脑缺血与脑保护研究进展

脑缺血损伤与脑保护研究进展

一、概念：

1.脑缺血/再灌注损伤：缺血的基础上恢复血流后，组织器官的损伤反而加重的现象称

为缺血-再灌注损伤ischemia reperfusion injury（IRI）。

1955年Sewell报道，结扎狗冠脉后，如突然解除结扎恢复血流，部分动

物立即发生室颤而死亡。

1968年Ames率先报道了脑IRI

1972年Flore 肾IRI

1978年Modry 肺IRI

1981年Greenberg 肠IRI

休克治疗、心肺脑复苏、心绞痛冠脉解痉、心脑血管栓塞再通、心肺旁路、经皮腔内冠状动脉成形术、外科烧伤植皮、脏器和肢体移植、压脉带休克，急性呼吸

窘迫综合征、挤压综合征等，也均与再灌注损伤有关。

2.脑保护与脑复苏：脑复苏是指脑受缺血缺氧损害后采取治疗措施以减轻中枢神经功

能障碍的措施；而脑保护是在脑缺血损伤发生前给予的保护措施，二者是不同的概

念，但二者又是相辅相成的。

二、脑缺血损伤的产生原因和病理生理变化：

（一）有关的解剖和生理知识

正常人的颅腔容积几乎不可改变，它是脑组织、脑脊液和血液的容积之和，其中任一容积增加均会引起颅内压升高。

正常的脑血流供应是脑功能保持正常以及结构完整的首要条件。脑是高级神经中枢，重量只占体重的2 ~3 %，但脑的耗氧量占全身总耗氧量的20 ~ 25 %。脑血液供应十分丰富，安静时心脏每搏输出量的1/5进入人脑，但脑组织的氧及A TP的储备很少，脑所需能量的85 ~ 95 %来自葡萄糖的有氧代谢，所以大脑尤其是皮层对缺氧的耐受性非常差。一旦脑组织完全阻断血流，6秒钟内神经元代谢受影响，10 ~ 15秒内意识丧失，2分钟脑电活动停止，几分钟内能量和离子平衡紊乱，

持续5 ~ 10分钟以上，细胞就发生不可逆损害。

脑动静脉血氧差为6.6 ml/100 ml，二氧化碳是6.7 ml/100 ml；故脑组织的呼吸商接近1.0。脑动-静脉血的葡萄糖浓度差为10 mg/ml；脑动静脉血pH分别为7.42和7.35，除此之外动静脉血的其他成分基本一样。

1．正常脑血流量

正常每分钟约有750 ml血液通过脑，其中220 ~ 225ml来自基底动脉，其余来自颈动脉。成年人平均脑血流量为55 ml/(100 g·min)。实际脑血流分布并不均匀，白质脑血流量为14 ~ 25 ml/(100 g·min)；大脑皮层为77 ~ 138 ml/(100 g·min)。脑血流量还随体位、活动、年龄而变化。局部脑血流量、脑代谢率与脑的功能活动密切相关。

CMRO2约为3.3 ml/(100 一般用脑平均耗氧量（CMRO

2）表示脑的代谢率，正常人的

g·min)。测定脑组织各部分的局部脑血流量(rCBF)对了解各部分的功能活动和病理变化有重要意义.

2．影响脑血流量的主要因素

通过脑动脉的血流量(CBF)是由脑的有效灌流压和脑血管阻力（R）所决定。有效灌流压为平均动脉压(MAP)和颅内压(ICP)之差。正常情况下，颅内压约等于颈内静脉压为0。

平均动脉压= (舒张压+1/3脉压)，

以公式表示:

CBF = ( MAP – ICP ) /R

又按照泊肃叶定律即:

R = 8 η·L/π r4

所以：CBF = (MAP - ICP) ·π r4/ 8 η ·L

脑动脉血流量最主要的影响因素是血管口径(r)，它与CBF是4次方的正相关；其次是平均动脉压和颅内压，最次要影响因素是血粘度(η)。平均动脉压主要决定于心脏功能和体循环血压；血管口径则主要决定于神经、体液因素调节下血管壁本身的舒张收缩功能。在正常血流速度下，血粘度变化不大。心脏功能和血压的维持还要有稳定的循环血容量。

3．脑血流量的调节

正常情况下，当平均动脉压在8 ~ 21.3 kPa (60 ~ 160 mmHg)范围内变化时，可以通过改变血管口径(舒张或收缩)来代偿，使脑血流量保持不变，这种作用称为脑血流的自动调节功能。当平均动脉压下降至8 kPa (60 mmHg)时，血管舒张已达最大限度，再降低，脑血流量减少，这个血压临界值称为自动调节的下限；当平均动脉压升至21.3 kPa（160

mmHg）时，血管收缩已达最大限度，再升高，脑血流量增加。这个血压临界值称为自动调节的上限。慢性高血压患者，由于血管壁硬化，舒缩功能差，自动调节的上下限都高于正常人，较能耐受高血压，不能耐受低血压。

正常脑循环在血氧分压和二氧化碳分压明显变化时，通过血管舒缩调节，维持脑血流量不变，这一作用称为脑血管运动调节(vasomotor control)。

（二）脑缺血产生的原因

一）、血管壁病变

血管壁病变是脑血管疾病发生的基础。引起血管壁病变的主要原因有：

1.高血压脑小动脉硬化：

2. 脑动脉粥样硬化：主要侵犯管径在500 μm以上的供应脑的大、中动脉。

3. 血管的先天发育异常和遗传性疾病：包括动脉瘤、动静脉畸形以及各级血管的发育不全、狭窄、扩张、迂曲等。

4. 血管炎：各种感染和非感染性动、静脉炎。

5. 中毒、代谢及全身性疾病导致的血管壁病变：如血液病、肿瘤、糖尿病、淀粉样变引起的血管壁病变。

二）血流动力学因素

1.高血压或低血压：瞬时高血压是出血性卒中的重要促发因素；低血压是诱发脑梗塞的重要原因。

2.心脏病：除是心源性脑栓塞病因外，心力衰竭、心律紊乱、心输出量不足等均可诱发脑缺血。

3.血容量改变：高血容量和过快扩容可诱发出血及再出血；低血容是脑梗塞的重要诱因。

三）血液成分异常

1.红细胞增多症；异常球蛋白血症等；

2.血小板减少或功能异常；

3.凝血或纤溶系统功能障碍。

（三）脑缺血损伤的病理生理变化

1.能量代谢障碍：