文章來源:重癥醫(yī)學(xué)
ID:CCM_China
熱射病
本文轉(zhuǎn)自:971ICU,為971ICU翻譯組作品
“熱射病”是熱損傷疾病進(jìn)程中最危險的階段。其致病原因是機(jī)體劇烈運(yùn)動后,或暴露于極端熱環(huán)境時,體內(nèi)熱量蓄積遠(yuǎn)超散熱而導(dǎo)致的核心體溫上升。1
臨床上,熱射病以中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)功能障礙、多器官功能衰竭和體溫急劇升高(通常>40.5℃)為特征。2、3這篇綜述旨在總結(jié)目前熱射病的發(fā)生、致病原因和治療方面的最新進(jìn)展。
分類、危險因素和流行病學(xué)
根據(jù)病因,熱射病可分為經(jīng)典 (非勞力)型或勞力型兩種,盡管從病理生理角度來說,這兩種的最終致病原因都是機(jī)體無法散發(fā)掉過多的熱量,但潛在機(jī)制存在不同。經(jīng)典型熱射病的核心是熱環(huán)境暴露以及散熱不足,而勞力型則主要與體力活動有關(guān),其主要致病原因是過量產(chǎn)生的代謝熱超過生理性熱丟失(表1)。
經(jīng)典型熱射病
經(jīng)典型熱射病通常發(fā)生于年齡較大的成年人,他們對熱刺激的調(diào)節(jié)能力較弱,尤其是慢性病患者,以及生活無法自理的老年人。4,5
隨著全球氣溫上升,城市化進(jìn)程的推進(jìn),市內(nèi)熱島效應(yīng)成為經(jīng)典型熱射病發(fā)生的主要外部致病因素。根據(jù)美國國家氣象局的數(shù)據(jù),近年來,熱浪造成的死亡人數(shù)遠(yuǎn)超其他極端天氣。5,6
老年人體溫調(diào)節(jié)能力低,各種生理機(jī)能下降,再加上社會因素和本來就比較高的醫(yī)療風(fēng)險,自然更容易受到持續(xù)高溫的影響(表2)。4、5、7 – 9
據(jù)報道,大部分經(jīng)典型熱射病老年患者在發(fā)病后1~3天內(nèi)住院或死亡,10,11熱射病相關(guān)死亡率高達(dá)50%。1、5
青春期前兒童也是經(jīng)典型熱射病的高危人群。12這個年齡段的兒童體表面積與質(zhì)量比較高(吸熱率增加)、體溫調(diào)節(jié)功能不完善(有效散熱差)、血容量相對于身體體積較小(導(dǎo)熱潛力差,易致熱量蓄積)、出汗率低(汗液蒸發(fā)散熱功能不足)。
特別需要指出的是,嬰兒在炎熱天氣下致死的一個獨(dú)立危險因素是被誤關(guān)在密閉空間(如汽車)內(nèi),幾小時內(nèi)即可致死。14
勞力型熱射病
勞力型熱射病是一種偶發(fā)的醫(yī)學(xué)急癥,與劇烈的體力活動直接相關(guān)。該病的主要累及人群是運(yùn)動員、體力勞動工人(如消防隊員和建筑工人)、軍隊的士兵等,而他們中的許多人在以往類似的運(yùn)動強(qiáng)度、持續(xù)時間和環(huán)境下,從事類似的體力活動并未發(fā)生過任何意外。
勞力型熱射病可以發(fā)生在體力活動的60分鐘內(nèi),甚至在較低環(huán)境溫度下發(fā)生。15, 16
對勞力型熱射病的發(fā)生來說,同伴、教練的激勵和壓力,以及因此而產(chǎn)生的超出生理極限的個人表現(xiàn)欲望是不可忽視的風(fēng)險因素。17此外, 功能性、后天獲得性以及一些先天因素可能導(dǎo)致熱敏感性增加,從而誘發(fā)勞力型熱射病 (表2)。18,19
在節(jié)日或音樂派對中常常存在的酒精和/或藥物濫用,以及勁爆音樂帶來的持續(xù)刺激,20也是誘發(fā)勞力型熱射病的危險因素。
此外,苯丙胺類藥物(以冰毒為代表)和其他刺激性藥物21是運(yùn)動員發(fā)生勞力型熱射病的危險因素(表2)。不過,以往報道中提到的熱射病既往史是其復(fù)發(fā)的危險因素,22目前尚無確鑿的證據(jù)支持。
由于經(jīng)常被誤診為脫水或熱衰竭,勞力型熱射病的真實(shí)發(fā)生率是很難被準(zhǔn)確估計。針對美國高中橄欖球運(yùn)動員和職業(yè)軍人進(jìn)行的流行病學(xué)調(diào)查顯示,在過去十年中,因勞累過度誘發(fā)的勞力型熱射病發(fā)病率和死亡率均逐步上升。
然而,由于勞力型熱射病的患者往往年紀(jì)輕、既往體質(zhì)較好,在認(rèn)識和治療及時的背景下,死亡率往往并不高(<5%)。1、3
發(fā)病機(jī)制和病理生理
熱射病的主要發(fā)病機(jī)制是體溫調(diào)節(jié)從代償(散熱多于產(chǎn)熱)到失代償(產(chǎn)熱多于散熱)的惡化過程,心輸出量不足以處理高體溫代謝的需求。隨著核心體溫持續(xù)升高,細(xì)胞毒性作用和炎癥反應(yīng)加劇,最終導(dǎo)致惡性循環(huán),引發(fā)多器官功能衰竭 ( 圖 1)。1,2,25-27
炎性反應(yīng)
熱射病引發(fā)的全身性炎癥反應(yīng)仍待進(jìn)一步研究。體溫過高會觸發(fā)內(nèi)皮細(xì)胞、白細(xì)胞和上皮細(xì)胞的應(yīng)激反應(yīng),影響其正常組織抵御損傷的保護(hù),阻礙其自身修復(fù)。熱休克蛋白的分子陪伴家族和血漿、組織中炎癥趨化因子、抗炎細(xì)胞因子均參與了這一過程。28-30
隨著高熱持續(xù),急性生理變化(包括循環(huán)衰竭、低氧血癥和高代謝狀態(tài))和高溫本身直接引發(fā)細(xì)胞毒性增加,導(dǎo)致機(jī)體炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)異常。
熱相關(guān)的炎癥反應(yīng)與SIRS類似,2,33已有研究表明,SIRS由循環(huán)信使RNA介導(dǎo),可以觸發(fā)細(xì)胞因子和高遷移率組蛋白1(HMGB1)的釋放,導(dǎo)致白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞過度活化。34,35
與膿毒癥類似,SIRS可導(dǎo)致臨床癥狀迅速惡化,引發(fā)DIC,多臟器功能衰竭和死亡。因此,熱射病也被認(rèn)為是“熱相關(guān)全身炎癥反應(yīng)一種形式,并導(dǎo)致以腦病為主的多器官功能障礙綜合征”。
一項對勞力型熱射病住院患者的研究表明,約84%的熱射病患者同時符合SIRS的診斷標(biāo)準(zhǔn),并伴有住院時間的延長。經(jīng)典型熱射病患者中性粒細(xì)胞的活化也與炎癥和凝血反應(yīng)基本吻合。32,33
在臨床工作中,由于熱射病尤其是勞力型熱射病在ICU并不常見,SIRS和熱射病之間的聯(lián)系極易被忽視,這種忽視引發(fā)的延遲治療,可能會導(dǎo)致災(zāi)難性的臨床后果。
胃腸道粘膜完整性和內(nèi)毒素血癥
熱射病會引起胃腸道血流減少致缺血,對胃腸道細(xì)胞的活性和通透性均產(chǎn)生不利影響。由此產(chǎn)生的氧化和亞硝化應(yīng)激反應(yīng)損傷細(xì)胞膜,破壞了細(xì)胞的緊密連接,促進(jìn)內(nèi)毒素、病原體入血,妨礙肝臟解毒,導(dǎo)致內(nèi)毒素血癥。37,38
盡管熱射病和內(nèi)毒素血癥之間的關(guān)系早有報道,但許多臨床醫(yī)生仍會忽視,甚至曲解實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的相關(guān)變化,這也會進(jìn)一步影響熱射病患者的臨床治療,甚至預(yù)后。
診斷
熱射病的診斷主要基于臨床表現(xiàn),特別是高熱、意識改變與熱暴露史(經(jīng)典型)或強(qiáng)體力活動(勞力型)這“三聯(lián)征”。心動過速、呼吸急促和低血壓常見,大量出汗和皮膚濕潤多出現(xiàn)于勞力型熱射??;皮膚干燥則常見于經(jīng)典型熱射病,反應(yīng)了老年人熱應(yīng)激時汗腺反應(yīng)差、排汗率低的特點(diǎn)。皮膚發(fā)紅提示周圍血管過度擴(kuò)張,蒼白提示血管塌陷。
鑒別診斷
臨床上出現(xiàn)發(fā)熱和意識障礙時,必須首先排除熱射病,判斷的延遲會讓熱射病的臨床急救陷入極大被動。
排除熱射病后,結(jié)合病史應(yīng)排除以下診斷:腦膜炎、腦炎、癲癇、藥物中毒(如阿托品、苯丙胺類藥物、可卡因等)、嚴(yán)重脫水、代謝綜合征(如神經(jīng)阻滯劑惡性綜合征、致命肌緊張癥、5 -羥色胺綜合征、甲亢風(fēng)暴、,或嗜鉻細(xì)胞瘤危象)。1,40
臨床表現(xiàn)與并發(fā)癥
熱射病的病程可分為三個階段;高熱-神經(jīng)損傷急癥期、血液系統(tǒng)—酶促反應(yīng)期(發(fā)病后24-48小時達(dá)峰)和肝-腎功能異常晚期(臨床癥狀持續(xù)96小時及以上),這幾個階段在勞力型熱射病表現(xiàn)更為明顯。
對初級保障人員來說,熱射病急性期的識別至關(guān)重要,因?yàn)榧皶r的后續(xù)治療直接關(guān)乎熱射病患者的預(yù)后。
對于疑似熱射病患者,應(yīng)及時測量核心(直腸)體溫。但不應(yīng)把核心體溫超過40.5℃作為診斷的金標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)闇y量不及時或方法不當(dāng)(如經(jīng)口、前額或腋窩測量)可能導(dǎo)致體溫數(shù)據(jù)偏低。3,42而且,體力活動后的體溫升高也未必是熱射病,許多馬拉松運(yùn)動員在比賽結(jié)束時核心體溫會升高,但并不伴有熱射病的其他癥狀。43
由于大腦對熱敏感度較高,意識狀態(tài)改變是熱射病進(jìn)展期的常見癥狀,早期常表現(xiàn)行為改變、神志不清、譫妄、頭暈、乏力、激動、易激惹、言語不清、惡心和嘔吐1。隨著病情進(jìn)一步加重,可能會發(fā)生癲癇或二便失禁,在勞力型熱射病更為常見。3
熱射病患者多伴隨有意識障礙,但當(dāng)體溫降至40.5℃以下時,意識可以恢復(fù)。嚴(yán)重的熱射病會伴有腦水腫。1、3腦損傷的部位主要集中在小腦,表現(xiàn)為廣泛的腦細(xì)胞萎縮與浦肯野細(xì)胞損傷,41、44自主神經(jīng)和腸神經(jīng)的損傷可能是長期的。
下丘腦前部損傷導(dǎo)致體溫調(diào)節(jié)異常的假說尚未得到證實(shí)。1多器官功能障礙和衰竭(勞力型熱射病更為明顯)可在24-48小時內(nèi)達(dá)峰(表1)。
如果治療及時,大多數(shù)患者臨床癥狀會緩解,并在數(shù)天內(nèi)明顯好轉(zhuǎn),直至康復(fù)??赡艿牟l(fā)癥包括:難以緩解的意識障礙、DIC、急性呼吸窘迫綜合征、急性心肝腎功能障礙和衰竭。2、3
橫紋肌溶解是勞力型熱射病的典型特征。當(dāng)肝腎功能障礙持續(xù)96小時以上不能緩解時,預(yù)后極差。尸檢證實(shí)熱射病患者發(fā)生多器官功能衰竭的主要病理學(xué)變化是熱相關(guān)的細(xì)胞壞死和凋亡,伴隨廣泛的微血栓形成、出血和炎癥損傷。26、32、41
某些神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥(如小腦共濟(jì)失調(diào)、構(gòu)音障礙、認(rèn)知障礙和順行性遺忘)可能持續(xù)數(shù)周至數(shù)月。45熱射病患者康復(fù)后的數(shù)月至數(shù)年內(nèi),死亡風(fēng)險仍高于普通人群。46
生物標(biāo)志物
熱射病發(fā)病后72小時內(nèi),要嚴(yán)密的關(guān)注患者的臨床癥狀變化與實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果,避免因遺漏而延誤病情。3但觀察表明,有時這些措施仍不能充分反映疾病的嚴(yán)重程度,或者幫助判斷長期預(yù)后。1
血清中的某些生物學(xué)標(biāo)志物,如高遷移率組框蛋白1(HMGB1)、47中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)載脂蛋白(也稱為24p3、子宮運(yùn)載蛋白和中性粒相關(guān)載脂蛋白)、48肌鈣蛋白I、49尿熱休克蛋白72與尿肌酐的比值、50組蛋白、51防御 2肽(一種腸道α-防御素) 52等,可能更準(zhǔn)確的提示器官衰竭程度,并協(xié)助進(jìn)一步診斷和治療,但目前還處在實(shí)驗(yàn)室研究階段,距離臨床測試或應(yīng)用仍有相當(dāng)距離。
治療
對熱射病,臨床主要采取對癥和保守治療相結(jié)合的辦法(表3)。治療核心是盡快降低體溫,故相比與其他創(chuàng)傷的患者,熱射病患者應(yīng)著重第一時間快速降溫,而不是立即送醫(yī)。
控制體溫
如果核心體溫持續(xù)>40.5℃,預(yù)后通常極差。除心肺復(fù)蘇導(dǎo)致的延遲,迅速、有效的降溫措施在熱射病患者急救中應(yīng)貫徹始終。3,53為控制臨床情況惡化,通常應(yīng)使目標(biāo)溫度<39℃(最好38.5-38.0℃)。3
對于勞力型熱射病,快速降溫(速率>0.1 ℃/分)是安全的,且能顯著改善預(yù)后。54目前公認(rèn)的降溫方法是冷水浸泡,其降溫速率可達(dá)0.20-0.35℃/分。53,54在軍事任務(wù)或沙漠高溫條件下,如果沒有冰或冰水,可在疑似熱射病患者身體表面大量澆水,并加快空氣流通(扇風(fēng)),力爭使降溫速率達(dá)到約0.10℃/分。54,55
對于經(jīng)典型熱射病的老年人,冷水浸泡也是有效的降溫方法,除此之外還可以選擇一種或多種加快傳導(dǎo)、加快熱量蒸發(fā)的降溫方式,如輸注冷液體(血管內(nèi)溫度控制)、使用冰袋、冷敷包、濕紗布外敷、扇風(fēng)等等,這些方法雖不及冷水浸泡效率高,但老年人更能耐受,而且也更易于應(yīng)用。56
目前尚無能夠加速降溫的藥物。阿司匹林和對乙酰氨基酚等退熱藥對熱射病患者無效,因?yàn)闊嵘洳』颊呤侵袠行缘暮诵捏w溫過高。退熱藥的使用會加重?zé)嵘洳』颊叩哪系K,并引發(fā)肝損傷。
用于治療惡性高熱的蘭尼堿受體拮抗劑丹曲林,目前仍處臨床試驗(yàn)階段(ClinicalTrials.gov,NCT03600376),
還沒有證據(jù)支持該藥對熱射病有效。而骨骼肌鈣的釋放似乎在熱射病的病理生理學(xué)中沒有作用。1,40
器官損傷的治療
大多數(shù)情況下,準(zhǔn)確識別和有效降溫可以迅速逆轉(zhuǎn)熱相關(guān)的器官功能障礙。除了降溫措施,及時的輔助治療也是提高患者存活率的關(guān)鍵。治療關(guān)鍵在于給予及時有效的器官功能支持,防止SIRS的進(jìn)展為(表3)。3,35
器官損傷的試驗(yàn)性治療仍處于動物模型和初步臨床試驗(yàn)階段,包括黃嘌呤氧化酶抑制劑(如別嘌呤醇)可以通過保護(hù)細(xì)胞緊密連接來減少脂多糖水平;37 重組活化蛋白C用于改善炎癥反應(yīng)和功能失調(diào)的凝血級聯(lián)反應(yīng);57
III型抗凝血酶濃縮物和重組可溶性血栓調(diào)節(jié)蛋白-α治療DIC 58,59(NCT00487656);
絲氨酸蛋白酶抑制腸腔內(nèi)胰酶的活性,以期降低全身炎癥反應(yīng)指標(biāo)。60 另外使用大黃(蓼科的一種植物)可能減輕炎癥反應(yīng),治療熱相關(guān)的急性肝、腎損傷61(中國臨床試驗(yàn)注冊號,ChiCTR1800016460)。這些治療方法尚處于不同的研究階段,數(shù)據(jù)有限。
預(yù)防
對熱射病來說,預(yù)防遠(yuǎn)比治療簡單有效。在夏季,特別是在熱浪期間,應(yīng)注意采取保護(hù)措施,降低經(jīng)典型熱射病的發(fā)病風(fēng)險,如呆在有空調(diào)的室內(nèi),適當(dāng)使用風(fēng)扇,經(jīng)常洗冷水澡,減少室外運(yùn)動,參加適當(dāng)社交活動,杜絕孤立生活。4,62
此外,建議家庭成員、鄰居和社會服務(wù)工作者要定期巡查高齡老人的生活情況。
在個人和組織層面,應(yīng)堅持以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的預(yù)防措施,如積極熱適應(yīng),根據(jù)自身健康程度調(diào)整體力活動強(qiáng)度,避免炎熱時間體能訓(xùn)練,及時去除妨礙汗液蒸發(fā)的裝備和衣物,充分補(bǔ)水,延長運(yùn)動間歇;并及時中止出現(xiàn)早期癥狀的疑似患者繼續(xù)從事體力活動。15,17
熱射病后如何恢復(fù)正?;顒?/strong>
針對已康復(fù)的經(jīng)典型熱射病老年人,應(yīng)協(xié)助他們采取更健康的生活方式,提高熱耐受能力。
針對已康復(fù)的勞力型熱射病的工人、運(yùn)動員或職業(yè)軍人,尚無指導(dǎo)他們該如何、何時復(fù)工、復(fù)訓(xùn)的通用指南。
對熱射病患者來說,即使其臨床表現(xiàn)已緩解,實(shí)驗(yàn)室檢查也已處于正常范圍內(nèi),何時、如何重新開始運(yùn)動,也應(yīng)采取審慎的態(tài)度來進(jìn)行評估。19,63美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)院推薦,運(yùn)動員重返賽場前,要進(jìn)行系統(tǒng)的熱耐受性測試,但推薦的測試方案仍需進(jìn)一步評估。63.64
目前針對已康復(fù)的職業(yè)軍人重返崗位,美軍有兩種測試方案,65、66盡管其有效性尚待明確,67在實(shí)踐中可作為有價值的參考。
熱射病的基因或遺傳特征
無論是熱應(yīng)激大鼠實(shí)驗(yàn),還是針對勞力型熱射病患者的臨床觀察研究,熱射病患者均存在明確的基因組改變,這與“熱射病患者不但對熱不耐受基因普遍易感,同時也經(jīng)受了多種不良因素的反復(fù)刺激,從而最終致病”這一的假說基本相符。68,69
淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)錄的個體差異,以及熱耐受不良個體的細(xì)胞保護(hù)基因轉(zhuǎn)錄因子功能障礙的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步實(shí)證了上述假設(shè),并解釋了這類人群對熱應(yīng)激的易感性。70
在熱習(xí)服過程中,大鼠下丘腦的基因組出現(xiàn)了雙相性變化:早期適應(yīng)過程中,神經(jīng)元興奮性偶聯(lián)基因轉(zhuǎn)錄增強(qiáng),達(dá)到適應(yīng)性穩(wěn)態(tài)時,代謝效率提高71。
熱耐受者和熱不耐受者對熱習(xí)服反應(yīng)是否有異尚無定論。目前積累的數(shù)據(jù)較少,而且大多數(shù)病例只有在熱應(yīng)激時才會顯現(xiàn)出明顯的基因改變。因此,需要進(jìn)一步研究來闡明熱射病患者基因組變化機(jī)制的意義。
已有部分臨床和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,勞力型熱射病和惡性高熱可能相關(guān)。72,73一項臨床研究發(fā)現(xiàn),勞力型熱射病患者的惡性高熱易感性異常升高(45.6%)。74
在基因敲除小鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn),CASQ1可能是兩者之間緊密聯(lián)系的關(guān)鍵基因。73然而,勞力型熱射病患者發(fā)生惡性高熱的風(fēng)險是否高于平均水平,或者說,惡性高熱的易感性是否是導(dǎo)致勞力型熱射病的一個風(fēng)險因素,仍無定論。
合并鐮狀細(xì)胞貧血的運(yùn)動員和軍人運(yùn)動相關(guān)死亡的風(fēng)險高于非鐮狀細(xì)胞貧血者。75然而,沒有證據(jù)表明鐮狀細(xì)胞貧血和勞力型熱射病存在相關(guān)性。76
結(jié)論
如果沒有及時識別和有效治療,熱射病是可以致命的。一些看似簡單的預(yù)防措施,如避免在炎熱環(huán)境中劇烈活動、減少熱暴露,以及對運(yùn)動態(tài)度的轉(zhuǎn)變,或解決增加風(fēng)險的社會經(jīng)濟(jì)問題,可以顯著降低經(jīng)典型熱射病和勞力型熱射病的發(fā)病率。
然而,我們對熱射病的病理生理學(xué)變化,以及基于其發(fā)病機(jī)制而采取針對性更強(qiáng)治療措施的理解還比較膚淺。
未來的研究可能集中在三個領(lǐng)域:識別可能導(dǎo)致熱應(yīng)激能力下降的基因特征;尋找更好預(yù)測熱射病短、長期預(yù)后的新型生物標(biāo)記物;研發(fā)能夠有效控制炎癥反應(yīng)和阻遏多器官并發(fā)癥的新輔助治療手段。
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