第三节　烧伤的病理生理

烧伤是理化因素直接作用于机体皮肤及皮下组织所引起的作用部位组织中心变性坏死，紧邻变性组织毛细血管内血液凝滞，凝滞带外毛细血管扩张充血为病理特征的组织损害。致伤的理化因素以热力最常见，约占各类烧伤的85%～90%，其他致伤的理化因素包括电能、化学物、放射线、光能等，它们直接作用和（或）转化成热能造成组织的损伤。大面积的烧伤诱发局部和全身的炎症级联反应，产生全身性炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS）。炎症引起创伤部位周围甚至全身血管通透性增加，大量的血浆外渗至组织细胞间，造成有效循环血量下降，导致休克、细胞的缺血缺氧损害和器官功能损害甚至衰竭。通透性增高的大面积烧伤伤员肠黏膜利于肠道细菌移位，致使早期肠源性感染的发生；烧伤皮肤失去了防止细菌感染的屏障功能，创面大量的细菌定植、繁殖而导致全身性细菌感染。根据烧伤病程的特点，科学家们人为的将其分为四期：休克期；急性感染期；创面修复期；康复期（图1-3-1）。也有分为三个期的，即将后二期合并。各期之间有内在联系，相互交错，不能完全截然分开。

随着研究的深入，人们对烧伤早期的病理生理有一定的认识，但只是观察到了病理生理现象和一些调控的机制，尚不能全面地了解其调控机制和不同调控机制的作用权重。但仅有的发现对烧伤的治疗有着极大的帮助和指导，烧伤的救治成功率大大提高，半数致死烧伤面积达96.99%，Ⅲ度烧伤的半数致死面积达90.87%。

一、休克期病理生理特点

烧伤急性期或早期以血管通透性增高造成休克为主要特征，血管通透性增高是组织水肿的根本原因。急性失控性炎症反应、组织的缺血缺氧损害和组织水肿是休克期的主要病理改变。随着对血管内皮细胞研究的深入，已基本明确大分子物质渗出微循环的途径有二：一为内皮细胞旁途径，即内皮细胞间出现裂隙；二为经过细胞内通道的细胞途径，而这些裂隙与通道均与细胞间连接蛋白和细胞内骨架有关。烧伤后皮下组织水肿和脏器组织水肿的形成取决于致伤温度，持续时间及烧伤的面积。水肿不仅在几分钟内即迅速出现，而且在1小时内其范围与量达最大值（为正常组织含水量的4倍左右）。烧伤面积为30%～40%时，伤后3小时水肿量达最大值，24小时内几乎不变；烧伤面积为40%时，未烧伤皮肤的含水量没有明显增加，而肺、肝、脾、肾或肌肉含水量则有不同程度的增加。随着局部水肿形成，特别是环形焦痂肢体皮肤失去弹性，组织内压力可不断上升。当组织内压上升超过静脉压时，回流发生障碍，渗出更加增多，组织内压继续上升，形成恶性循环，可导致筋膜腔综合征或远端肢体坏死。毛细血管渗漏期持续1到4天，此期血管内液体和大分子物质外渗引起的严重的血容量不足。毛细血管不能保留分子量小于200kDa的大分子，有时大于900kDa的也不能保留。淋巴液蛋白质的含量随烧伤的严重程度而变化，可从正常10～20g/L上升到50g/L，血浆蛋白质的成分都可见于淋巴液中。

烧伤后早期休克的实质是多因素引起的组织血液灌流不足，导致细胞缺血缺氧性损害。组织血液灌流不足重要原因有血管通透性增高、血管低反应性、微循环障碍和心脏泵血功能不足。组织器官灌注不足，可导致缺血-再灌后组织缺血缺氧性损伤，导致细胞的代谢障碍和结构损害，从而造成组织器官功能障碍综合征。组织水肿细胞与供氧毛细血管的距离加大，氧弥散下降，也可致细胞缺氧。

烧伤后失代偿性炎症反应是血管通透性增高、血管低反应性、微循环障碍和心脏泵血功能不足和细胞氧代谢障碍的根本原因。SIRS的发生率与烧伤的严重程度成正比，烧伤程度越重，SIRS的发生率越高，而且发生得也越早。烧伤后由于多种细胞因子及炎症递质的过度释放，从而引发失控的炎症反应。烧伤后炎症反应的发生发展主要取决于多种炎症递质所产生的一系列连锁反应或为“瀑布效应”的结果。持续高浓度的细胞因子可破坏免疫功能，导致过度的全身炎症反应。近年来，越来越多的研究表明，严重烧伤后血中肿瘤坏死因子α，白介素1、6、8等炎症递质的变化表现为伤后第1～3天迅速升高并达到或接近峰值，早期升高都是因休克所导致的组织缺血、缺氧和烧伤组织坏死等应激反应产生。

由于烧伤后失代偿性炎症反应和缺血缺氧损害所导致的血管通透性病理性增高，亦可造成烧伤脏器发生水肿。肺水肿尤其突出，50%Ⅲ度体表烧伤犬不输液组均在伤后6小时前出现休克，13只犬均在伤后12小时内因休克死亡。死后病理检查有间质性肺水肿。证明不输液情况下，严重烧伤本身可引起间质性肺水肿。严重的肺水肿可造成肺通气血流比的异常，体位较低的部位，肺组织实变，无气体交换；中间部分肺组织可出现吸气时肺泡支气管开放，而呼气末肺泡支气管塌陷，产生剪切伤；上部出现肺组织过度通气。因而引起肺换气功能障碍。提高胶体渗透压和采用高PEEP的保护性通气策略，体位引流和俯卧位通气，对减轻肺水肿改善肺功能有积极的作用。

烧伤部位的疼痛和烧伤早期炎症、缺血缺氧损害为主的特点限制了康复理疗的处置措施，而体位引流和改变有利于组织水肿液的回流和水肿部位长时间受压的缺血损害。水肿所致的水肿液蛋白的组织间隙残留可增加后期关节、肌腱等的粘连，降低肢体和关节的活动度，在水肿回吸收期和在适当的范围内进行积极的理疗可促进蛋白的回吸收。早期肢体越高于心脏水平，消肿效果越好，平卧时，肢体抬高的高度高于心脏位置，受重力影响利于血液回流但是肢体抬得过高会减少肢体血供，导致肢体缺血缺氧，反而加重肢体肿胀。适量缓慢的被动活动患肢，能促进肢体静脉和淋巴反流，增加静脉回流量。空气波压力治疗对肢体反复加压后再卸压，通过空气压力波的作用，上按摩速率与人体血流速率相近，从而产生肌肉收缩和舒张的类似作用，促进水肿的吸收。所有的康复理疗措施应循序渐进，配合药物的治疗，以加速水肿的吸收，改善肢体的循环。

二、急性感染期的病理生理特点

严重烧伤患者由于体表、体腔防御屏障的破坏，全身免疫功能的下降，广泛坏死组织的存在和外界、自身菌群的侵袭，感染的威胁可以说始自烧伤后立即发生，并延续到创面愈合。创面感染需要区分为非侵入性的表面感染和侵入性感染。非侵入性的感染表面菌量虽高，虽然病原菌侵入邻近的活组织，但组织菌量也常限制在“临界菌量”（105/g组织）以下，临床表现除有轻度或中度发热外，全身症状不明显。侵入性感染指病原菌侵入到邻近的活组织，组织菌量常大于105/g组织，引起局部的炎症反应，红肿、热、痛，创面深度加深。侵入性感染的弥散或发展，已超过一般局部感染的范畴。其临床表现，与严重“败血症”无异，被称为烧伤创面脓毒症（burn wound sepsis）。除创面来源的感染外，还有静脉感染、呼吸道感染和肠源性感染。肠道菌群微生态平衡紊乱，肠黏膜屏障的损害，免疫功能受抑，是导致肠源性感染三大原因。特别是大面积严重烧伤，伤后存在肠源性感染的多种致病因素，休克期潜在的肠源性感染可以发生得很早。休克期即出现败血症症状，济南市中心医院报道了11例大面积烧伤患者，72小时内血培养均阳性，最早者是伤后18小时，检出细菌13株，以肠道常驻菌为主。

局部感染可导致感染部位组织坏死，局部的炎症反应，甚至全身的炎症反应，感染部位的运动和促进血液循环的理疗措施如热敷、蜡疗等可促使感染的全身扩散；全身性感染可致全身性炎症损害，毒素吸收致细胞损伤，导致血管通透性增加，细胞中毒氧利用障碍，导致休克并加重烧伤休克，增加了MODS的发生率和患者死亡率。为减少局部感染的扩散，对于有局部红肿热痛的临床表现的部位应禁止局部压力和促进血运康复理疗。

三、创面修复期病理生理

烧伤创面的修复贯穿于整个烧伤病程，创面的愈合与患者的生命和生存质量密切相关。烧伤创面的修复过程复杂，参与的细胞和细胞因子种类繁多，出现的时序和作用复杂，尚不能完全阐明。烧伤创面经历变性坏死、炎症反应、细胞增殖、基质形成、组织重塑及创面瘢痕等变化过程。皮肤烧伤后通常出现三个区域，接触热力中心区可发生坏死，其周围为淤滞区，外层则为充血区。皮肤微循环变化则相应为微血管坏死、血栓形成、血液淤滞、血管通透性增加、血浆渗出、局部肿胀。不同深度创面其变化过程不一。浅Ⅱ度创面为表皮角质细胞迁移、增殖，修复表皮层。在皮肤外植体的培养过程中，成纤维细胞和角质上皮细胞游出外植体的时间有明确的先后顺序，即成纤维细胞要比角质上皮细胞的游出延迟3～4天左右。正是因为这一时间差，表皮细胞迁移覆盖了受损部位，而成纤维细胞尚未增生，即被表皮细胞的接触所抑制，所以不产生瘢痕；深Ⅱ度创面则为上皮细胞（含残存皮肤附件）、成纤维细胞、血管内皮细胞迁移、增殖，基质形成。表皮细胞的迁移和增生不能在成纤维细胞增殖前覆盖所有创面，成纤维细胞迁移和增殖奠定了瘢痕的组织基础。Ⅲ度创面变化与深Ⅱ度类似，但如创面直径大于2cm，表皮层由创缘表皮细胞移行、增殖则难以修复，需移植皮片，以避免或减少瘢痕愈合。

瘢痕形成的病理过程与创伤愈合的细胞增殖期的各种活性因素有关。瘢痕经历增生而消退萎缩，这一创面重塑过程经历数月至数年。其瘢痕组织具有独特的结构，这种结构由高密度的血管、炎症细胞和有助于大量不规则组织基质形成的成纤维细胞构成，最后导致原来的皮肤缺损由无功能的纤维组织所替代。伤口炎症介质、细胞间各种因子和局部物理环境之间相互交织而复杂的网络作用形成的。炎症反应在烧伤即刻即可发生直至创面愈合，炎症细胞和炎症介质创面周围聚集，促使坏死组织清除，调节细胞的增生迁移。组织细胞增殖起始于炎症反应阶段，上皮角质细胞、成纤维细胞、内皮细胞是修复烧伤创面的主要三种细胞。上皮细胞在正常皮肤、创伤愈合和瘢痕形成期间还具有调节间充质细胞增殖和活性作用。在伤口愈合期间，上皮细胞通过复杂的通路促进纤维化和瘢痕形成，这些通路包括磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatedylinosi-tol-3-kinase，PI3K）、Smad、TGF-β和结缔组织生长因子等。在HS形成期间，上皮细胞刺激成纤维细胞的内部结构变化，而后成纤维细胞停留在活化阶段，参与细胞因子的自分泌循环并维持纤维化。

在结缔组织中，成纤维细胞以其成熟状态—纤维细胞的形式存在，处于成熟期或呈静止状态的成纤维细胞体变小，呈长梭形，粗面内质网和高尔基复合体均不发达，被称为纤维细胞。在外伤等因素刺激下，部分纤维细胞可重新转变为幼稚的成纤维细胞，其功能活动也得以恢复，参与组织损伤后的修复。烧伤创面创缘静止的成纤维细胞，在生长因子的调控下，可分化为具有特异的平滑肌肌动蛋白的收缩表型，即肌纤维母细胞。肌纤维母细胞是创面收缩的主要动力细胞。它是兼有成纤维细胞与平滑肌细胞二者特点的一种成纤维细胞亚型，在细胞和细胞之间、细胞和胶原纤维之间有广泛而紧密的连接，因而收缩时可引起整个肉芽组织的收缩和瘢痕收缩。该细胞在创面上的发生、发展和消亡过程，与瘢痕的增生和成熟密切相关。

胶原的更新和排列是影响伤口重建及瘢痕形成的重要因素，胶原过程主要依赖于胶原酶的作用，而胶原酶主要是成纤维细胞产生的。结缔组织形成时，新的胶原不断合成，此时胶原酶不仅继续分解残存的胶原，也分解新合成的胶原，胶原纤维的沉积和分解形成动态平衡，使胶原变得稳固，并完善伤口结构。伤口收缩和重建时，胶原酶活性逐渐降低，创面胶原沉积，创伤得以修复。胶原在应力的作用下的排列更接近生理状态，2～7月的活体组织组化检查发现，无压力治疗区的纤维蛋白原不呈经典的蛇皮样表皮下沉积，在真皮中有所减少，而压力治疗区纤维蛋白原沉积增加，但排列紊乱。无压力治疗区的弹力纤维呈片状沉着，压力治疗区弹力纤维形成较正常真皮细的纤维。无压力治疗对照区黏蛋白存在于整个真皮层，压力治疗区和正常皮肤相似，存在于表皮下和血管周围。

创面愈合至瘢痕成熟的这一阶段的压迫治疗、放疗、冷冻、激光、瘢痕内皮质激素注射以及氟尿嘧啶、博来霉素、干扰素等抗肿瘤药物多点注射对控制瘢痕的生长十分有效。机械性物理环境，并伴随着在细胞和周围环境之间的多级相互作用，可改变成纤维细胞和角质化细胞是伤口密度、胶原蛋白定向和其他基质成分的反应。物理治疗对瘢痕有再塑形的作用。

（罗奇志）