intensivmedizin
Schock
Pathophysiology of Shock
Die fundamentale Störung beim Schock ist die verminderte Perfusion lebensnotwendiger Organe. Ist die Perfusion erst einmal so weit vermindert, dass die Sauerstoffzufuhr zu den Zellen für den aeroben Metabolismus nicht mehr ausreicht, kommt es zum vermehrten anaeroben Stoffwechsel in den Zellen und damit ansteigender Kohlendioxidproduktion und Akkumulation von Laktat und erhöhten Blutlaktatwerten. Die zellulären Funktionen nehmen ab. Hält der Schock an, kann es zu irreversibler Zellschädigung oder zellulärem Tod kommen. B), der zur weiteren Bildung von Zytokinen und Stickstoffmonoxid (NO), einem wirksamen Vasodilatator, führt. Der Sepsis und septischer Schock kann eine mehr entzündliche Verlaufsform als bei anderen Schockformen nehmen, weil dort die Wirkung bakterieller Toxine, maßgeblich der Endotoxine, dominiert. Beim septischen Schock führt die Vasodilatation der Kapazitätsgefäße zum Blut-„Pooling“ und damit zur Hypotonie aufgrund der relativen Hypovolämie (einem zu großen Gefäßvolumen steht damit ein relativ gesehen zu geringes Blutvolumen gegenüber). Bedingt durch lokalisierte Vasodilatation wird Blut am Kapillarbereich vorbeigeleitet (Shuntbildung). Somit ist eine umschriebene fokale Hypoperfusion möglich, obwohl die kardiale Pumpleistung und der Blutdruck normal sind. Deutlich vermehrte Bildung von Stickoxid führt zur Umwandlung in Peroxynitrit. Diese freien Radikale führen zu mitochondrialer Schädigung und Abnahme derAdenosintriphosphat-Bildung. Die Durchblutung der Mikrogefäße einschließlich der Kapillaren ist reduziert, obwohl die Durchblutung der großen Gefäße im Falle des septischen Schocks aufrechterhalten bleibt. Die mechanische Verlegung der Mikrogefäße kann, wenigstens teilweise, zu einem verminderten Substratangebot an die Zellen führen. Leukozyten und Thrombozyten haften dem Endothel an. Gleichzeitig wird die Gerinnungskaskade aktiviert, und es kommt zur Ablagerung von Fibrin. Zahlreiche Mediatoren verstärken gemeinsam mit der Dysfunktion der Endothelzellen die Kapillarpermeabilität. Somit gelangen Flüssigkeiten und zum Teil auch Plasmaproteine in den interstitiellen Raum ( Literatur zur Pathophysiologie ). Im Gastrointestinaltrakt führt diese gesteigerte Permeabilität zur Translokation von Enterobakterien aus dem Lumen, möglicherweise mit der Folge von Sepsis und metastatischer Infektion. Die Apoptose von Neutrophilen wird möglicherweise inhibiert, sodass es zur verstärkten Freisetzung inflammatorischer Mediatoren kommt. In anderen Zellen kann die Apoptose gesteigert sein. Vermehrter Zelltod und damit eine Verschlechterung der Organfunktionen sind die Folgen. In den frühen Phasen des Schocks muss der Blutdruck nicht immer vermindert sein (obwohl es wahrscheinlich zur Hypotonie kommt, wenn der Schock nicht aufgehoben wird). Genauso wenig haben alle Patienten mit niedrigem Blutdruck einen Schock. Das Ausmaß und die Folgeerscheinungen der Hypotonie variieren mit dem Umfang der physiologischen Kompensationsmechanismen und der zugrunde liegenden Erkrankung. So kann eine milde Hypotonie, die von einem gesunden jungen Patienten gut toleriert werden kann, bei älteren Personen mit signifikanter Arteriosklerose zu einer schweren zerebralen Schädigung oder kardialen und renalen Dysfunktion führen. Wenn zu Beginn das Sauerstoff-Angebot (DO2) abnimmt, kompensieren die Gewebe dies durch eine verstärkte Sauerstoff-Extraktion. Der niedrige arterielle Druck triggert adrenerge Rezeptoren, die zu sympathikusvermittelter Vasokonstriktion führen und oftmals auch die Steigerung der Herzfrequenz bewirken. Eingangs ist die Vasokonstriktion nur selektiv und pumpt das Blut zum ZNS und Herz und weg von der Zirkulation in den Splanchnikusgefäßen. Die zirkulierenden beta-adrenergen Amine (Adrenalin,Noradrenalin) erhöhen auch die Kontraktilität des Herzens und lösen die Freisetzung von Kortikosteroide aus der Nebenniere Renin aus den Nieren Glukose aus der Leber Kortikosteroide verstärken die Wirkung von Katecholaminen. Renin stimuliert die Volumenretention und die Vasokonstriktion. Ein erhöhter Glukosegehalt steigert die Pyruvataufnahme in den Mitochondrien, was bei Sauerstoffmangel die Laktatproduktion erhöht. Reperfusion bereits ischämischer Zellen kann zu weiterer Schädigung führen. Werden Substrate erneut eingeschwemmt, kann die Aktivität von Neutrophilen zunehmen, die Produktion von zerstörenden Superoxiden und Hydroxyradikalen weiter ansteigen. Nachdem der Blutfluss wiederhergestellt ist, können lokal konzentrierte Entzündungsmediatoren in andere Organe zirkulieren. Die Kombination aus direkter und durch Reperfusion bedingter Schädigung kann zum MODS mit Funktionsausfall von ≥ 2 Organen als Folge einer vital bedrohlichen Erkrankung oder Verletzung führen. Ein MODS kann sich aus jeder Schockform entwickeln, findet sich aber meist im Zusammenhang mit Infektionen. Organversagen ist eines der typischen Kennzeichen des Sepsis und septischer Schock . Ein MODS ergibt sich bei Das Syndrom der multiplen Organdysfunktion ist die fortschreitende Funktionsstörung von ≥ 2 Organen infolge einer lebensbedrohlichen Erkrankung oder Verletzung. Jedes Organsystem kann betroffen sein. Das häufigste Zielorgan ist jedoch die Lunge. Hier führt die gesteigerte Membranpermeabilität zur Flüssigkeitsansammlung in den Alveolen und zu zusätzlicher Entzündung. Die fortschreitende Hypoxie ist oft refraktär gegenüber einem gesteigerten Sauerstoffangebot. Dies wird als akute Lungenschädigung oder bei entsprechend schwerer Verlaufsform als Akute hypoxämische respiratorische Insuffizienz (AHRF, ARDS) (ARDS). Die Nieren sind dann betroffen, wenn die renale Perfusion einen kritischen Wert unterschreitet. Es kommt zur Akute Tubulusnekrose (ATN) und renalen Insuffizienz, die sich durch Oligurie und fortgesetzten Anstieg des Creatinins im Serum ausdrücken. Im Herzen können eine verminderte Koronarperfusion und erhöhte Entzündungsmediatoren (einschließlich Tumornekrosefaktor und Interleukin-1) die Kontraktilität verringern, die myokardiale Compliance verschlechtern und die Beta-Rezeptoren herunterregulieren. Diese Faktoren vermindern die Herzauswurfleistung und verschlechtern damit sowohl die myokardiale als auch systemische Perfusion. Es kommt somit zu einem oft letal endenden Circulus vitiosus. Arrhythmien können auftreten. Im Gastrointestinaltrakt können sich Ileus und submuköse Hämorrhagie entwickeln. Die Minderperfusion der Leber kann zu fokaler oder auch ausgedehnter hepatozellulärer Nekrose führen. Dabei kommt es zum Anstieg von Transaminasen und Bilirubin und zu einer verminderten Produktion von Gerinnungsfaktoren. Die Gerinnung kann beeinträchtigt sein, einschließlich der schwersten Manifestation, der Disseminierte intravasale Gerinnung (DIC) . 1.Salmon AH, Satchell SC: Endothelial glycocalyx dysfunction in disease: Albuminuria and increased microvascular permeability.J Pathol226:562–74, 2012. doi: 10.1002/path.3964 2.Chelazzi C, Villa G, Mancinelli P, et al: Glycocalyx and sepsis-induced alterations in vascular permeability.Crit Care19(1):26, 2015. doi:10.1186/s13054-015-0741-z 3.Martin L, Koczera P, Zechendorf E, et al: The endothelial glycocalyx: New diagnostic and therapeutic approaches in sepsis.Biomed Res Int2016:3758278, 2016. doi:10.1155/2016/3758278 