脑缺血损伤与脑复苏 [复制链接]

脑复苏(cerebralresusctaion)是指以减轻心脏骤停后全脑缺血损伤,保护神经功能为目标的救治措施。年前,Couthrie首次提出将脑作为复苏的靶器官，但长期以来强调呼吸、循环功能的复苏。直至0世纪70年代，脑复苏治疗才逐步得到重视,CPR目标也由促使心脏骤停患者ROSC和提高存活率，而逐步转变为维持和恢复患者的神经功能。

一、病理生理机制

(一)脑血流与代谢异常

脑代谢消耗很高，脑虽只占体重的%，却消耗机体0%的氧和5%的糖,正常脑功能的维持对脑血流量(cerebralboodflow，CBF)的依赖性极大。安静状态下,CBF约为ml/min,约占心输出量的15%。CBF取决于脑的动、静脉压力差和脑血管的血流阻力。正常情况下,脑血管可通过自身调节的机制使脑灌注压维持在80~mmHg,使CBF保持相对稳定。

心脏骤停是造成脑组织缺血损伤的主要原因。当平均动脉压60mmHg时,脑失去自身调节能力,CBF开始下降。当CBF下降至基础值的35%左右时，脑的氧供和正常功能不能维持，当CBF继续下降至基础值的0%以下时，氧供完全中断,脑代谢只有依赖低效的糖无氧酵解，而不能满足神经细胞生理需要。持续严重的脑缺血、缺氧使神经细胞由于能量代谢障碍而触发一系列损伤级联反应，最终导致凋亡或坏死。脑组织本身对缺氧耐受性差,临床上脑血流突然停止15秒即可昏迷;1分钟脑干功能停止;-4分钟无氧代谢停止、不再产生ATP;4~6分钟ATP消耗殆尽,所有需能代谢活动停止，最终出现不可逆的脑损伤。

ROSC后,缺血脑组织得到再灌注。CBF恢复的最初几分钟为反应性充血期,CBF较正常为高，随后为迟发性低灌注期，此期可持续~1小时，是脑缺血损伤最重要阶段。此时尽管CBF得到一定程度的恢复，但海马、大脑皮质等局部仍处于低灌注状态,甚至出现无复流现象(noflowphenomenon),低灌注状态使得相应供血部位的脑组织能量供应明显下降。产生延迟性低灌注的原因，可能与内皮细胞增加内皮素的释放而引起血管痉挛,及中性粒细胞聚集、微血栓形成等导致的微血管阻塞有关。再灌注期脑代谢障碍也可能与线粒体和细胞呼吸链损伤有关。

(二)脑水肿

脑缺血损伤可形成细胞性和血管源性两种类型脑水肿。

1.细胞性脑水肿主要表现是细胞肿胀、间隙缩小、颅内压(intracranialpressure,ICP)变化较小。缺血期即可发生细胞性脑水肿，再灌注期由于细胞膜离子通透性增加可进一步进展。

.血管源性脑水肿常伴有ICP升高,并可继发性出血，主要由于再灌注期血脑屏障(blood-brainbarrier,BBB)破坏引起。血管源性脑水肿的发展有两个高峰期,第一个出现于再灌注后数小时,第二个出现于4~7小时。脑水肿的临床表现视发展速度和严重程度而异。

(三)神经细胞损伤

脑缺血后经由启动环节、中间环节和最终损伤环节等组成级联反应，最终导致神经细胞损伤,继而引起相应的神经功能缺失。

1.能量代谢障碍ATP下降及耗竭是神经细胞损伤最为重要的启动环节。由于CBF和氧供下降,ATP等高能磷酸代谢产物产生减少，由ATP分解和代偿性的无氧酵解导致的无机磷酸盐和乳酸增加等使细胞出现酸中*。由于缺乏ATP，不能维持能量依赖的跨膜离子梯度,当ATP水平50%时，大量的钠、钙离子通过电压门控通道内流导致细胞去极化。神经细胞去极化后释放大量兴奋性神经递质。谷氨酸是最为主要的兴奋性神经递质，也是神经细胞缺血损伤另一重要的启动环节。谷氨酸通过激活N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA受体)和α-氨基-3-羧基-5-甲基-4-异唑丙酸受体等门控离子通道进一步促进钙、钠内流，并且通过与代谢型谷氨酸受体作用激活C蛋白等缺血损伤中间环节,最终导致细胞损伤。

.神经细胞损伤主要的中间环节包括:①钙超载:细胞内钙超载是神经细胞损伤最为重要的中间环节，②一氧化氮(NO)合成增加:③蛋白激酶和基因激活等。

3.细胞损伤的最终环节包括坏死、炎症和调亡。缺血后的炎症反应过程十分复杂。是通过多种机制引起细胞死亡。

脑缺血损伤具有延迟性和选择性的特征。缺血发生只有数分钟,但引起的细胞损伤则可持续数天以上。脑的不同部位以及不同细胞类型对缺血敏感性存在差异。缺血易损区域包括海马、皮质、丘脑等部位。各类细胞中,神经元缺血敏感性最高,其次为星形胶质细胞、少突胶质细胞和内皮细胞。

临床特点及诊断

(一)临床表现

1.发生心脏停搏即出现意识丧失,如果快速实施CPR成功，患者即可清醒。

.复苏后意识未恢复患者,多数持续1周左右处于昏迷状态,不睁眼，受刺激时可出现不同程度的肢体运动反应;-3周内进入植物状态,一般昏迷时间不超过一个月。

3.患者开始出现睁眼(若无双侧动眼神经麻痹),最初睁眼是对疼痛的反应,以后发展为呼唤后睁眼,不久后可出现自动周期性睁眼,不需要任何刺激。有时则进入睡眠，患者开始出现睡眠-醒觉周期。

4.患者早期可出现去大脑强直,但在~3周后开始消退。有害刺激可引起肢体屈曲回缩，但通常在较长的延迟之后,动作缓慢,张力失调,缺乏正常的急速运动反应。

5.有明显握力反射,这种反射常被家属和没经验的人误认为有目的的随意运动。有的患者可以有肌阵挛，由于脑干功能相对保留,脑神经除一些需有意识支配的运动外,多数是正常的。

6.瞳孔反射大多正常,少数有两侧不对称,偶尔可有核间性眼肌麻痹。

7.将液体放入口腔可以吞咽,但没有咀嚼运动,因为咀嚼运动需要大脑皮质支配。多数患者常保留呕吐、咳嗽、吸吮反射。

8.当下丘脑发生功能障碍时，可出现中枢性发热、多汗、水电解质平衡失调等，表示预后不良。

9.患者没有情感反应，遇有害刺激时出现呻吟，有些患者在看到或听到亲人的声音时流泪，表明意识开始恢复。

10.植物状态患者都有大小便失禁。

(二)诊断

1.植物状态的诊断标准

(1)认知功能丧失,无意识活动，不能执行指令。

()保持自主呼吸和血压。

(3)有睡眠-觉醒周期。

(4)不能理解和表达语言。

(5)能自动睁眼或刺激下睁眼。

(6)可有无目的性眼球跟踪运动。

(7)下丘脑及脑干功能基本保存。

.持续性植物状态的诊断标准任何原因所致的植物状态持续1个月以上即可诊断为持续性植物状态

三、脑复苏治疗

脑复苏原则:尽快恢复脑血流，缩短无灌注和低灌注的时间;维持合适的脑代谢;中断细胞损伤的级联反应，减少神经细胞丧失。主要治疗措施包括/p>

(一)尽快恢复自主循环

开始CPR及ROSC:时间的长短决定脑缺血损伤的严重程度。及早CPR和早期电除颤是复苏成功的关键，胸外按压至少可产生正常心排血量0%/-30%的供血,可维持一定的冠状动脉灌注压而提高自主循环恢复比率,还可保持一定的CBF,延缓脑缺血损伤的进程。

(二)低灌注和缺氧的处理

脑复苏需要维持足够的脑灌注压、血流阻力和合适的血氧饱和度,以保证脑的养分和氧供。

由于缺血损伤后脑代偿机制丧失,ROSC后CBF主要决定于动脉血压。动脉血压降低势必影响CBF,因此应该积极处理低血压，必要时予以补充血容量和血管活性药物治疗。在一定的高血压状态进一步提高CBF可能对脑复苏治疗有利,因此舒张压10mmHg时一般不需要处理。但血压过高可促进BBB损伤、加重脑水肿。

脑血管阻力是影响CBF的另一因素。ROSC后脑血管失去自身调节作用,但对氧和二氧化碳浓度变化具有一定的反应性。通气过度时，二氧化碳分压(PaCO)降低可引起脑血管扩张而迅速减少CBF。在ICP增高的情况下，过度通气可降低ICP而暂时性地抑制脑疝形成,但在ICP不高的情况下,过度通气可明显减少CBF而产生有害作用。通常情况下,维持PaCO在35~40mmHg是安全和合适的。

(三)体温调节

体温过高和发热可加重脑缺血损伤。体温升高不仅增加脑代谢需求,还可促进谷氨酸释放和氧自由基产生,加重脑水肿。在复苏过程应该监测患者的中心体温(通常为直肠、膀胱和食管温度),如果患者出现体温过高或发热，应给予退热剂或通过物理降温方式积极处理。

低温治疗已在临床研究中被证实是有效的脑保护措施。国际复苏学联合会(LCOR)于年颁布:院外心脏骤停和初始心律为室颤的意识丧失成人应予3~34°C的低温治疗1-4小时,对其他初始心律和院内心脏骤停的患者，此治疗同样有益。

(四)血糖控制

ROSC后的高血糖状态可加重脑血流紊乱和脑代谢紊乱促进脑水肿形成,加重脑缺血损伤。高血糖的有害作用可能是通过谷氨酸介导。在脑复苏治疗时积极处理高血糖.除非有低血糖发生,应避免输注含糖液体。

(五)抗癫痫

癫痫可因全脑缺血损伤引起。并进一步加重缺血损伤。癫痫发作时，脑代谢水平增加%-%,因此而加重氧供/氧需失衡和脑代谢紊乱。尽管预防癫痫治疗并未改善神经功能预后，但通常的共识是对癫痫应予以积极有效的处理。常用的抗癫痛治疗药物有苯二氮卓类、苯妥英钠以及巴比妥类。

(六)其他治疗

可能具有应用前景的脑复苏治疗措施包括:深低温和头部选择性降温治疗等。