1、概念
由于各种原因引起的部分或完全缺氧、脑血流减少或暂停,致使脑损害而引起一系列神经精神异常表现的一种综合征,称为缺血缺氧脑病(HIE)。严重者可造成永久性神经功能损害。
2、病因
缺血缺氧性脑病与缺氧性脑病没有大的差别,其基本病因都是缺氧。主要分为:
(1)低氧性缺氧:以CaO2减少为特征,PaO2降低。常见于唿吸道阻塞、肺气肿、溺水、唿吸肌麻痹、唿吸中枢抑制、麻醉意外、高山病等。
(2)贫血性缺氧:主要见于大量失血、贫血、碳氧血红蛋白血症(一氧化碳中毒)、正铁血红蛋白血症(烟硝酸盐中毒等);
(3)循环障碍性缺氧(缺血缺氧性脑病Ischemic-HypoxicEncephalopathy):常见于休克、心衰、心脏骤停等。
(4)组织中毒性缺氧:因细胞氧化过程破坏,脑组织无法利用血氧所致,常见于氧化物中毒等。
(5)耗氧过度性缺氧:如高热或惊厥等。
3、发病机制
脑是人体中最不堪一击的器官,对缺血缺氧最为敏感。成人脑质量仅占体重的2,静止时却接受15%的心排血量,耗氧量占全身总耗氧量的20;脑组织内基本没有氧和营养底物储备,脑血流一旦停止,10s 内可利用氧储备耗竭,有氧代谢停止;15s即可陷入昏迷;2~4 min无氧代谢也停止、不再有ATP产生;4~5min ATP 耗尽,所有需能反应停止;4~6
min后脑细胞发生不可逆性损伤。
(1)脑血流改变:缺氧和高碳酸血症时,脑血管自主调节功能障碍,发生“压力被动性脑血流”。
①轻度或慢性缺氧时,体内血流重新分配,以保证心、脑的血液供应。
②缺氧时间延长,第二次重新分配,以保证基底节、脑干、丘脑、小脑足够的血流。大脑皮层矢状旁区(分水岭区,大脑前、中、后动脉的边缘带)及其皮下白质缺血。
③重度缺氧使血管自主调节功能失代偿,深部灰质(基地节区)发生损伤。
(2)脑细胞能量代谢改变:表现在:
①氧化代谢障碍:缺氧时细胞内氧化代谢障碍,只能依靠葡萄糖无氧酵解产生能量,同时产生大量乳酸,导致酸中毒和脑水肿。
②钙内流:缺氧时钙泵活性减弱,导致钙内流,当细胞内钙浓度过高时,受钙调节的酶被激活,如磷脂酶、核酸酶、蛋白酶等,产生一系列的神经细胞损伤和破坏作用。
③氧自由基的作用:缺氧缺血时,ATP降解,腺苷转变为次黄嘌呤,在次黄嘌呤氧化酶作用下产生氧自由基,大量的氧自由基在体内积聚,损伤细胞膜、蛋白质和核酸,致使细胞的结构和功能破坏,血脑屏障的结构和完整性受到破坏,形成血管源性脑水肿。
④兴奋性氨基酸的神经毒性作用:能量衰竭可致钠泵功能受损,细胞外钾离子堆积,细胞膜持续去极化,突触前神经元释放大量的兴奋性氨基酸(谷氨酸),过度激活突触后的谷氨酸受体,导致一系列生化连锁反应,引起迟发性神经元死亡。
⑤迟发性神经元死亡:缺氧缺血可引起二种不同类型的细胞死亡,即坏死和凋亡,缺氧缺血后由于急性能量衰竭造成细胞坏死,而于数小时后出现迟发性神经元死亡(即细胞凋亡),细胞凋亡是HIE神经细胞死亡的主要形式。
4、临床表现
临床表现无特异性,可表现为:
①意识障碍(兴奋、嗜睡、昏睡);
②肌张力:正常、减低、松软;
③癫痫发作;
④瞳孔改变:正常、扩大、缩小、不等大,光反射迟钝或消失;
⑤病程及预后:症状持续长,预后差,病死率高,存活者多有后遗症。具体主要取决于缺氧的快慢、程度和持续时间,其共同点为CNS功能的广泛抑制,轻度无意识障碍者表现有注意力不集中、判断力下降、运动不协调等;严重者表现为意识障碍,昏迷、植物状态、脑死亡。
急性缺氧性脑病的三个临床阶段:
(1)急性昏迷期:根据受累部位及程度的不同表现各异;
①脑干上部受损:去大脑综合症:四肢伸直性强直,瞳孔中度散大,对光反射消失。
②脑干上下部同时损害:四肢肌肉明显松弛,角膜反射消失,唿吸不规则。通常持续1~2周,其中3~7天最危险。
(2)去皮层状态期:皮质下及脑干功能先恢复,皮质功能仍处于抑制状态。无任何意识活动,不言,不语,不动,无表情,大小便失禁,对唿唤、触压均无反应,无任何自主动作,靠人工进食。对光反射存在,角膜反射存在,咳嗽反射存在。但病人常睁眼凝视,知觉大多丧失,对周围和自身事物毫无所知。可有无意识的哭闹和防御反应,四肢肌张力增高,双上肢屈曲内收,双下肢伸直内旋,呈去皮层强直状态。有明显的睡眠-觉醒周期。部分1~3月进入恢复期,部分成持续性植物状态(外伤12月以上,其他3月以上),部分死于并发症。
(3)恢复期:意识活动逐渐恢复,言语重新出现,智能逐步好转。部分死于并发症,部分遗留痴呆、肢体瘫痪等后遗症。
5、影像学辅助诊断HIE方法
头颅CT对脑出血敏感,可以发现脑积水。MR对HIE是最敏感的影像方法,表现有:脑白质弥漫性水肿(细胞毒性水肿伴血管源性水肿);颅内出血;脑白质软化;脑叶脑梗死:契形病灶,灰白界限消失。
6、诊断
目前暂无完善的诊断标准,可参照《儿科》诊断标准,主要是排除造成缺血缺氧的病因其他疾病。
7、治疗
治疗原则:病因治疗是根本,应迅速解除导致缺氧的病因;进一步阻止缺氧病理生理,最大可能脑保护。
(1)支持治疗:
给氧:保证PaO2>60~80mmHg,避免PaO2过高或PaCO2过低。过度通气降颅压是脑复苏最常用的方法之一,但迄今尚无证据支持过度通气可改善预后。
注意维持脑和全身血液灌注,避免脑灌注过高或过低。维持血糖在正常水平。
(2)控制癫痫治疗
(3)治疗脑水肿:脑缺氧后数小时即可形成脑水肿,2~3d达高峰,5d后开始逐渐消退。酌情应用脱水剂,根据情况选用甘露醇、甘油果糖、利尿剂、白蛋白等。
(4)亚低温治疗:动物实验显示亚低温治疗能够减少神经损害,而且低温治疗开始得越早,再灌注持续时间越长,低温保护作用就越明显越持久。Holzer
M等在对3个有关复苏后低温治疗的随机临床实验进行荟萃分析后认为,SCA后亚低温能改善神经系统预后,且不会产生明显的不良影响。
院内外非VF所致的SCA,以及自主循环恢复后无意识但有满意血压的患者。溺水、低温所致的SCA及复苏后低体温患者一般不实施诱导低温。
方法:静脉应用冬眠合剂;也可通过血管内置入冷却导管,膀胱内注入冰生理盐水,应用冰毯、冰袋、冰帽等,迅速将患者体温降至32~34℃,持续12~24h。
(5)脑保护:可应用钙离子拮抗剂,谷胱甘肽,神经节苷脂等。中药川芎嗪、左旋四氢巴马汀对脑缺血再灌注损伤具有保护作用,可选用。
(6)糖皮质激素:目前对全脑缺血后脑复苏并不主张常规应用皮质激素。以往曾认为大剂量糖皮质激素可稳定细胞膜和溶酶体的活性,改善血脑嵴液屏障和脑血管的通透性,加速脑水肿消散,故在脑复苏时常用。但经大量对照研究发现,传统的糖皮质激素并不能改善脑复苏的预后,还可因增高血糖、增加兴奋性氨基酸的释放而加重脑缺血性损害。
(7)高压氧治疗:可能有利于改善患者意识状态。