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急性肾损伤的液体管理:从液体反应性到液体耐受性

重症技术 离床医学
2024-08-29

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介绍


急性肾损伤(AKI)是普通医院和危重病人的常见问题,分别影响 20% 和 50% 以上的病人。急性肾损伤有许多潜在原因,包括内在和阻塞性(即所谓的肾后),但高达 75% 的病例是血流动力学介导的肾小球滤过率(GFR)降低的结果。血流动力学性 AKI 可能是由于低血容量或心排血量受损导致肾脏灌注减少的结果(即典型的 “肾前性 ”AKI)。恢复肾脏灌注可迅速逆转这种情况,因为根据定义,肾脏的完整性保持完好。严重或长时间的低灌注最终可能导致肾小管上皮细胞损伤和坏死,这在某种程度上可能是不可逆的,从而导致慢性肾病的发展。因此,传统的 AKI 治疗策略通常意味着通过静脉输液来纠正低血容量和/或恢复肾脏灌注。然而,我们应该认识到,许多血流动力学 AKI 患者对输液量没有反应。在心源性或阻塞性休克患者中,输液并不一定会导致心输出量(CO)增加和肾脏灌注改善。此外,即使在分布性休克类型中,由于 CO 储备已被利用,肾小球内血流动力学的改变起着主导作用,因此情况往往也不会如此。 最后,在肾小管损伤已确立的患者中,即使最初诱发 AKI 的原因是真正的低血容量,输液也不会改善 GFR。

重要的是,越来越多的证据表明,过度输液导致容量超负荷实际上是有害的,会增加呼吸系统并发症、感染、机械通气的需求和时间,以及总体死亡率。此外,容量超负荷和全身静脉充血也会减少肾脏灌注,从而导致类似的血流动力学 AKI 表型,这种情况在医院中可能比低血容量性 AKI 更为常见。因此,在发生 AKI 时,应根据个人的血流动力学状态仔细调整输液量,平衡有益效果和潜在危害的可能性。本综述侧重于 AKI 中生理指导下液体管理策略的基本原则,除了更经典的液体反应性概念外,还强调液体耐受性,这可能有助于临床医生避免因过度输液而造成不必要的伤害。


肾脏灌注的决定因素


平均动脉压 (MAP) 并非肾脏灌注的唯一决定因素。肾血流量(RBF)由肾脏流入压和流出压之间的压力梯度以及血管流动阻力(RBF = ΔP/R)决定。肾脏的流入压与 MAP 密切相关,而流出压则由肾静脉压或腹腔内压 (IAP) 决定,取决于哪一个更高。阻力主要由传入和传出动脉血管的半径决定。虽然两个动脉床的血管收缩都会导致 RBF 降低,但传出动脉的血管收缩对 GFR 的影响较小,因为它会增加肾小球毛细血管压力和滤过率。低血压(即 MAP 降低)会降低流入压力,从而明显降低 RBF。另一方面,在腹腔隔室综合征或继发于右侧心力衰竭或肝硬化的全身静脉充血的情况下,流出压增加可能成为肾脏灌注的限制因素。在这种情况下,包裹肾脏的间质水肿会对肾内血管产生压迫力,进一步增加 RBF 的阻力。


急性肾损伤液体复苏的目标


在 AKI 中进行液体复苏的主要目的是逆转由真正的低血容量或通过对前负荷敏感的 CO 减少引起的肾脏低灌注。然而,在临床实践中,没有一个单一或简单的指标可以用来量化组织的氧输送和/或肾脏灌注,这是个问题。事实上,出现少尿并不一定表明肾脏灌注受损,因为适当的代偿性神经体液激活可能会导致水和钠潴留以及尿量减少。此外,由于传出动脉血管扩张,即使在脓毒症得到充分复苏的情况下,肾小球毛细血管压力和滤过率也可能持续下降,从而导致肾小球滤过率降低。在这种特殊情况下,选择性传出动脉血管血管收缩剂(血管紧张素 II、血管加压素和特利加压素)可能是恢复尿量和 GFR 的有效策略。例如,去甲肾上腺素是一种传入动脉收缩剂,因此会降低肾小球压力。但是,只要 MAP 的增加能够维持肾小球流量和压力,而不是因为传入动脉收缩而降低,输注去甲肾上腺素就可以增加肾脏灌注。如果情况并非如此,在输注血管加压素的同时减少去甲肾上腺素的剂量以维持血压,可能会在血管加压素增加血压的同时带来传出动脉收缩的额外益处。虽然这些肾小球内的血流动力学无法在床边进行评估,但对肾脏生理学的充分了解可能有助于临床解释。

要通过输液增加肾脏灌注,液体负荷必须导致平均体循环充盈压增加,从而增加前负荷,最终增加 CO(图 1)。因此,评估 CO 对液体负荷的反应对于确定输液是否至少实现了这一目标至关重要。然而,仅仅获得较高的 CO 本身不应成为一个目标,因为正常循环对前负荷也很敏感,当输液直至 “无液体反应 ”时,很可能会导致有害的容量超负荷。相反,应该始终根据组织的氧需求来解释 CO,并进行相应的优化。这就解释了为什么毛细血管再充盈时间等组织灌注指标是更具吸引力的复苏目标。



图 1 心输出量的Frank–Starling曲线(红色)与静脉回流曲线(蓝色)之间的关系。通过静脉收缩或液体负荷增加 Pmsf 会导致右心房压力达到平衡。在图中的例子中,这与心输出量增加(即液体反应性)有关。然而,进一步提高 Pmsf 会导致右房压进一步升高,而心排血量却没有明显增加,因为Frank–Starling曲线达到了其平坦部分(即无液体反应性)。Pmsf,平均体循环充盈压。

除容量平衡外,液体疗法的另一个目标可能是纠正电解质异常和酸碱平衡。对于低血容量、代谢性碱中毒和低氯血症患者,0.9% 生理盐水等富含氯化物的溶液可能是首选。等渗碳酸氢盐溶液可降低代谢性酸中毒和高血钾患者的血清钾浓度。在一项针对脓毒症和代谢性酸中毒重症患者的多中心随机对照试验中,输注多达 1000 毫升的 4.2% 碳酸氢盐可显著减少透析需求。不过,无论出于何种原因输液,都必须持续注意液体耐受性(即不会出现液体超负荷)。


急性肾损伤中疑似低血容量的临床评估


对 AKI 的初步评估应侧重于全面了解病史,以评估导致液体流失的明显原因(如胃肠道原因)、仔细查看病历以及评估液体输入和输出量。体格检查通常缺乏确认低血容量状态的灵敏度,但粘膜干燥、皮肤张力减弱等体征可能提示低血容量状态。AKI 的常规检查应排除梗阻性疾病,并评估肾小管完整性、蛋白尿和形态异常血尿,以排除肾脏内在原因。通常建议计算未使用利尿剂的患者的钠排泄分数(FENa+),以区分 “肾性 ”AKI(由于肾小管坏死)和 “肾前性 ”AKI,后者的特点是 FENa+ 低于 1%。然而,重要的是要认识到,低 FENa+ 并不是预测输液反应性的可靠指标,因为血管扩张或充血导致肾灌注受损的血流动力学 AKI 也与低尿钠浓度有关。因此,应进一步检查血流动力学性 AKI 的罪魁祸首,它可能是也可能不是真正的低血容量。

低血容量血症的血流动力学特征是中心静脉压低、前负荷低、肺动脉压低、舒张末期容积低、CO 低和全身血管阻力高 。床旁超声检查可检查心脏结构和功能,并对静脉充血情况进行客观评估。结合有创血流动力学监测的合理使用,超声对更好地了解临床情况大有帮助。中心静脉压明显升高或全身静脉充血表明存在液体不耐受的情况,在大多数情况下应避免输液。  此外,CO升高与低血容量不符,考虑到组织灌注情况,液体疗法可能会进一步增加CO储备,但应权衡容量超负荷的风险。

对脓毒性休克患者进行血流动力学评估尤其具有挑战性。脓毒症时,静脉扩张会增加非压力血容量,降低平均全身充盈压,从而导致低前负荷(图 1)。毛细血管渗漏会进一步降低平均体循环充盈压。这就解释了为什么许多通常与低血容量相关的体征也可能出现在脓毒症患者身上。舒张末期容积减少或 “心室亲吻症 ”或右心房压力过低的高动力心脏很容易被误认为是低血容量,而炎症细胞因子释放导致的静脉过度扩张才是真正的罪魁祸首。事实上,在多项随机对照试验中,针对脓毒性休克患者较高的右房压进行输液治疗并未显示出任何益处。另外,脓毒症患者的非应激血容量可通过α-肾上腺素能介导的静脉收缩(即血管加压素)来募集,这可能是解决潜在血流动力学问题的更好的生理策略,并对临床结果有潜在益处。


液体反应性与液体耐受性


有大量文献通过液体反应性的动态预测指标对疑似低氧血症进行评估。然而,即使是对液体有反应的患者,静脉输液也可能无法持续改善组织灌注。此外,尤其是患有脓毒症和分布性休克的患者可能会继续对液体复苏表现出反应性,但与此同时,他们已经出现了不良反应。对输液可能造成的危害进行的风险评估被称为液体耐受性评估。我们认为,对大多数(如果不是所有)AKI 患者来说,液体耐受性评估应在液体反应性评估之前进行(图解摘要)。

有几个因素会影响每个毛细血管床耐受或处理液体的能力。年龄和原有的合并症(如慢性肾病、肺病或心脏病)都很重要。成人呼吸窘迫综合征(ARDS)是呼吸系统疾病导致体液不耐受的一个典型例子,但任何血管通透性增加的疾病都可能表现为肺部液体不耐受。左心房压力增高导致的心源性肺水肿是另一个明显的例子。在膈下,IAP 增加和腹腔隔室综合征是典型的例子,在这些情况下,尽管前负荷持续较低,但输液可能会导致临床恶化和 AKI 恶化。最后,患有严重肺动脉高压、限制性心肌病或心包疾病等导致静脉回流受阻的疾病的患者可能会出现静脉充血,但仍然对输液有反应。然而,在这种情况下,输液往往会加重全身静脉充血,增加右房压通过不顺畅的静脉系统向外周器官的传导,从而可能造成充血性器官损伤。


肺液体不耐受:急性呼吸窘迫综合征和毛细血管渗漏


在 ARDS 中,肺泡-毛细血管膜受损并渗漏,即使心脏充盈压正常,水分和蛋白质仍可从血管内向肺间质移动。事实上,对呼吸衰竭患者采取不同液体复苏策略的随机对照试验表明,限制输液对患者有益。血管外肺水的定量评估可通过有创热敏指示剂稀释法进行。血管外肺水指数(EVLWI)与急性肺损伤的进展有关,并与 ARDS 的严重程度密切相关。一些小型研究表明,将增加的 EVLWI 作为重症监护室患者液体复苏的停止点会带来临床益处。除了 ARDS 和呼吸衰竭,EVLWI 还与脓毒症和烧伤等各种毛细血管渗漏情况下的死亡率增加有关。

可在床旁使用肺部超声对血管外肺水进行无创评估。由于肺部主要由空气组成,超声波束通常不会透射到肺部,而是通过胸膜线反射回探头,从而产生被称为(水平)A 线的混响伪影。在肺水存在的情况下,胸膜线会产生清晰、垂直和高回声的伪影,这些伪影延伸大于 10 厘米,遮挡了 A 线;这些伪影被称为 B 线。使用肺部超声波评估肺水的效果优于胸部放射摄影,因为其特异性更高,而且与经肺热稀释法测得的血管外肺水有很好的相关性,即使在早期或亚临床肺充血的病例中也是如此。肺部超声已被证明有助于监测 AKI 患者的肺充血情况,多项研究发现,通过血液透析或超滤可迅速消除 B 线。无论是否源于心源性疾病,肺部超声检查中出现的 B 线都是输液的一个强有力的风险指标,即使存在输液反应性的典型指标。


腹腔积液:腹腔内高压和隔室综合征

 
腹水、腹部手术以及炎症情况下第三空间的液体积聚可能会增加 IAP,从而对血流动力学产生重大影响。危重病人的正常 IAP 为 5-7 mmHg,升高 >12 mmHg 则被定义为腹内高压。持续的 IAP 升高(通常 >20 mmHg)导致器官功能障碍,称为腹腔隔室综合征。在这种情况下,器官功能障碍是由腹腔灌注压(MAP-IAP)降低导致的灌注不足引起的。腹腔灌注压目标值≥60 mmHg可提高腹腔隔室综合征患者的存活率。腹腔隙综合征直接反映在肾功能上,因为 AKI 主要是由 RBF 的降低引起的。腹腔隔室综合征的全身血流动力学后果包括下腔静脉(IVC)功能性阻塞导致静脉回流减少,从而引起下肢水肿和前负荷降低。重要的是,对腹腔高血压患者或有腹腔高血压风险的患者进行积极的液体复苏通常会导致腹腔积液和组织水肿,进一步增加 IAP,并有可能引发腹腔隔室综合征。IAP 的显著升高一直与输液量相关。

使用充满液体的膀胱导管间接测量 IAP,可轻松确诊疑似腹腔内高压。当观察到腹腔积液增加或肠襻扩张时,聚焦超声检查可增加对诊断的怀疑。重要的是要认识到(除被动腿部抬高动作外),腹腔内高压时会出现液体反应性的典型指标。然而,输液极有可能导致临床病情恶化,因为输液不能有效地持续增加前负荷,反而会加重腹腔充血。应优先考虑其他治疗策略,如早期使用血管加压剂、腹水旁路抽吸术、鼻胃管置入术或手术减压。


全身静脉充血时的液体不耐受现象


全身静脉充血是指右心房压力增高反向传导至外周器官。右心房压力增高的评估可在床旁通过直接有创测量或无创超声评估颈内静脉和 IVC 直径及其塌陷指数来进行。颈内静脉短轴切面可评估长径和短径,与右房压的相关性更好,因为横断的颈内静脉很少是圆形的,而是椭圆形的。在大多数患者中,充盈、不塌陷的 IVC 强烈提示液体不耐受和全身静脉充血进一步恶化的风险。在严重静脉充血的情况下,右房压升高向周围器官的反向传导可能导致充血性器官损伤,如充血性肝病或心肾综合征。右心房压力向腹腔器官传导的严重程度可在床旁使用超声静脉多普勒评估肝脏和肾内静脉的血流模式(图 2)。


图 2 根据全身静脉充血程度划分的静脉多普勒血流模式。



包括肝静脉在内的中央静脉的正常血流具有搏动性。这种搏动性反映了正常心动周期中右心房压力的正常变化。在没有充血的情况下,外周静脉可扩张的管腔会导致位于较远处的静脉和静脉的这种搏动性模式减弱。因此,门静脉和肾内静脉的正常血流模式是连续的或仅有轻微的搏动。随着充血情况的恶化,外周静脉壁会拉伸,压力的反向传递也会增强。这导致静脉流动模式发生可量化的改变,其特点是门静脉血流的搏动性和肾内静脉血流的间歇性。重要的是,液体不耐受患者扩容会导致静脉血流模式恶化,而移除液体则可逆转这些改变。

肾内血流的改变与充血性心力衰竭和肺动脉高压患者的不良临床结局密切相关。在这两种情况下,肾内血流模式的改变是发病率和死亡率的最强独立预测因素。肾充血很可能导致钠潴留和静脉充血恶化的粘稠循环,因为血流改变与利尿剂抵抗有关。在一项针对心脏手术患者的前瞻性研究中,门静脉血流搏动性增加被证明是充血性 AKI 最重要的预测因素。其他研究也将门静脉血流的搏动性与充血性脑病和充血性肝病的发生联系起来,支持利用超声进行系统的静脉多普勒评估在评估充血性器官功能障碍中的作用。

虽然门静脉血流和肾脏内血流改变之间有很好的一致性,但对于患有慢性肝病、梗阻性尿病和慢性肾病的患者,在解释时可能会出现一些问题。因此,有人提出了一种特异性更强的多器官静脉充血评估评分法。这种充血评分被称为静脉淤血超声评分(VExUS),包括系统评估肝静脉、门静脉和肾内静脉的大小、塌陷指数和血流模式,作为静脉充血的分级系统。在预测 AKI 的后续发展方面,VExUS 评分的特异性高于其任何一个组成部分。发现潜在全身静脉充血患者的静脉血流模式发生明显改变时,应警惕新出现的充血性器官损伤的可能性,这种损伤可能会随着额外输液而恶化。在这种情况下,建议停止输液,甚至考虑移除液体(表 1)。

 

结论


AKI 患者输液的决定应基于临床对低血容量的怀疑,并辅以对液体耐受性和液体反应性的评估(图解摘要)。这对脓毒症患者尤为重要,因为脓毒症患者的内皮功能障碍和糖萼受损会导致大部分输注的液体在短时间内离开血管内空间。在这种情况下重复输液,即使输液反应性测试结果持续呈阳性,也可能导致全身静脉充血,出现肺水肿、腹水或肾水肿,对患者造成不良后果。表 1 列举了应用液体耐受性和反应性概念进行输液风险/效益分析的不同临床实例。

来源:Argaiz. Fluid management in acute kidney injury: from evaluating fluid responsiveness towards assessment of fluid tolerance. Eur Heart J Acute Cardiovasc Care 2022;11(10):786-793.斌哥话重症

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