第2节 烧伤和脓毒症代谢的特点
通过前瞻性的研究，我们利用代谢车等先进的代谢监测手段观察到烧伤患者的代谢率随着烧伤面积增加而升高，以后随着创面的愈合及封闭，代谢率逐步下降。有关研究资料表明，发生脓毒症患者的烧伤面积、Ⅲ度烧伤面积均高于未发生脓毒症的患者，提示烧伤面积越大、深度烧伤创面越多越容易并发脓毒症（表10-1）。
表10-1 两组烧伤患者一般临床资料
注：两组比较*p＜0.05。
同时，发生脓毒症的患者静息能量消耗（REE）在整个住院治疗期间均较非脓毒症的患者高（表10-2）。
表10-2 两组患者REE比较 J/（h·m2）
注：两组比较*p＜0.05。
因此，我们认为从整个病程来看，引起脓毒症组患者REE较非脓毒症组患者高的重要原因之一是烧伤面积和深度创面面积较大。但烧伤患者一旦并发脓毒症，在原有高代谢的基础上，REE更有进一步的升高，在整个病程中REE峰值前移，高代谢持续时间更长，随着脓毒症得到有效控制及创面的及时覆盖、愈合，REE明显下降（表10-3）。
表10-3 脓毒症患者发生脓毒症前后REE变化 J/（h·m2）
注：与发生前相比：*p＜0.05；与发生后相比：#p＜0.05。
利用代谢车对连续收治并成功救治的8例烧伤创面脓毒症患者，分别对大面积侵袭感染组织切除前后REE的变化进行监测，结果也证实创面的存在和创面感染可以导致机体代谢水平的显著增高。当出现创面组织侵袭性感染时，REE值明显升高，高于正常成人REE值［（172.4±9.3）J/（h·m2），n=7］。侵袭性感染组织切除后REE水平较切除前显著降低（p＜0.01），生命体征平稳时REE值进一步降低，与感染组织切除后比差异有显著意义（表10-4）。
表10-4 烧伤创面脓毒症患者不同时间REE比较 J/（h·m2）
注：与术前比：△p＜0.01；与术后比：☆p＜0.01。
目前普遍认为，创面是多种炎症介质和细胞因子的产生地，同时也是机体营养物质、能量丟失的直接源地和感染的主要诱因。大量的临床和基础研究已经证实，来自创面和肠源性的内毒素是多种细胞因子的强烈刺激因素。然而，从整体水平的研究来看，脓毒症时的高代谢反应可以认为是神经内分泌和体液介质共同作用的结果，并特别与TNF-α、IL-1、IL-6等细胞因子的变化有关。IL-6、IL-8、TNF是主要由单核巨噬细胞、内皮细胞产生的炎症介质，伤后应激、机体内环境失调和感染等因素，均可导致这些炎症介质的释放。我们的临床实验研究结果也表明，脓毒症组患者LPS、TNF、IL-6、IL-8在整个病程中均高于非脓毒症组，其中尤以发生脓毒症期间为甚（表10-5）。
表10-5 创面脓毒症患者血浆炎症介质及内毒素水平的比较
注：与手术前比：*p＜0.05，**p＜0.001。
通过解放军总医院第一附属医院部分病例的回顾分析发现，现有的治疗可以保证大部分患者都能平稳度过休克期，高热、呼吸心率快等中毒症状一般出现在伤后1周左右，伤后2周达到高峰。此间创面出现感染或感染迹象是其中的主要原因，非脓毒症组的LPS和IL-6、IL-8、TNF的变化无明显相关性，这间接说明IL-6、IL-8、TNF之间形成连续的分泌环，并不完全依赖LPS来激活。但在脓毒症组患者，LPS水平与TNF、IL-6水平的升高关系密切（p＜0.05）。TNF、IL-6、IL-8的大量释放，必然导致远较早期反应更为剧烈的全身炎症反应，使机体进入“脓毒症状态”。在这种状态中，炎症反应开始从“有序”转向“失控”，如发展到不可逆转阶段，最终会导致多器官功能障碍的发生。
脓毒症时的代谢具有“自噬”性和强制性特点，这种强烈的促体内蛋白分解、抑制糖和脂类利用的高代谢反应，可使机体在短期内迅速陷入营养不良，组织器官以及各种依赖酶的结构和功能均会全面受损。
同时，临床研究发现，烧伤和脓毒症中机体能量的消耗存在很大的个体差异性。因此决定烧伤脓毒症患者的能量需要量，除采用公式推算进行必要的估计外，应尽可能使用代谢车测定当时患者的能量消耗，根据测定结果给予必要的调整，从而达到对机体能量代谢更为准确把握。
在大量的临床观察基础上，我们建立了山羊烧伤及合并脓毒症的动物模型，通过动态的血流动力学监测和代谢监测，结合有关的实验室生化检测和免疫学检测等指标，观察和分析了烧伤早期和脓毒症状态下，机体糖、蛋白、脂肪代谢及机体能量消耗的动态变化规律性及其影响因素。初步的研究表明，烧伤早期充分复苏的情况下机体静息能量消耗（REE）即显著升高，随着合并内毒素血症的确立机体REE升高更为显著（表10-6）；氧输送、氧耗量和组织氧摄取率在烧伤后短暂下降，随休克复苏及脓毒症的确立逐渐升高（表10-7）；血乳酸、血糖、尿3-甲基组氨酸在烧伤后和脓毒症中均显著高于伤前水平（表10-8）。与之相应地，在烧伤后及合并内毒素血症的情况下，循环内毒素、TNF-α、IL-6、IL-8水平显著增高，与REE的升高有显著的时相正相关性（表10-9）；同时，血清胰岛素、胰高血糖素、皮质醇等代谢相关激素水平在伤后均高于伤前（表10-10）。
表10-6 烧伤及烧伤合并内毒素攻击导致山羊REE的动态变化 J/（h·m2）
注：与伤前比：#p＜0.05，*p＜0.01；与单纯烧伤组比：△p＜0.05。
表10-7 烧伤及烧伤合并内毒素攻击对山羊氧输送、氧耗量和组织氧摄取率的影响
注：与伤前比：#p＜0.05，*p＜0.01；与单纯烧伤组比：△p＜0.05。
表10-8 烧伤及烧伤合并内毒素攻击对血糖、血乳酸和尿3甲基组氨酸水平的影响
注：与伤前比：#p＜0.05，*p＜0.01；与单纯烧伤组比：△p＜0.05。
表10-9 烧伤及烧伤合并内毒素攻击循环内毒素及炎症反应相关的细胞因子水平的变化
注：与伤前比：#p＜0.05，*p＜0.01，与单纯烧伤组比：△p＜0.05。
表10-10 烧伤及烧伤合并内毒素攻击几种代谢相关激素水平的变化
注：与伤前比：#p＜0.05，*p＜0.01。
这些结果提示，在烧伤尤其是合并脓毒症的情况下，机体存在显著的代谢增强过程。这一过程与系统性炎症反应（TNF-α、IL-6、IL-8的过度表达和分泌）有关，受相关代谢激素的调控，组织细胞代谢的增强是其重要的源动力。在成功地建立可以较好反映烧伤和脓毒症中以高代谢为特征的机体代谢紊乱过程大动物模型的基础上，我们目前正在进一步研究骨骼肌组织细胞有氧糖酵解过程和蛋白分解代谢的变化对机体整体水平代谢的影响，从而进一步深化对烧伤和脓毒症代谢紊乱的细胞、分子和基因机制的认识。
总之，严重烧伤和脓毒症状态下的代谢紊乱，是机体应激、内环境稳态失衡及系统性炎症反应等的结果，又对机体的免疫功能、创伤修复机制等有深远的影响。因此，对烧伤后代谢紊乱机制的研究始终是烧伤外科学研究的重要领域。通过在细胞和分子水平上对有关代谢过程进行深入的研究，有可能从根本上改变对脓毒症状态代谢紊乱发生机制的认识，即机体代谢紊乱的根源和始动因素可能并不一定是组织细胞本身的能量代谢障碍，还可能是其在特定的病理状态下特殊的反应方式。如果这一推断得到证实，可以在多个方面和环节进一步完善相应的治疗措施，因此，有关机制的研究具有很大的临床应用前景，在外科学的理论研究和临床实践中将有重要意义。
（柴家科）