在细胞水平，当氧供不能满足有氧代谢的氧需时，导致失血性休克。氧供不足时细胞转为无氧代谢，不断增加的氧债的结果是乳酸、无机磷酸盐和氧自由基的积聚。损伤相关分子模式的释放（简称DAMPs或警报素），包括线粒体DNA和甲酰肽，引起全身炎症反应。随着ATP的供给减少，细胞膜破裂、细胞凋亡和程序性坏死，细胞稳态最终崩溃，最终死亡。
在组织水平，低血容量和血管收缩导致肾、肝、小肠、骨骼肌的低灌注和损伤，从而导致多器官功能衰竭。在极度失血时，无脉使脑和心肌低灌注，在几分钟内可导致脑缺氧和致命性心律失常。出血也引起全身血管内皮细胞巨大变化。在出血部位，内皮细胞和血液共同促进血栓形成。累积的氧债和激增的儿茶酚胺最终使全身保护性糖萼屏障脱落，导致内皮损伤。
伴随出血和休克，血液中出现适应的和不适应的变化。在出血部位，凝血级联和血小板被激活形成止血栓。在远离出血的部位，纤溶活性增加，可能是防止微血管血栓形成。然而，过多的纤溶酶和源于糖萼脱落的自我肝素化可导致病理性纤溶亢进和弥漫性凝血障碍。相反，近半数创伤患者有高凝型的纤溶停止。由于贫血导致大大减少的血小板数和血小板边缘集聚下降以及血小板活性降低也促成了凝血障碍并增加死亡率。
医源性因素会进一步加剧伴活动性出血患者的凝血障碍。过度使用晶体液复苏会稀释携氧能力和凝血因子的浓度。输注冷的液体会加剧因出血、能量储备减少和环境暴露引起的热量减少，导致凝血级联酶功能下降。最后，过量输注酸性晶体液会恶化低灌注引起的酸中*，进一步影响凝血因子的功能，导致糟糕的恶性循环：凝血、低温、酸中*。（图1）
对于严重创伤和出血的基因反应的新知识，已经从炎症和宿主反应方面转移到损伤研究方面。从历史上看，普遍的观点是，患者对严重创伤和休克的初始反应是一个强大的天然的全身炎症反应综合征（SIRS），伴随的是被称为代偿性抗炎反应综合征（CARS）的相对免疫抑制，最终恢复。如果有任何并发症，循环将重启另一个SIRS、CARS循环。炎症和宿主对损伤的反应研究表明，损伤后不久，炎性因子和抗炎的天然免疫基因上调，同时适应性免疫基因下调。在没有并发症的患者中，这些反应在恢复过程中很快恢复到基线水平，然而在有并发症的患者，反应过大，回到基线更缓慢。
图1.失血性休克的病理学2.诊断和处理3.治疗进展大量输血治疗方案动用了普遍的血制品（如浓缩红细胞、血浆、血小板和冷沉淀）按预先指定的比率输注，辅以钙和氨甲环酸。这些方案为急性出血患者提供了生存益处；任何启动方案的延迟都与死亡率增加有关。多重评分系统已被设计用来帮助治疗团队识别可能需要大量输血的患者。
对临床有益的红细胞、血浆、血小板的比例还未最终确定。然而，两项前瞻性研究和系统综述表明，血浆、血小板、红细胞接近1:1:1（即6单位的血浆、1单位单采血小板[近似6单位浓缩血小板]、6单位红细胞）是安全的，可减少因创伤导致出血的短期死亡率。对于创伤以外原因出血的患者，最近的一项回顾性研究显示，血小板与红细胞的比例超过1:2时第一个48小时的死亡率降低，但血浆与红细胞这个比例未能确定益处。
所有的这些血液制品含有抗凝的枸橼酸，健康人肝脏能够迅速代谢。然而，失血性休克患者输注大量的血液制品时，枸橼酸可以有*性，伴随危及生命的低血钙和进展的凝血障碍。因此，大量输血时经验性的钙剂输注（如输注4单位任意血液制品后给予1克氯化钙静脉注射）应结合频繁的电解质水平检测
等渗晶体液在早期出血的救治已使用了几十年。然而，除了短暂扩张血管内容积外，这些液体本身并治疗上的益处。当等渗晶体大量应用时，增加了并发症的风险，包括呼吸衰竭、骨筋膜室综合征（腹部和下肢）、凝血功能障碍。因此，医院后的第一个6小时内限制晶体输液3升被推荐为外伤急性出血集束治疗的一部分。此限制不包括血液制品。对于前文的院前急救，目前胶体、葡聚糖或高渗盐水应用于严重出血早期救治的益处并未得到确定。
促凝止血辅助药物可用于促进出血患者血栓形成，如活化的重组凝血因子VII、氨甲环酸、凝血酶原复合物和纤维蛋白原。除外正在服用华法林的患者，对那些有凝血酶原复合物使用指征的、血友病患者、活化重组凝血因子VII或氨甲环酸使用指征的患者，使用这些药物被认为是标签外的用法。潜在的益处是减少大量输血的需要，甚至降低死亡率。然而，必须平衡潜在的血栓并发症，反常性出血和多器官衰竭的风险。因此，应基于对原始研究和现行指南的仔细诠释来对创伤患者使用这些药物。正在进行的研究应该弄清楚这些药物在急性出血患者中的合理使用。目前，当大量输血治疗方案启动是时，我选择的止血辅剂是氨甲环酸。在患者有失血性休克时，加用血管加压素是另一种治疗方法。