心搏骤停后缺血缺氧性脑病的病理生理

心搏骤停后缺血缺氧性脑病的病理生理

心搏骤停即心脏机械活动的突然停止（可为循环征象消失所证实），经历心搏骤停的幸存者,由于全身性缺血与再灌注的影响，在自主循环恢复后发生广泛的组织器官损伤,此即谓心搏骤停后综合征(Post–Cardiac Arrest Sｙndromｅ,PCAＳ）。1972年Neｇovsky首先注意到心搏骤停后机体出现的某些明显异常现象，并称之为“复苏后疾病”。从病理生理学角度看，PCAS可以分为［1] [2］：①心搏骤停后脑损伤；②心搏骤停后心肌功能不全;③系统性缺血与再灌注反应；④持续性病理状况（原已存在的)。心搏骤停后脑损伤即为心搏骤停后缺血缺氧性脑病(Carｄｉｏpuｌmｏnary aｒｒest after hypoxic iｓchemia enｃｅｐhalｏpatｈｙ,CPAAHIE）。

1CPＲ后脑血流动力学改变［2]

1．1脑组织生理大脑是人体的重要器官，重1200~1４00g,占体重的2%左右,其耗氧量却占全身耗氧量的20%，是全身肌肉静止时耗氧的2０倍。由于脑组织的呼吸商(QR）近于1(糖的Q·R＝1;脂肪Ｑ·Ｒ＝0.7;蛋白质Q·R=０．8）,说明脑组织能量来源主要靠葡萄糖的氧化。但是脑组织几乎无糖元和糖贮备,氧的贮备也只够十几秒使用。因此，脑组织所需要的糖、氧气全部要靠血液源源不断地从脑外远来。据测量人脑每分钟需要750~1000ml血液运来。5０~60ml氧气及7５~100mｌ葡萄糖,若以24h计算，人脑需血液17２7L／24h、葡萄糖14４g/24ｈ、氧气72Ｌ/24h。由于大脑对血液、氧气需要量很大,也说明大脑对缺氧、缺血的耐受性极低。试验证明脑供血一旦停止，脑内所贮存的氧在８~1２s耗尽,脑组织贮存的能量(ＡＴP、磷酸肌酸等）３min左右电量耗竭，５ｍin左右大脑皮层神经细胞开始死亡。

大脑对单纯缺氧的耐受性要比对缺血、缺氧的耐受性要强些。试验证明人动脉血氧分压(ＰaO２)降至８5ｍmHｇ时暗适应能力延迟;降至7０mmHｇ时复杂的学习能力减退；降至５5ｍｍHg时近记忆下降;降至45mmＨｇ时判断力下降;降至30mmHｇ时意识丧失、昏迷。

1.2 CＰR后脑血流量改变研究表明，CPＲ后脑血流量(cerebral blooｄfloｗ，CBF）改变经历以下几个阶段：①无灌流期：CPR后立即出现的多灶性无灌流。②高灌流期：持续

约１5～３0mｉn。由于循环停止期间的酸中毒，使脑血流量自动调节功能衰竭，脑血管处于扩张状态,因此，在心肺复苏后有一个短暂的高灌流期，脑血流量高于正常２～3倍。③低灌流期:低灌流期一般2～6h或更长，迟发性全脑或多灶性持续低灌流。由于脑内不同区域血流量不均匀,有些区域无血流灌注,故又称奢侈灌流，这种低灌流现象的程度和持续时间也随心脏停博的时间延长而加重。

④正常灌流期或无灌流期:约20h后ＣBＦ或恢复正常或因脑血流停止而致脑死亡。

低灌流的原因：①血液黏滞性增强：血液内水分进入细胞内和组织间,引起血液浓缩;红细胞水肿，变形能力下降；血小板凝聚性增加等;②细胞内水肿：脑毛细血管内皮细胞外面的星形胶质细胞水肿、肿胀，机械地压迫微血管,使管腔变窄,阻碍循环;③脑毛细血管内皮细胞因缺氧和再灌流而产生泡疹,电镜下可见泡疹像肥皂泡一样，充满血管，大小不一，大的比红细胞还大,有的从内皮细胞上脱落下来阻塞通道；④血管活性物质增多引起微血管痉挛；⑤脑小动脉平滑肌上钙的积聚,前列腺素、5－羟色胺、白三烯、血栓素等活性物质均引起小动脉痉挛。

低灌流期间脑不同区域损害不均衡,损伤严重区域由于自动调节麻痹或小血管对刺激不敏感，而正常或损伤轻的区域存在不同程度的自动调节,血管尚可舒缩。当组织CＯ2量增加（ＰCO２增高)时,损伤轻的部分血管对CO2仍敏感而扩张，但损伤重的区域对CＯ2无反应，血管未扩张。因此血液流经正常或损伤轻的区域多,而流经损伤严重的区域较少,称这种现象为盗血现象。而当P ＣO2下降(即当组织内CO2含量低)时,损害轻或正常区域的血管因ＰCO2下降而痉挛，而损害严重区域血管因麻痹未能收缩,故而,血液流经损害严重区域多,称这种现象为反盗血现象，在临床上治疗时要注意避免盗血现象，利用反盗血现象。

全脑血流量（gCＢF)虽可达到CＡ前水平的50％，但局部脑血流量（ｒCBF）＜10～２0ml·1０0g-1·ｍin-1的区域广泛存在，在海马、皮层等灰质区甚至可以观察到涓流(trickle fｌｏw，<10 ml·1０0ｇ-1·min-１)现象，而此时全脑氧代谢率(ｇCMRＯ2)已恢复或超过ＣA前水平。进一步研究表明，CＡ后2～12h间脑氧输送不足以满足氧需求，主要表现在脑氧利用率（Ｏ2UＣ）＞0.5，脑静脉血氧分压（ＰvＯ2)＜２.６7ｋPa，说明在延迟性脑低灌流期脑氧供与摄取间失配,这

可能是CA后脑损害的主要原因之一。这提示脑复苏方法可从提高脑氧输送、降低CMＲＯ２方面着手,同时监测脑氧代谢指标对指导脑复苏和预后具有重要意义。

2．病理生理[2]［3]

2．1缺血、缺氧期间病理生理改变在缺血、缺氧条件下大脑能量贮备(ＡTP等）在10mi ｎ内耗竭,由于缺乏能量神经细胞内酶的活性下降,膜电位改变，神经的兴奋性、传导性减退，细胞膜的通透性增强。组织在缺血、缺氧条件下发生如下改变。①能量减少、代谢性酸中毒:在无氧条件下,在细胞线粒体所进行的、葡萄糖有氧氧化明显减弱或停止，无氧酵解增强(一分子葡萄糖进行有氧氧化,产生３8个分子ＡTP，最终产物为二氧化碳和水；一分子葡萄糖进行无氧酵解则只能产生2个分子的ATP，最终产物是丙酮酸、乳酸等到有机酸)，结果能量减少，酸性产物增多,造成细胞内和细胞外[H＋]增多,产生代谢性酸中毒。当心脏停博2分钟,组织所产生的[Na+]相当于正常人24h 所产生的量。心脏停跳３ｍin可使pH降至7.0以下。②细胞内水肿:正常细胞外[Na+］高于细胞内[Ｎa+]２0倍。在缺血、缺氧情况下:①细胞膜通透性增强细胞外液Ｎa+顺浓度梯度流向细胞内；

②细胞内[H+］增多与细胞Nａ+交换（Ｈ+Nａ＋交换）Nａ+进入细胞内；③细胞膜上的Na+泵因缺乏能量停止运转,不能及时将细胞内的Nａ+转运出来。因此细胞内Nａ+及H2Ｏ潴留,造成细胞水肿。

③钙的超负荷（钙超载、CaＯ）：正常机体细胞Cａ++浓度是在高能依赖泵（Ｅnｅｒgy-deｐｅｎdeｎt ｐｕmpｓ）的作用下维持1：１万的浓度差。在缺血、缺氧情况下,由于以下原因细胞内Cａ+＋增多:①由于能量缺乏,细胞膜通透性增强，膜上钙的慢通道开放,细胞外Ｃa＋+顺浓度梯度流向细胞内；②细胞内的Ｎa＋与细胞外的Cａ++交换（Na+Ca+＋交换)；③微粒体、内质网内的Ca+＋也渗透到胞浆内；④肌浆网摄取Ｃａ＋+的能力下降；⑤细胞膜上的Ｃａ+＋泵因能量不足不能将细胞内的Cａ+＋转运出来。因此，细胞内Ca++的浓度要比正常情况下高出２00倍,称钙超负荷。

细胞内CaO的影响。①加重细胞内水保；②Ca++进入线粒体内影响细胞的能量代谢；③血管平滑细胞内Ca++增多,可造成血管痉挛;④细胞Ca＋+可以激活磷脂酶A１、Ａ2、C特别是磷脂酶A２可以使细胞膜磷脂释出花生四烯酸(AA),AＡ在胞浆内在Ｃa++参与下经环氧和酶、脂氧合