急性肝功能衰竭是指肝细胞功能急性受损导致的严重后果。根据临床特点和预后的差异,可分为超急性、急性和亚急性肝功能衰竭三种亚型。超急性肝功能衰竭是指黄疸出现7天内发生肝性脑病,脑水肿发生率高(69%),而预后较好(生存率约为36%);急性肝功能衰竭是指黄疸至肝性脑病出现的时间为8~28天,脑水肿发生率也很高(56%),预后很差(生存率约为7%);亚急性肝功能衰竭是指黄疸至肝性脑病出现的时间为5~12周,虽然脑水肿发生率较低(14%),但预后也较差(生存率约为14%)。这些定义包括了那些既往有肝病存在但临床上无症状的患者,因而暴发性Wilson病和慢性乙型肝炎合并丁型肝炎也属于急性肝功能衰竭。急性肝功能衰竭的病因较多,但病毒性肝炎和药物性肝病占所有病例的80%~85%,其它病因包括毒物、肝缺血、缺氧及代谢疾病等。 第一节 临床表现 急性肝功能衰竭的临床特点为既往无肝病病史,起病急、进展快、并发症多、病死率高。多数患者起病时与无并发症的急性肝炎相似,但一般有高热、频繁呕吐、明显的肝臭、进展迅速的黄疸加重以及意识改变。主要临床表现为黄疸、肝性脑病和凝血异常。 体格检查应针对寻找肝衰竭病因的线索。应注意有无慢性肝病的体征。如果无慢性肝病的体征存在,患者应按急性肝衰竭处理,同时继续进行有关诊断方面的检查。应特别注意精神状态和神经表现的出现和进展的情况。 诊断要点包括急性肝病进展迅速,并伴有凝血异常和肝性脑病;最常见的病因为急性病毒性肝炎和药物性肝损害;在一些非特异症状的基础上迅速出现黄疸和精神异常,伴或不伴昏迷;实验室检查可发现转氨酶明显升高、高胆红素血症、低凝血酶原血症(凝血酶原和因子V降至正常的50%以下),严重者出现低血糖及代谢性酸中毒。 急性肝功能衰竭患者的生存率随肝性脑病分期的加重而下降,一般II、III和IV期肝性脑病的生存率分别为66%、42%和18%。脑水肿、伴心血管并发症、低血压和肾功能衰竭的出现也提示预后较差。年龄影响预后,小于10岁和超过40水的患者预后较差。病因是最重要的单一的独立预后因素,妊娠急性脂肪肝和甲型肝炎病毒引起者预后最好,乙型肝炎病毒所致者预后居中,而非A-E型病毒性肝炎者生存率最低。凝血酶原时间国际标准化比值(INR)在多因素分析中是所有病因的急性功能衰竭患者预后判断的一个独立因素。血清胆红素与INR一样也是有效的判断预后的因素,其血清水平越高患者预后越差。因子V在死亡病例中下降,但与存活者有一定程度的重叠。甲胎蛋白的升高提示肝再生的可能,被认为是预后改善的指标。急性肝功能衰竭患者多死于并发症,如脑水肿、消化道大出血、严重感染、急性肾功能衰竭等,占死亡原因的80%,单纯由肝功能衰竭死亡者只占20%。 第二节 肝功能衰竭的代谢异常[1,2] 肝脏在维护机体代谢的内稳定状态中发挥着重要的中枢性作用。因此,临床上发生重要的肝脏疾病时,往往即可出现多种代谢紊乱的表现。但是,肝脏本身的各种生理与代谢功能对疾病损伤的敏感性不一,且肝脏具有极大的贮备能力。因此,肝脏发生轻度乃至中等度细胞损伤时,不一定有明显的代谢变化反映出来。然而,根据最初损伤的不同性质与范围,多种代谢性缺陷仍可能被发现出来。 一、糖代谢异常 正常肝脏,通过糖原合成、糖原分解、糖酵解以及糖异生反应可使机体血糖维持在一定的正常水平。所有这些糖代谢过程系通过多种激素,包括胰岛素、胰升血糖素、生长激素、以及某些儿茶酚胺进行调节。 肝功能衰竭患者中碳水化物、脂肪和蛋白质的代谢严重失调。碳水化合物代谢涉及储存激素胰岛素和分解代谢激素胰高血糖素二者间的相互作用。肝功能受损时,这两种激素的降解减少,在血液中的水平持续升高。门静脉高压时,肝细胞与门静脉血中葡萄糖的接触减少,导致葡萄糖耐量异常。肝硬化患者倾向于发生分解代谢,表现为典型的胰高血糖素与胰岛素不平衡。有效的胰岛素/胰高血糖素的比值降低,因胰高血糖素占优势或因细胞对胰岛素不敏感,或此两种原因兼而有之。当肝功能衰竭患者发生肝性脑病时,胰高血糖素的水平显著升高,而胰岛素水平稳定不变或下降。 在肝硬化时,葡萄糖内稳定状态发生异常变化极为常见。最多见的是肝硬化时的高血糖症及葡萄糖不耐受症。这时发生的葡萄糖不耐受症,其血浆胰岛素水平既可能正常,也可能呈升高状态,说明发生的葡萄糖不耐受与胰岛素抵抗有关,而不是胰岛素缺乏所致。发生明显的胰岛素抵抗的主要因素包括:①肝硬化时发挥功能的肝细胞总体数减少,导致肝脏对葡萄糖负荷进行代谢的绝对能力下降。②肝硬化患者的肝细胞存在受体与受体后缺陷(,致使肝细胞对胰岛素的反应减低。③此外,门-体循环分流形成后,肝清除激素能力的下降,也可能与高胰岛素血症与高升糖素血症的发生有关。④罹有血色素症的患者,则可能因胰腺内铁的沉着,或可能同时合并糖尿病,而使血浆胰岛素水平呈低下状态。⑤肝硬化患者血清乳酸盐水平也可能升高,表明肝脏利用乳酸盐进行糖原异生的能力下降。 肝脏贮备糖原的能力有限(约为70克),而体内葡萄糖则以衡定的速度进行消耗(约150克/天)。因此,肝糖原经一天饥饿后即可能消耗贻尽。终末期肝硬化发生的低血糖症,可能系由肝糖原贮备减少、对升血糖素的反应降低、或因广泛肝实质破坏造成的糖原合成能力降低所致。肝功能衰竭时,低血糖症比较少见,但可发生于大量肝细胞坏死的病例,如暴发性肝功能衰竭或酗酒者。硬化的肝脏不能储存葡萄糖,肝脏的葡萄糖异生作用仍存在。在肝硬化患者中,无论是口服或是静脉注射葡萄糖均表现为葡萄糖不耐受,并伴有胰岛素反应增强。高血糖症的原因可能是多因素的。外周组织摄取葡萄糖依赖于胰岛素;虽然肝细胞摄取葡萄糖并不依赖胰岛素,但肝细胞内的葡萄糖代谢也依赖于胰岛素。因此,胰岛素/胰高血糖素比值下降可能是引起此高血糖症的原因。 总之,硬化的肝脏只是失去了储存葡萄糖的功能,但还能有效地维持其它功能。然而,如果合并急性肝功能衰竭,便会最终丧失葡萄糖异生作用,而导致低血糖症。重度的低血糖症常会带来致命的后果。这时肝脏停止摄取用于葡萄糖异生作用的代谢底物,则可导致显著的高氨基酸血症和乳酸性酸血症。 二、脂肪代谢异常 在正常休息的饥饿状态下,脂肪分解是主要的能量来源,约占正常能量消耗的75%~85%。由肝脏所摄取并酯化成甘油三酸酯的脂肪酸,大多数均来自于体内脂肪组织或膳食。另有一些脂肪酸(特别是饱和脂肪酸)则在肝内由乙酸盐所合成。这些摄取或合成的脂肪酸有一部分进一步转化成甘油三酸酯,或与胆固醇一起被酯化成胆固醇酯,或用于合成磷,另一部分被氧化成CO2或酮体。 所产生的甘油三酸酯则大多数均从肝内输出。在输出肝脏之前,甘油三酸酯必须与一些相对特异性的蛋白质结合成脂蛋白。因此,蛋白质合成在肝内释放与分泌甘油三酯过程中也具有重要性。肝脏通过其降解与合成的功能,对调节脂蛋白浓度发挥重要作用。肝脏是低密度脂蛋白(LDL)分解代谢在数量上的重要场所,由高与低双重亲和力受体介导的途经发挥作用。此外,乳糜微粒残体也在肝内被清除与降解,其构成成分也在肝内进行一系列代谢转化。肝脏不但是极低密度脂蛋白(VLDL)的主要分泌场所,也是VLDL的主要降解部位(与乳糜微粒残体降解及转化成LDL的机制相似)。肝脏也对高密度脂蛋白(HDL)的分解代谢发挥重要作用;但除了胆汁郁积症外,在大多数慢性肝病患者中,一般并无临床上明显的脂蛋白与胆固醇代谢异常表现可见。 在血流中末酯化的脂肪酸,至少有一部分与白蛋白结合。末酯化的脂肪酸在肝性脑病的形成中起重要作用,因为它们能够从白蛋白中置换出色氨酸。因此,随着脂质的动员和继之发生的血循环中未酯化脂肪酸的增多,游离色氨酸的浓度也逐渐升高,使血循环中有更多的色氨酸通过血脑屏障输送到脑中。 总之,肝功能衰竭对脂质代谢总的影响是减少了身体的一种能量来源,从而使机体以葡萄糖异生作用作为主要的能量来源。 三、氨基酸代谢异常 肝脏是各种氨基酸相互转化的主要场所。用于肝脏蛋白质合成的氨基酸主要来自于膳食蛋白质、内源性蛋白质(主要来自肌肉)的代谢中间物,以及肝脏内直接合成的氨基酸等。大多数通过门静脉进入肝脏的氨基酸均被分解成尿素(支链氨基酸除外)。其中一部分氨基酸可呈游离氨基酸形式释放入体循环血液中去,并在葡萄糖–丙氨酸循环中发挥重要作用。此外,氨基酸在肝内也可被用来合成肝细胞内蛋白质、血浆蛋白质、以及诸如谷胱甘肽、谷酰胺、牛磺酸、肌肽与肌酐等特殊化合物。正常氨基酸代谢的障碍可通过血浆氨基酸浓度的改变而反映出来。这时由正常肝脏进行代谢的芳香族氨基酸(包括蛋氨酸)浓度均可见升高,而支链氨基酸(大部分均由骨骼肌所利用),其浓度仍可保持正常或降低。 (一)尿素合成及氨代谢 尿素的产生即与上述各种代谢过程密切相关。尿素的产生是清除氮质代谢所产生的毒性产物-氨的有效方法。由氨基酸来源的氨(NH3),系通过Krebs-Henseleit循环(鸟氨酸循环)进行代谢。该代谢循环中的最后一步,由精氨酸酶催化形成尿素的过程是不可逆性的。在进展期肝病时,尿素合成往往减少,导致NH3的蓄积。这时,血中尿素氮明显下降,乃是肝脏衰竭的一个不详预兆。但是,这一征象可能因合并的肾损害(在严重肝损伤往往多有发生)而被掩盖。尿素绝大多数均由肾脏排泄,但约有25%可弥散进入肠道,并在细菌尿素酶作用下,转化成NH3。肠道氨的产生也可由未吸收的氨基酸与膳食蛋白质、脱落细胞、或胃肠道内血液,经细菌的脱氨基作用而来。 肠道内产生的氨又被吸收,并经门静脉运输进入肝脏,并再转化成尿素。肾脏也可产生数量不等的NH3,大部分系由谷酰胺脱氨基而成。肠道与肾脏的氨合成作用对于进展期肝病患者中常见的高血氨状态(一般与血液门–体循环分流有关)的治疗具有重要作用。 与肝性脑病发生确切有关的化学介质迄今仍未肯定,其中可能包括有苯并二氮卓平一类的化合物。但是,大多数脑病的发生一般多伴有血氮水平升高(但约有10%肝性脑病患者其血氨水平仍维持正常)。采用可降低血清NH3水平的一些治疗措施,一般均可使肝性脑病得到临床改善,因此,血NH3水平升高,仍是肝性脑病发生的一种重要学说。目前已知的可能导致肝硬化患者血NH3水平升高的几种机制如下: 1.如果肠道内有过多的氮源物质(来自于出血或膳食蛋白质)时,其氨基酸即可能在肠内细菌的脱氨基作用下,形成过多数量的NH3。如果患者的肠道动力降低,如表现为便秘时,蛋白质与氨基酸在肠腔内降解时间延长,细菌作用下氨的产生可进一步增加; 2.如果肾脏功能降低(如发生肝肾综合症时),血中尿素氮即可增高,使尿素弥散进入肠腔增加,细菌尿素酶即可将尿素转化成NH3; 3.如果肝功能明显受损,尿素合成则可降低,导致NH3的清除减少; 4.如果肝功能失代偿合并碱中毒(往往因中枢性过度通气所致)与低钾血症,肾脏H+离子利用性降低。因此,在肾谷酰胺酶作用下,由谷酰胺产生的NH3,即可进入肾静脉(而不是以NH4+形式被排泄),导致周围血NH3水平升高。此外,低血钾本身也可导致肾内NH3产生增加; 5.如果患者存在门脉高压,且门–体静脉通道之间存在吻合情况,形成的门体分流则可允许肠内NH3不经过肝解毒而进入血液循环,导致血NH3水平升高。因此,在血液存在门体分流的情况下,血NH3水平升高即可能发生于相对轻度的肝细胞功能失常患者中。 另一个决定血NH3水平升高后对中枢神经系统产生不利影响的重要因素,是血液pH情况,如果血液pH越呈现碱性状态,升高的血NH3水平对中枢神经系统可能越具有毒性作用。NH3在体温37°C的情况下,其pK值为8.9,这一数值是接近于足以使血液pH在发生轻微变化时即可能对NH4+/NH3比值产生影响的pK值。由于未离子化的NH3比NH4+离子更易跨越中枢神经组织细胞膜,因此碱中毒,即可促使氨(NH3)进入脑组织,导致脑细胞代谢发生进一步变化。因此,碱中毒不仅可通过肾脏机制促使血3水平的升高,而且也可通过影响NH3的跨膜弥散作用,增加组织内NH3的浓度。同样,肠内容物pH值的变化也可影响NH4+与NH3之间的平衡,即肠腔内pH更趋于碱性时,可使NH4+与NH3两者间的平衡向更有利于NH3的方向偏移,而有利NH3在肠腔内的吸收。从理论上讲,可引起肠腔内容物酸化的缓泻剂,如乳果糖可能比其它肝性脑病治疗剂更为有效。 (二)血浆氨基酸平衡 肝硬变和慢性肝功能衰竭急性发作时,血浆中氨基酸模式具有特殊的重要性。这时支链氨基酸(BCAA,亮氨酸、异亮氨酸、额氨酸)的水平通常低于正常,而苯丙氨酸、酪氨酸、游离色氨酸、蛋氨酸、谷氨酸盐、天门冬氨酸盐等的水平则通常高于正常,组氨酸也有较小程度的升高。在能量和氮代谢处于平衡状态的患者中,BCAA占内脏清除氨基酸的60%~100%,占外周组织氮积累的60%~100%。在通常的能量底物(葡萄糖、脂肪酸和酮体)的产生和利用发生障碍时,BCAA可占能量需求的30%~40%以上。因此,慢性肝功衰竭急性发作患者血浆中BCAA浓度下降的一种合理的解释是外用组织消耗增多。在暴发性肝功能衰竭患者中,尽管所有其它氨基酸的水平均明显升高,但BCAA的水平仍相对正常;它们的浓度主要由外周组织维持,而肝脏的作用不大。 在慢性肝功能衰竭急性发作的患者中,虽然色氨酸的总浓度正常或降低,但其末与白蛋白结合部分的浓度升高;因色氨酸被浓度很高的未酯化脂肪酸和胆红素从白蛋白中置换出来。苯丙氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸和组氨酸等氨基酸浓度的升高并不明显。然而,在肝硬化时苯丙氨酸转化为酪氨酸发生障碍,其障碍的程度与门腔分流程度呈明显的正相关。由单一循环路径流经肝脏的各种氨基酸,其摄取量有相当大的差别。在初次通过有功能的肝脏时,80%~100%的组氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸和芳香族氨基酸被清除;其它氨基酸,如丙氨酸、赖氨酸、脯氨酸和精氨酸,则只有20%~40%被清除。当分流术使血液不能直接进入肝窦状隙时,对初次通过肝脏时摄取指数特别高的氨基酸的影响最大。 某些氨基酸(包括苯丙氨酸、酪氨酸、组氨酸、蛋氨酸和色氨酸)在体外实验中曾被认为参与控制其它氨基酸通过肝细胞膜。血循环中氨基酸水平的升高可以使肝脏酶系统活力增强或发生相应反应,使肝脏成为这些氨基酸分解代谢的主要部位。由饥饿、手术或创伤及脓毒血症而造成慢性肝功能衰竭急性发作的患者,可能发生广泛的肌肉蛋白质分解,从而成为多种氨基酸的共同来源。除了来自胃肠道的氨基酸(继发于血液降解)以外,肌肉蛋白质分解产生的氨基酸只会使已存在的异常氨基酸模式更为严重。 血浆中的BCAA与芳香族氨基酸(异亮氨酸十颉氨酸十亮氨酸/苯丙氨酸十酪氨酸)的比值曾被用来作为肝脏疾病期间蛋白质代谢异常的指标,并可用以指导这类患者的临床治疗。在正常人中,这一比值为3.5~4.0。在肝脏患者中这一比值降低到小于2.5,在肝昏迷患者中小于1.2。深度肝昏迷患者通常小于0.8。苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、蛋氨酸和组氨酸都是生胺性神经递质的前体。这些氨基酸在脑中浓度过高而引起的生胺性产物的不平衡是此多因素假说的基础。
|