嚴重創(chuàng)傷﹑燒傷時,體液大量丟失,血容量不足,導致機體缺血缺氧。為維持血壓、保證心腦等重要器官的血液供應,內臟血管代償性收縮,其中胃腸缺血缺氧時間較其他器官更長,即使休克病人經液體復蘇血流動力學恢復正常后,胃腸道仍處于隱匿性休克狀態(tài)。因此,當腸璧微血管恢復灌流時,腸發(fā)生缺血/再灌注損傷,上皮細胞產生大量的活性氧等介質,導致腸上皮細胞凋亡、細胞間緊密連接破壞,腸黏膜通透性因而迅速增加,機械屏障功能削弱,從而促使腸腔內的內毒素經腸璧吸收并向腸外組織移位。
活性氧是導致腸黏膜損傷的最重要因素。進入血中的內毒素可以引起血管內凝血、微血管通透性增加及血壓下降等病理生理變化,從而導致全身多個器官發(fā)生缺血缺氧性損害,而胃腸道又是最先受損的靶器官之一,在此情況下,腸上皮細胞及腸固有層巨噬細胞內的誘生型一氧化氮合酶(induciblenitric oxide synthase,iNOS),黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XO)活化,一氧化氮(NO),氧自由基大量產生、NO與超氧陰離子結合生成強氧化劑過氧化亞硝酸鹽。過氧化亞硝酸鹽及超氧陰離子,是介導內毒素血癥誘發(fā)腸損傷的主要介質,它們通過作用于脂質﹑蛋白質及DNA,導致脂質過氧化、酶失活﹑蛋白質功能抑制以及DNA損傷,從而導致腸上皮細胞、固有層微血管內皮細胞損傷甚至凋亡;大量產生的NO也可能直接誘導腸上皮細胞凋亡;另外局部浸潤的白細胞能夠釋放氧自由基等活性物質,也參與腸組織的損害。
腸黏膜營養(yǎng)不良也是促進腸黏膜損傷的重要因素之一。首先,腸上皮細胞對營養(yǎng)物質的需求量較大。腸上皮細胞具有增殖周期短、生長旺盛等特點,因而具有較強的自我修復能力,對營養(yǎng)物質的需求量也較大。其次,腸上皮細胞對營養(yǎng)物質的需求具有自身特殊性,即需要營養(yǎng)物質和腸黏膜直接接觸。直接接觸不僅可以提供腸上皮增殖所需的營養(yǎng)物質,而且還能促進局部生長因子的分泌,尤其是腸三葉因子的分泌。腸三葉因子由腸絨毛杯狀細胞所分泌,對腸道具有特殊保護作用。在嚴重創(chuàng)傷、燒傷情況下,雖然已建立靜脈營養(yǎng)途徑,可為全身提供足夠的營養(yǎng)成分,但腸黏膜營養(yǎng)物質仍然缺乏,因此腸黏膜的損傷仍然嚴重,反映黏膜完整性受損的指標——血漿二胺氧化酶活性明顯升高、腸黏膜跨膜電位差顯著降低,與此同時,反映黏膜細胞增殖能力的增殖細胞核抗原值明顯降低,說明腸上皮細胞增殖﹑移動速度減慢,這就使得受損的腸黏膜不能及時修復。