横纹肌溶解症

横纹肌溶解症（英语：Rhabdomyolysis）是人体肌肉细胞坏死所造成的疾病。一些肌肉细胞崩坏后释放的产物（如肌红蛋白）会进入血液并对肾脏造成伤害，导致肾衰竭。横纹肌溶解症的症状包括肌肉疼痛、呕吐和意识混乱，严重程度取决于肌肉受损程度和是否发生肾衰竭。患者也可能会有红棕色的蛋白尿或心律失常。肌肉受损大多是外部原因导致，如挤压综合征、过度锻炼、药品或物质滥用；其他成因则包括感染、触电、中暑、长期不活动、肢体缺血或蛇咬伤。一些人则因遗传性因素，导致其肌肉较容易发病。横纹肌溶解症通常借由尿液检验试纸和显微镜检查诊断，若尿液试纸为阳性但镜检不含红细胞，则可能是横纹肌溶解。血液检查则可见肌酸激酶浓度大于1,000 U/L，严重时可能高于5,000 U/L。主流的治疗方法是大量的液体静脉注射，针对重症的其他疗法还包含透析及血液过滤（英语：hemofiltration）。若尿液检查确定有横纹肌溶解症，常常会使用碳酸氢钠和甘露醇来治疗，但此治疗方式缺乏证据支持。及早治疗的预后通常不错。并发症可能有高钾血、低血钙、弥散性血管内凝血与腔室综合征。横纹肌溶解全美每年约发生26,000病例。历史上有许多横纹肌溶解症的纪录，第一个近代的描述是在1908年的一次地震之后。1941年的伦敦大空袭事件使人们发现了该病的机制与特征。在地震中受伤的人们也可能需要针对此病的救助。横纹肌溶解症的症状取决于其严重度和肾衰竭是否发生。轻症患者可能不会有任何肌肉症状，通常是因其他问题做了血液检查后被诊断出来。典型的横纹肌溶血症则会出现患部肌肉疼痛、压痛、无力（英语：Muscle weakness）和肿胀。若肿胀发生得很快，当体液快速地从血管流向受损的肌肉时，可能会发生低血压和休克，这种情况可能发生于患者从倒塌的建筑物被救出时）。其他的症状较无特异性，通常是肌肉组织崩解或造成肌肉组织损伤的原因所造成。肌肉组织受损后释出物质到血液中，可能造成电解质不平衡，进一步导致恶心、呕吐、意识不清、昏迷或心律失常；患者的尿液颜色可能因为含有肌红蛋白而变深，一般医学文献将之描述为“茶色尿”。肾脏受损常在肌肉最初受损后12至24小时发生，可能导致患者尿量减少或无尿。受损肌肉肿胀有时也会发展成腔室综合征，即在同个筋膜腔（英语：fascial compartment）内压迫到周围的血管和神经等组织，阻断血液供给而使组织受损或功能丧失。腔室综合征的症状包括患肢感觉减少或疼痛。弥散性血管内凝血（DIC）是另一种常见的并发症，会使体内的凝血机转崩溃而造成无法控制的出血。任何形式的肌肉损伤，只要够严重，都可能造成横纹肌溶解症，一位患者也可能同时有多个疾病成因。一些人则有先天的肌肉变异，因此更容易产生横纹肌溶解症。重金属和昆虫或蛇的毒液也和横纹肌溶解有关。毒堇也可能造成横纹肌溶解，无论是直接食用或吃了以毒堇为食的鹌鹑肉（英语：coturnism）。一些剧毒的菇类也会引起横纹肌溶解，包括亚黑红菇（英语：Russula subnigricans）（Russula subnigricans）和油口蘑（英语：Tricholoma equestre）（Tricholoma equestre）。哈夫病（Haff disease）是一种食用鱼类后造成的横纹肌溶解症，但确切的毒理机转仍未被证实。娱乐性药品也和横纹肌溶解有关，包括酒精、苯丙胺、可卡因、海洛因、K他命和MDMA。反复的横纹肌溶解可能和患者本身的肌酸激酶缺陷有关，这通常是遗传性疾病且在幼年时便会发生。许多肌肉结构的疾病都会因运动、全身麻醉或其他上述因素的刺激而反复出现横纹肌溶解。遗传性肌肉病变与感染是孩童横纹肌溶解最常见的两个原因。下列的遗传性疾病会造成肌肉的能量供给不足，进而在肌肉出力时反复造成横纹肌溶解症：骨骼肌的损伤有多种形式。撞击等物理性伤害可能会造成肌肉细胞的直接损伤，或影响血流的供应。非物力性的损伤则可能影响肌肉细胞的代谢机制。一旦肌肉组织受到损伤，来自血行循环的流体会快速填充入肌肉组织，其中也会包含钠离子。肌肉细胞的浊肿可能会直接瓦解肌细胞，幸存下来的肌细胞也可能因电解质平衡系统受到干扰，而造成细胞内钙离子升高。钠与钙离子的升高会导致肌肉去极化，并进而导致肌浆网（英语：sarcoplasmic reticulum）的钙离子流入细细胞质内。细胞质内的钙离子浓度更高可能会导致持续性肌肉收缩及ATP的消耗。同时钙离子的升高也会导致钙离子依赖性的蛋白酶及磷脂酶激活，造成细胞膜及离子通道的瓦解。ATP是细胞的能量来源，ATP的存量下降可能会直接导致钙离子流入无法控制。持续性的肌肉收缩可能导致细胞内蛋白质及细胞瓦解。身体中含量最丰富的白细胞中性粒细胞会进入肌肉组织，启动发炎反应并释放活性氧化物，特别是在承受挤压伤害的患者。若挤压综合征的压迫源解除过快，血液瞬间灌流回到受损组织，可能在之后导致再灌流伤害（英语：reperfusion injury）。水肿及发炎的肌肉可能导致腔室（英语：fascial compartment）压力增加，压迫周边组织，导致腔室综合征。水肿也可能会影响该区域的血流供应，最终导致肌肉细胞损伤，释放钾离子、磷酸根离子、肌红蛋白、肌酸激酶，及尿酸等物质进入血液循环。若触发凝血系统可能引起弥散性血管内凝血。血中钾离子浓度过高会导致致命性的心律失常，而磷酸根浓度过高也会与血钙结合，引起低血钙。横纹肌溶解症能透过多种机制导致肾衰竭，其中最主要的原因为肌球蛋白累积于肾小管中。正常来说，血液中的血红素结合蛋白（英语：haptoglobin）会与肌球蛋白等含有血红素的物质结合，但横纹肌溶解症的患者的血中肌球蛋白量过高，超越血红素结合蛋白所能够结合的量。当血浆中的肌球蛋白含量超过 0.5–1.5 mg/dl 时，尿液中即可能出现肌球蛋白，称为肌球蛋白尿症（英语：Myoglobinuria）。当血浆肌球蛋白量超过 100 mg/dl 时，尿液中的颜色会出现变化。大约只要200克的肌肉遭到破坏，血中肌球蛋白浓度即可达到上述标准。肾小管滤液的水分进行再吸收后，肌球蛋白会与肾单位中的尿调理素起反应，会固化形成尿液圆柱体，导致滤液流受到阻滞。若尿酸过高或滤液酸化，会促进尿液圆柱体的形成，可能会使肾衰竭的情形更加恶化。此外，血红素释出的铁会导致活性氧化物产生，进而伤害肾细胞。除了肌球蛋白尿症以外，低血压和尿酸也会伤害肾脏。低血压会导致血管收缩，会使肾脏的灌流量不足；而尿酸会在肾小管中形成晶体，导致尿流阻塞。整体来说，上述这些机转都会导致急性肾小管坏死，破坏肾小管细胞。肾小管受损后，肾脏无法正常表现其分泌功能，肾小管过滤率即会下降。这导致电解质平衡失调，血液中钾含量升高。过高的血磷除了会直接与钙离子结合沉积之外，还会抑制1-α-羟化酶（英语：25-Hydroxyvitamin D3 1-alpha-hydroxylase）的作用，使维生素D无法激活，致使血钙降低。遭受外伤、挤压综合征，或长期无法移动的人，都可能需将横纹肌溶解症列入鉴别诊断。横纹肌溶解症也可能会到比较后期产生肾功能恶化（血中肌酸酐和尿素氮不正常升高）或尿液呈现红棕色时才被诊断出来。最可靠的鉴验指标是血液肌酸激酶上升。肌酸激酶平时存在于肌肉之中，当肌肉细胞受到损伤时会释出，若血中含量高于 1000 U/L（最高正常值的5倍）时，则代表发生横纹肌溶解。若高于 5,000 U/L 代表发生横纹肌溶解重症，甚至可能高于100,000 U（英语：enzyme unit）/l 。血中肌酸激酶血中浓度在肌肉受损的前12小时会稳定增加，浓度会维持1–3天后才逐渐下降。初始及最高肌酸激酶值与急性肾损伤的风险呈线性正相关。肌酸激酶的浓度并不能用于诊断肾功能损伤的发生，但在没有其他潜在因素下，肌酸激酶低于 20,000 U/l 者通常与肾损伤无关联性。没有合并肾损伤的轻微程度肌酸激酶升高称为“高肌酸激酶血症”。肌球蛋白的半衰期短，因此在疾病早期之外的诊断效益并不显著，其在血液及尿液中的含量与肾损伤呈正相关。即使这样，尿液肌球蛋白含量的测量由于缺乏特异度且缺乏相关研究，目前并无实证支持。患者血液中的乳酸脱氢酶（LDH）浓度可能会升高，其他和肌肉损伤有关的指标则较常用于慢性肌肉疾病，如醛缩酶、肌钙蛋白、碳酸酐酶第三型（英语：Carbonic anhydrase III, muscle specific）和脂肪酸结合蛋白（英语：Heart-type fatty acid binding protein）（FABP）。在骨骼肌和肝脏中含量都相当充沛的转氨酶的含量也常会升高，可能导致临床判断上与急性肝损伤混淆。实际上在非创伤型的横纹肌溶解患者中，急性肝损伤大约有25%的发生率，但目前机制尚未明朗。高血钾也是横纹肌溶解的常见表现之一，心电图可以侦测血钾对于心脏电气传导系统的影响，可能会导致T波改变或是QRS复合波（英语：QRS complex）变宽。血液中的游离钙离子也可能会与受损的肌肉细胞结合，造成疾病初期产生低血钙的症状。血液和尿液检查可能可观察到肌球蛋白上升。必须注意的一点是，尿检试纸（英语：urine test strip）有可能会与肌球蛋白产生反应，因此可能会导致尿液潜血伪阳性的结果。横纹肌溶解症和溶血患者的尿液都可能会明显著色，且两者尿液镜检可能都没有红细胞存在，若加上尿液潜血伪阳性的检测结果，可能误导临床工作者误诊为溶血。若发生肾损伤，尿液显微镜检可能可以观察到具有颗粒状着色的尿液管型。腔室综合征属于临床性的诊断，没有任何诊断性检验（英语：diagnostic test）可以决定性地支持其存在与否。直接量测筋膜腔室压，并使其于血压相比可能可以用于衡量严重程度。腔室高压或腔室压力与血压相差过小，都可能代表肌肉血流供应量不足，可能需要受术介入处理。弥散性血管内凝血（DIC）也是横纹肌溶解症的并发症。若病患血检出现异常，或产生血小板下降或凝血酶原时间异常等非预期性的出血倾向。有些标准血液检查也能够辅助DIC的诊断，例如D-dimer（英语：D-dimer）等。如果曾经屡次发病，或是没有其他病因可以解释横纹肌溶解的原因，需要怀疑潜在的肌肉性疾病，可能需要进行更进一步的评估。当发病期间侦测到血液中肉碱含量过低，且血液和尿液中酰基肉碱（acylcarnitine）含量过高时，可能代表脂质代谢异常的问题。但这些异常现象都会在恢复期时回到正常，因此在这个阶段可以使用其他方法协助诊断。糖酵解作用相关的疾病可以用多种方式诊断，例如检测运动后乳酸含量，若运动后乳酸含量未合理上升则可能代表糖酵解作用异常。线粒体疾病（英语：mitochondrial disease）则可能以更严重的糖酵解作用异常表现。某些特定的肌肉性疾病在肌电图（英语：Electromyography）检查下会呈现特定变化，例如第五型肝糖储积症（英语：Glycogen storage disease type V）和磷酸果糖激酶缺乏症（英语：phosphofructokinase deficiency）会出现“痉挛样挛缩”（cramp-like contracture）的表现。目前已有多种遗传检测，可用于检测会造成肌球蛋白尿及横纹肌溶解的遗传性肌肉疾病。若怀疑横纹肌溶解的现象源自于肌肉性疾病，肌肉组织切片（英语：Muscle biopsy）可能可以有效协助诊断。但在横纹肌溶解发生当下采检切片通常无法获得任何信息，因为经常只能看出细胞的死活，因此组织活检应排程于横纹肌溶解症发生后的数周再进行。肌肉切片的组织病理学（英语：Histopathology）表现可透露潜在疾病的性质，例如线粒体疾病常以“红色褴褛肌纤维”（ragged red fibers）表现。由于每处肌肉受损的程度不同，切片采样的位置可经过核磁共振等医学影像定位。治疗的主要目标为治疗休克和保存肾功能，初始的治疗方式为大量的静脉输液（通常为生理食盐水，即重量百分浓度0.9%的氯化钠溶液）。针对挤压综合征的患者，也建议在将他们从崩塌结构中救出前先给予静脉输液，足够的循环液体体积将能应付肌肉肿胀带来的问题，并避免肌红蛋白在肾脏堆积，输液量建议为24小时内6至12升，若要达到高尿流量（成人200–300 ml/h）则可调高输液速率，但高输液速率也可能造成并发症，例如心衰竭的患者就需特别注意。虽然许多文献建议在静脉输液中添加其他物质以减少肾脏损筛，但多数支持这些处置的证据来自动物研究，仍存有争议。甘露醇可借由增加血液的渗透压来使尿量上升，可能能防止肌红蛋白在肾脏堆积，但目前的研究仍未证实其效果，且甘露醇也有使肾功能恶化的风险，也不应该使用于无尿的病人。添加碳酸氢盐能减轻血液酸中毒、碱化尿液和防止肾小管管型形成，但研究显示碳酸氢盐的帮助有限，且可能造成钙和磷的沉积，进而恶化低血钙的问题；若采用尿液碱化治疗，尿液的pH值会维持在6.5以上。临床上常使用呋塞米（furosemide，一种环利尿剂）来确保患者有足够的尿液，但目前仍缺乏此举能预防肾衰竭的研究证据。在疾病发生之初，患者通常会发生电解质异常而需予以矫正。高血钾可能致命，过多的钾离子则可借由增加排尿或肾脏替代疗法排除 （见下文）。立即处置的措施包括注射钙离子以避免心律失常、使用胰岛素或沙丁胺醇（salbutamol）使血液中的钾离子进入细胞、注射碳酸氢钠溶液等等。血液钙离子浓度一开始会偏低，但当患者的情况逐渐好转后，钙离子由磷酸盐中释出，加上维生素D持续制造，最后导致高血钙。约有20–30%发生肾衰竭的患者会产生这种“过度矫正”的现象。肾损伤通常发生在肌肉损伤后一两天，若没有即时给予适当的处置，可能会需要执行肾脏替代疗法（英语：renal replacement therapy）（RRT）。RRT能移除血液中过多的钾、酸和磷，由于肾脏受损时无法排出这些物质，因此在肾功能恢复前需持续进行RRT。最常见的RRT有三种：血液透析、连续血液过滤（英语：hemofiltration）和腹膜透析，前两者须建立血液通路（透析导管（英语：dialysis catheter））处理患者的血液，腹膜透析则在腹腔内灌入透析液，之后再将透析液流出。血液透析用于治疗横纹肌溶解时需每日执行，相较之下，慢性肾脏病患者一星期仅需透析数次。血液透析比血液过滤好的地方在于透析机器在一天内可以给多个人使用，且不需连续输注抗凝剂；血液过滤移除血中大分子（如肌红蛋白）的效率虽然比血液透析高，但治疗效果似乎没有显著的优势。腹膜透析较不适用于严重腹部创伤的病人，且效果可能比其他RRT差。腔室综合征的患者需执行筋膜切开术（英语：Fasciotomy），释放肌肉筋膜腔内的压力，减少血管或神经受压迫的风险；手术通常会需要制造多个切口，直到肿胀的情形显著缓解。待肿胀消去需将切口关起时，常需要清创（英语：debridement）（移除死掉的组织）和植皮。若使用甘露醇的话，需要筋膜切开术的几率可能会减少，因为甘露醇能直接缓解肌肉肿胀的情形。弥散性血管内凝血通常会在原发的病因受到治疗后缓解，但支持性疗法仍有其必要。例如当患者有严重的血小板低下（英语：thrombocytopenia）时会不断流血，这时就需注射血小板。横纹肌溶解症的预后取决于原发病因和是否发生并发症。并发急性肾损伤的创伤性横纹肌溶解症有高达20%的死亡率。进到重症监护室治疗的患者中，没有急性肾损伤的患者死亡率约22%，肾功能受损的患者死亡率则高达59%。因横纹肌溶解导致持续性肾功能受损的患者，肾功能多能完全恢复。由于横纹肌溶解症的定义一直没有统一，因此确切的患者人数很难统计。1995年，美国的医院共回报了26,000病例例，高达85%的重大创伤患者都会发生程度不等的横纹肌溶解；横纹肌溶解的患者中，又有10–50%会并发急性肾脏损伤。相较有肌肉疾病史的患者，曾有毒瘾、酒精成瘾或创伤的患者有更高的风险，若合并上述多个因素则风险又更高。美国7–10%的急性肾损伤都是由横纹肌溶解造成的。挤压综合征常见于大型灾害之中，特别是地震。1988年，亚美尼亚大地震发生，催使国际肾脏医学会（英语：International Society of Nephrology）于1995年成立肾脏灾难救助工作小组（Renal Disaster Relief Task Force）。小组内的医疗志工于1999年土耳其伊兹密特地震首次出动协助。该次地震造成17480人丧生，5392人送医。送医的其中477人接受了透析疗法，获得了正面的成果。医疗小组通常会布点于重点灾区之外，以避免余震造成志愿者伤亡，进而造成小组功能失效。美军基础训练中，约有2%至40%的人发生急性运动性横纹肌溶解（Acute exertional rhabdomyolysis）的现象。2012年，美军一共报导了402例。圣经可能记载了有关横纹肌溶解症的记述，在《摩西五经》〈民数记〉第11章第4-6节与第31-33节之中纪载，犹太人在沙漠中行走时渴望肉食，上帝便赐予他们鹌鹑以回应这些抱怨。于是这些人们在食用大量的鹌鹑肉之后爆发严重的疫情，导致多人死亡。鹌鹑肉中毒（英语：coturnism）的症状在后来有相关纪载，可能起因于迁徙中的鹌鹑摄入了大量毒堇。到了现代，陆续有研究报导1908年墨西拿地震和第一次世界大战伤患发生肾损伤的病例。1941年，服务于伦敦皇家研究生医学院（英语：Royal Postgraduate Medical School）和英国国家医学研究所（英语：National Institute for Medical Research）的埃里克·比瓦特尔斯（英语：Eric Bywaters）和德斯蒙德·比尔（Desmond Beall）医师，发表了伦敦大轰炸伤患出现肾损伤的病例。他们透过光谱仪发现这些患者的尿中出现了蛋白，不过当时他们认为该现象由血红蛋白所引起。1944年，比瓦特尔斯又透过实验证实肾损伤是由肌球蛋白所引起。在血液透析技术尚未发展的战争期间，医疗人员开始在提供轰炸区提供静脉输液。到韩战期间，血液透析引入了横纹肌溶解症的治疗，大幅改善了急性肾损伤患者的预后。目前已知横纹肌溶解可能出现于马身上，马可能出现许多种肌肉疾病，有一些可能会发展为横纹肌溶解症。在这些疾病当中，有一些可能直接导致横纹肌溶解症，如维生素E和硒摄取不足，或是有机磷中毒等等；有一些则是运动性横纹肌溶解，如遗传性的多糖体贮存肌病（英语：equine polysaccharide storage myopathy）等等。5–10%的纯种马和标准竞赛用马（英语：standardbred）会发生运动性横纹肌溶解症，目前真正原因尚未明朗，潜在原因可能是因为钙调控的缺陷。马横纹肌溶解症有时会集体爆发，最早出现于许多欧洲国家，后来加拿大、澳大利亚，和美国都有病例报导。此类情形称为“非典型肌病变”（atypical myopathy）或“不明病因性横纹肌溶解症”（myoglobinuria of unknown etiology）。目前认为此一现象可能是起因于马匹误食枫属植物的种子，此类种子含有次甘氨酸A，会代谢为亚甲基环丙基乙酸（英语：Methylene cyclopropyl acetic acid）（MCPA），影响线粒体产生能量的能力。罹患此疾病的马匹血中肌酸激酶会异常地高，死亡率高达89%。