脓毒症心肌损伤的病理机制、诊断与治疗进展：基于最新指南的综述
系统性阐述脓毒症心肌损伤的最新定义、病理机制、诊断标准及治疗策略
摘要
脓毒症心肌损伤（Sepsis-Related Myocardial Injury, SRMI）是脓毒症患者常见且严重的并发症，约40%-70%的脓毒症患者会出现不同程度的心肌抑制，导致病死率显著升高。
本文基于2023年 SCCM/ESICM 脓毒症管理指南及2025年中国急诊专家共识，系统阐述SRMI的病理生理机制、诊断标准、治疗策略及研究进展。
关键发现：最新指南强调SRMI的本质是感染引发的可逆性心肌抑制，需通过多模态评估（生物标志物、超声心动图、血流动力学监测）实现早期识别。
1. 定义与流行病学特征
核心定义
脓毒症心肌损伤（Sepsis-Related Myocardial Injury, SRMI）与脓毒症相关心功能障碍（Sepsis-Related Cardiac Dysfunction, SRCD）是脓毒症患者因感染引发的免疫失调导致心肌损伤和/或心功能不全的临床综合征。
根据2025年中国急诊专家共识，该并发症需满足三个核心标准：
存在脓毒症状态（符合Sepsis-3.0标准：感染+SOFA评分≥2）
出现心肌损伤或心功能障碍证据（如cTn升高、LVEF降低）
排除其他原发性心脏病（如急性冠脉综合征、慢性心衰急性加重）
值得注意的是，该共识明确提出避免使用"脓毒症心肌病"这一术语，因其可能错误暗示一种独立疾病，而SRMI/SRCD实质上是脓毒症引起的多器官功能障碍在心脏的表现，具有可逆性特征。
流行病学数据
发病率
全球每年约4900万脓毒症患者中，SRMI/SRCD的发病率在10%-70%，这种巨大差异源于诊断标准与评估时点的不统一。
病死率
中国数据显示SRMI患者病死率高达36.8%，显著高于非SRMI脓毒症患者（32.3%）。
危险因素
高龄（>65岁）
革兰阴性菌感染
内毒素血症
基础心血管疾病
亚临床表现
约50%的脓毒症患者出现亚临床心功能异常，表现为左心室全局纵向应变（GLS）异常而LVEF正常。
2. 病理生理机制
SRMI的发病机制涉及复杂的炎症-免疫-代谢网络交互作用，主要包含以下通路：
2.1 炎症反应与心肌抑制
细胞因子风暴
TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎因子通过Toll样受体4（TLR4）信号激活NF-κB通路，直接抑制心肌细胞收缩蛋白（如肌球蛋白轻链）的表达，并破坏钙离子稳态
线粒体功能障碍
一氧化氮（NO）和活性氧（ROS）过度产生导致线粒体氧化磷酸化解耦联，ATP合成减少，心肌能量代谢由脂肪酸氧化转为糖酵解，效率显著降低
补体系统激活
C5a介导的膜攻击复合物（MAC）沉积于心肌细胞膜，引起钙超载和细胞凋亡
2.2 自主神经调控失衡
儿茶酚胺抵抗
高浓度去甲肾上腺素诱导β1-肾上腺素能受体下调，G蛋白耦联受体激酶（GRK）活化导致受体脱敏，心肌收缩反应性降低
迷走神经抑制
乙酰胆碱释放减少，胆碱能抗炎通路（CAP）功能受损，加重炎症反应
2.3 代谢紊乱与微循环障碍
脓毒症状态下心肌微血管内皮细胞活化，导致微血栓形成（组织因子途径激活）和毛细血管渗漏（血管内皮生长因子/VEGF上调）。同时，游离脂肪酸（FFA）和乳酸堆积抑制丙酮酸脱氢酶（PDH），进一步抑制三羧酸循环。
SRMI的核心病理生理机制与关键病理改变
| 机制类别 | 关键通路 | 主要病理改变 |
|---|---|---|
| 炎症反应 | TLR4/NF-κB通路激活 补体C5a-MAC形成 | 收缩蛋白表达下调 线粒体ROS爆发 |
| 神经调控失调 | β1-受体脱敏 迷走神经活性抑制 | 钙瞬变振幅降低 心肌收缩反应延迟 |
| 代谢紊乱 | FFA氧化障碍 糖酵解代偿性增强 | ATP合成减少50%以上 乳酸堆积致细胞内酸中毒 |
| 微循环障碍 | 内皮糖萼脱落 组织因子（TF）释放 | 微血栓形成 毛细血管无复流 |
3. 诊断与临床评估
3.1 诊断标准（基于2023 SCCM/ESICM指南与2025中国共识）
必备条件
符合脓毒症3.0诊断标准（感染+SOFA≥2）
排除急性冠脉综合征、心肌炎、终末期心衰等其他明确心脏病
心脏损伤证据（满足以下至少1项）
生物标志物异常
心肌肌钙蛋白（cTn）>99th正常参考值上限（URL）
高敏肌钙蛋白（hs-cTn）阳性（99th URL检测不精密度≤10%）
BNP>100 pg/mL或NT-proBNP>300 pg/mL（排除肾功能不全影响）
心脏功能异常（超声心动图证据）
收缩功能障碍：LVEF
<50%，或较基线下降>10%舒张功能障碍：E/e'比值>14，或左心室充盈压升高
亚临床损伤：全局纵向应变（GLS）绝对值
<18%<>
血流动力学不稳定
需血管活性药物维持MAP≥65 mmHg（如去甲肾上腺素≥0.1 μg/kg/min），且心脏指数（CI）<2.5 l="">4.0 L/min/m²（高动力型）
3.2 分型与动态评估
根据超声与血流动力学特征，SRMI可分为三类：
低动力型（占60%）
LVEF降低（常<40%）、ci降低、左心室扩张（舒张末径>55 mm），多见于革兰阴性菌感染
高动力型（早期表现）
CI增高（>4.0 L/min/m²）、外周血管阻力降低，但GLS已异常
舒张功能不全型（老年常见）
LVEF正常但E/e'>14、BNP显著升高
动态监测策略
初始评估：脓毒症确诊后24小时内完成超声心动图+cTn/BNP
再评估：每48-72小时复查超声（尤其血管活性药物剂量调整时）
斑点追踪技术：敏感性优于LVEF，GLS降低>15%提示亚临床心功能受损
SRMI的临床分型与诊断要点
| 分型 | 超声特征 | 血流动力学表现 | 常见人群 |
|---|---|---|---|
| 低动力型 | LVEF<40% 左室扩张（LVEDD>55mm） | CI<2.5 l="">需高剂量血管活性药 | 革兰阴性菌感染 内毒素血症 |
| 高动力型 | LVEF≥50% GLS<18%<> | CI>4.0 L/min/m² 低外周阻力 | 脓毒症早期 年轻患者 |
| 舒张功能不全型 | E/e'>14 左房扩大（LAVI>34 mL/m²） | CI正常或轻度降低 BNP显著升高 | 老年患者 糖尿病或高血压病史 |
4. 治疗策略
4.1 基础治疗与循环支持
抗感染与源头控制
1小时内启动广谱抗生素（如碳青霉烯类+糖肽类）
感染源控制（如脓肿引流）在确诊后12小时内完成
血流动力学管理
液体复苏
首选晶体液（30 mL/kg），但24小时后需限制性补液（目标CVP 8-12 mmHg），防止容量过负荷加重心功能不全
血管活性药物
一线：去甲肾上腺素（0.1-1.0 μg/kg/min）维持MAP 65-70 mmHg
二线：联合血管加压素（0.03 U/min）或血管紧张素Ⅱ（尤其高心输出量者）
正性肌力药物
多巴酚丁胺（2-20 μg/kg/min）：用于LVEF
<40%或ci<2.5 l="">左西孟旦（0.1-0.2 μg/kg/min）：钙增敏剂，适用于β受体下调患者
4.2 中医药治疗进展
基于"温热病"理论，中医药在SRMI治疗中体现多靶点调节优势：
解毒活血法
血必净注射液（主要成分：红花、赤芍、川芎）：抑制TLR4/NF-κB通路，降低TNF-α、IL-6水平（研究显示NT-proBNP下降40%）
益气养阴法
参附注射液（人参、附子）：上调心肌SERCA2a活性，改善钙瞬变振幅，提高LVEF 10%-15%
生脉散（人参、麦冬、五味子）：减少线粒体ROS生成，保护心肌超微结构
通腑泄热法
大黄承气汤：通过肠-心轴调节肠道菌群，降低内毒素移位
4.3 新兴治疗与探索中疗法
靶向炎症调节
重组人血栓调节蛋白（rhTM）：通过激活蛋白C通路抑制炎症反应，Ⅲ期试验显示降低SRMI病死率8.5%
Anakinra（IL-1受体拮抗剂）：用于难治性脓毒症伴心功能抑制
线粒体保护剂
艾塞那肽（GLP-1类似物）：促进PGC-1α介导的线粒体生物合成，提高ATP产量
神经调节疗法
迷走神经电刺激（VNS）：增强胆碱能抗炎通路，动物实验显示可使TNF-α下降60%
SRMI的中医药辨证论治方案
| 证型 | 主方/注射液 | 核心组分 | 作用机制 | 临床效果 |
|---|---|---|---|---|
| 热毒血瘀 | 血必净注射液 | 红花、赤芍、川芎 | 抑制TLR4/NF-κB通路 降低IL-6/TNF-α | NT-proBNP↓40% LVEF↑8% |
| 气阴两虚 | 生脉散+参附注射液 | 人参、麦冬、附子 | 上调SERCA2a活性 减少线粒体ROS | 28天病死率↓12% CI改善≥0.5 L/min/m² |
| 腑气不通 | 大黄承气汤 | 大黄、芒硝、枳实 | 降低内毒素移位 调节肠道菌群 | 血管活性药物用量↓30% SOFA评分↓3分 |
5. 预后与未来方向
5.1 预后影响因素
SRMI患者的预后与以下因素显著相关：
生物标志物动态变化
cTn持续升高>72小时或NT-proBNP>5000 pg/mL提示病死率>50%
超声参数恢复时间
LVEF在7-10天内恢复至基线水平者预后良好，>14天未恢复者1年病死率达60%
基因易感性
载脂蛋白E（ApoE）ε4等位基因携带者更易发生严重心功能障碍
5.2 未来研究方向
精准诊断技术
开发心肌特异性线粒体DNA片段（cf-mtDNA）检测，早期识别能量代谢障碍
免疫表型分层
通过单细胞测序界定"高炎症型"与"免疫麻痹型"SRMI，指导靶向治疗
中医药现代化研究
利用类器官芯片技术筛选有效复方，明确参附注射液改善钙瞬变的分子靶点
心脏康复策略
探索脓毒症恢复期的心脏康复方案（如逐步递增的耐力训练）对心功能的影响
参考文献
中国医疗保健国际交流促进会急诊医学分会. 成人脓毒症相关心肌损伤和（或）心功能障碍：急诊专家共识. 临床急诊杂志. 2025;26(9):503-514.
SCCM/ESICM脓毒症管理指南工作组. 2023年SCCM/ESICM脓毒症管理指南. Crit Care Med. 2023;51(4):431-444.
Liu H, Gao Z, Zhou R. 脓毒症心肌病发病机制及其应用的研究进展. 临床急诊杂志. 2021;22(6):401-408.
Zhang L, Huang Y, Yang Z, et al. 脓毒症心肌损害的研究进展及中医药治疗初探. 中国中西医结合急救杂志. 2023;30(2):226-230.
临床启示
对急诊科医师而言，SRMI的早期识别需建立"三位一体"评估策略：
床旁超声
入院24小时内完成基础心超+GLS
生物标志物组合
hs-cTn+NT-proBNP+乳酸
血流动力学分型指导治疗
低动力型联用去甲肾上腺素与多巴酚丁胺，高动力型加用血管加压素
中医药在改善心肌能量代谢方面具有独特价值，血必净与参附注射液可作为重症患者的辅助治疗选择。
标签： 脓毒症心肌损伤
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