sản xuất từ L-Arginin dước tác dụng của men NO synthase. Trong nhiễm khuẩn huyết, TNF-α và IL-1 kích thích iNOS (inducible NO synthase), nên NO được tạo ra nhiều và dãn mạch mạnh. - Trong quá trình viêm, tế bào nội mạc bộc lộ những phân tử dính trên bề mặt tạo điều kiện cho những bạch cầu bám dính và xuyên qua lớp nội mạc vào vị trí nhiễm trùng. Ngoài ra, kích hoạt những tế bào nội mạc gây tăng tính thấm mạch máu, rò rĩ dịch.
8 - Giải phóng chất trung gian PAF gây ngưng tụ, tập hợp tiểu cầu và các thực bào. Giảm tưới máu cho các cơ quan nội tạng. - Giảm lưu lượng tuần hoàn, tụt huyết áp nặng hơn là DIC. - Chu trình Krebs bị tắc do thiếu oxy nên ứ lại lactat và acid pyruvic.
- Khi thiếu oxy tổ chức, các tổ chức tái tạo NAD + bằng cách chuyển acid pyruvic sinh ra thành lactat.3 Những biểu hiện lâm sàng của rối loạn chức năng cơ quan cấp tính - Hệ thống tim mạch: Biến đổi huyết động, cơ tim không được tưới máu đủ sẽ tác động trên cung lượng tim, toan chuyển hóa do tăng acid lactic cũng gây ức chế cơ tim. + Huyết áp tâm thu ≤ 90 mmHg hoặc huyết áp động mạch trung bình ≤ 70 mmHg trong ≥ 1 giờ dù đã bù dịch đủ, tình trạng thể tích trong lòng mạch đủ, hoặc sử dụng thuốc vận mạch để cố gắng duy trì huyết áp tâm thu ≥ 90 mmHg hoặc huyết áp động mạch trung bình ≥ 65 mmHg [30]. + Nhịp tim nhanh + Loạn nhịp nhanh + Ngưng tim - Hệ thống hô hấp: Phổi tổn thương phế nang, phù phế nang gây ra bất xứng thông khí - tưới máu gây giảm oxy máu. + Tỉ số PaO2 / FiO2 ≤ 250 đi kèm với RL chức năng cơ quan hoặc hệ thống khác hoặc PaO 2 / FiO2 ≤ 200 nếu phổi là cơ quan duy nhất bị RL.
+ PaO2 < 70mmHg, SaO 2 < 90% + Thở nhanh + Phụ thuộc máy thở, cần PEEP hoặc không [31]. 9 - Thận: Suy thận chức năng hoặc tổn thương thực thể do tụt huyết áp, co mạch thận trực tiếp, độc tính của thuốc và những cytokins góp phần vào tổn thương thận trực tiếp. Thể tích nước tiểu <0,5 ml/kg/giờ trong một giờ dù bù dịch đủ, tăng cấp tính của creatinin máu, thiểu niệu, vô niệu, cần phải điều trị thay thế thận. - Huyết học: Tiểu cầu < 80 K/uL hoặc giảm 50% so với 3 ngày trước đó, tăng bạch cầu hoặc giảm bạch cầu, kéo dài thời gian prothrombine, kéo dài thời gian thromboplastin từng phần, giảm protein C, tăng D-dimer, chức năng bạch cầu suy yếu [56].
- Ống tiêu hóa: Men tụy tăng (amylase, lipase), giảm pH dịch dạ dày, liệt ruột, chảy máu hoặc thủng ống tiêu hóa, thiếu máu nuôi ruột, viêm túi mật không do sỏi, viêm tụy cấp, không dung nạp với nuôi dưỡng qua đường ruột. - Gan: Chức năng chống độc chuyển hóa tiết mật bị ảnh hưởng do giảm tưới máu gan và tổn thương tế bào liên võng nội mạc gây giải phóng các gốc tự do. Biểu hiện lâm sàng là giảm tổng hợp protein, hạ albumin huyết, giảm chức năng thải độc. Tăng bilirubin máu, tăng aminotransferase, tăng LDH, tăng phosphatase kiềm, giảm albumin máu, kéo dài thời gian prothrombine, vàng da.
- Thần kinh: Não toan chuyển hóa gây phù, làm rối loạn dẫn truyền thần kinh biểu hiện là bệnh nhân bị rối loạn tri giác, thay đổi ý thức, lẫn lộn, mê sảng, EEG hai phổ bất thường. 10 - Nội tiết, chuyển hóa: pH < 7,30 hoặc base deficit ≥ 5 mmol/ L kèm với nồng độ lactate máu > 1,5 lần giá trị giới hạn trên của bình thường, tăng đường máu, tăng triglyceride máu, giảm albumin máu.