病理生理学课件 15 肝性脑病

NH3
入血
NH3
严重肝脏疾病
氨清除不足
氨清除不足（1）鸟氨酸循环障碍
（合成1mol尿素，清除 2mol氨，消耗3分子ATP） 鸟氨 酸
尿素
精氨酸
NH3+CO2
瓜氨酸
酶
琥珀酰 精氨酸
肝病：ATP , 酶活性 ，乌氨酸循环障碍 尿素合成不能进行——血NH3
氨清除不足
门脉高压 urea 门腔吻合术
（2）NH3直接入血
等代谢障碍而引起肝性脑病 ▲ 激素灭活障碍
激素代谢障碍
肝性腹水（hepatic ascites)
黄疸（jaundice）
器官功能障碍
(Organs dysfunction)
肝性脑病
(Hepatic encephalopathy)
肝肾综合征（hepatorenal syndrome)
第二节
内源性
病因
重症肝炎、中毒、 亚急性肝黄萎缩等 没有 急性发作 常不升高 不良，死亡率达80%
外源性
肝硬化
大多数病例有
诱因
病程
血氨
慢性、反复发作
常升高 较好
预后
分
2、按病程缓急分
类
急性——相当于内源性肝性脑病 慢性——相当于外源性肝性脑病 3、按血氨升高与否分 氮性——血氨升高 非氮——血氨不高
外源性一般为氮性， 内源性可氮性可非氮性
2. 肝病时血氨升高的原因
氨来源增加 氨清除（去路）减少
氨来源增加：外源性（肠道）产氨
a. 食物蛋白
肠道细菌氨基酸氧化酶 肠道细菌尿素酶
NH3
b. 尿 (1)肝硬化
素
NH3
肠黏膜充血水肿
门静脉高压
肠道细菌生长活跃、氨基酸氧化酶，尿素酶↑ 肠道未消化蛋白增多、氨基酸↑ 若合并上消化道出血、肠道内血液蛋白↑
肝 灭活↓
组织摄取、 利用BCAA↑ 肌肉、肝 蛋白分解↑
胰高血糖素↑↑ 血氨↑ 糖异生↓
AAA↑
BCAA↓
3. 失衡的后果
AAA↑ BCAA↓
血脑屏障
色aa
羟化
苯丙aa
脱羧
酪aa ×
多巴
脱羧
5-羟色氨酸
脱羧
苯乙胺
-羟 化
×
多巴胺↓
酪胺
-羟化
×
去甲肾上腺素↓
5-羟色胺↑
苯乙醇胺
羟苯乙醇胺
色氨酸与脑病
(Theory of ammonia intoxication)
主要论点 血氨↑，进入脑组织，引起脑的代谢和功能障碍
1、依
据
1、正常人血氨小于100ug/dl,肝脑病人远大于此值，脑脊液中NH3↑ 2、慢性肝病或门体分流病人，高蛋白饮食或口服较多的含氮物后出现脑病， 而限制后好转； 3、 NH3, 症状
4、动物实验：给予大量铵盐，可诱发肝脑
5、Reye综合症：鸟氨酸循环中必需的某些酶缺乏，既有血NH3升高，又并 发昏迷
生理情况下体内氨的来源 ①蛋白质分解产氨(联合脱氨） ②自血液弥散至肠腔的尿素分解产氨（吸收） ③肾小管上皮谷氨酰胺分解产氨 ④组织（肝、肾、脑、肌肉等）腺苷酸分解产氨
氨的清除 ①肝脏经鸟氨酸循环合成尿素由肾排出体外 ②肾小管上皮产氨与 H+ 结合成胺盐排出 ③合成谷氨酰胺 ④合成嘌呤、嘧啶
肠源性毒物（氨）直接 进入体循环 脑病
氨清除不足 （3）肾脏排NH3减少
肝腹水利尿剂低钾性硷中毒[H+]减少 抑制碳酸酐酶H+产生减少 （肾脏的 NH3 + H+ N H4 + ，随尿排出 ）
3.氨的作用机制 干扰脑细胞的能量代谢 对神经细胞膜的作用 对神经递质的影响
（1）干扰脑的能量代谢
二、分
期
（Staging ）
物质代谢障碍 凝血功能障碍 免疫功能障碍 黄疸 生物转化障碍
早期（一期）：性格改变 之后（二期）：行为改变 进而（二期）：智能改变 随后（三期）：意识障碍 最终（四期）：昏迷状态
肝性脑病的分期
第一期(前驱期) 轻微的性格及行为异常
欣快激动或淡漠少言，衣冠不整 或随地便溺，可有扑翼样震颤
(一)病因(Etiology)
肝脏不能处理 毒性代谢产物 毒性产物 绕过肝脏
严重肝脏疾患
门-体分流
(二)分类
(Classification)
1、根据发病原因、毒性物质进入机体的途径不同：
肝性脑病
内源性 肝性脑病
外源性 肝性脑病
内源性肝性脑病
（Endogenetic hepatic encephalopathy）
(2)肝肾肾综合症，血中尿素含量增加，肠道内尿素↑
门脉系统
肝
2NH3
鸟氨酸循环
血液
尿素
75％经血液循环通过尿液排出 pH
肠道菌分解
pH 粪便排出
25％通过肠系膜浸入肠腔
尿素的肠肝循环
氨的来源增加：内源性产氨
谷氨酰胺酶
(3)肾脏
谷氨酰胺
谷氨酸 + NH3
(4)肝病时使用碱性利尿剂
(5)肌肉活动增加 腺苷酸分解
肝性脑病
(Hepatic encephalopathy)
肝性脑病(Hepatic encephalopathy) 是继发于严重肝病的神经精神综合征，其进 一步发展即为肝昏迷（Hepatic Coma）
临床：肝性脑病——肝昏迷，但某些患 者有精神症状数年，但不发生昏迷。
一、病因、分类
(Etiology，classification)
(二)假性神经递质学说
(Theory of false neurotransmitter)
70年Parkes首先报道L-多巴治疗肝昏迷获得成功 其后，Fischer等提出了假性神经递质学说
主要论点
严重肝病时，假递质在脑干网状结构中堆积，使神 经冲动的传递发生障碍，引起CNS功能紊乱。
脑干网状结构
脑内色氨酸机制 色aa分解 白蛋白→色aa游离型 色氨酸的后果 5-HT生成↑ →干扰正常递质
是抑制性递质，可被NE神经元摄取、储存，代替其NE，故5-HT也是假性神经递质。
4.氨基酸失衡学说的不足
1、BCAA/AAA与脑病病情不平行 2、增加BCAA不一定逆转肝性脑病
3、食入或注入大量色氨酸未引起昏迷。
(Manifestation of hepatic insufficiency)
物质代谢障碍: 低血糖、低蛋白血症、 低钠血症、低钾血症
胆汁分泌和排泄障碍： 高胆红素血症 肝内胆汁淤积症 凝血障碍：出血 免疫功能障碍：肠源性内毒素血症
生物转化功能障碍
▲ 药物代谢障碍
▲ 毒物代谢障碍：氨、胺、GABA
第二期(昏迷前期)
行为异常 嗜睡 精神错乱、 肌张力增高、 经常出现扑翼样震颤
第三期（昏睡期）
昏睡
精神错乱
易怒、暴躁
第四期(昏迷期)
神志丧失
不能唤醒 没有扑击样震颤
三、发病机制 (Mechanism)


氨中毒学说
假性神经递质学说 血浆氨基酸失衡学说 γ-氨基丁酸学说 其他
(一) 氨中毒学说
中枢神经功能抑制的机制
GABA作用示意图 囊泡 ClClR
GABA ClCl-
Υ-氨基丁酸学说不足
以动物实验为基础，临床报道少，有待验证。
（五）其他神经毒质的作用
1、硫醇、短链脂肪酸及酚对神经细胞的毒性
含硫氨基酸------HS-CH3, HS-CH2CH3
硫醇是含硫氨基酸（蛋AA）在肠道菌作用 下产生的一种化合物。正常时在肝脏代谢， 肝脑患者明显增高硫醇由肺排出时—肝臭
NH3
-酮戊二酸↓
NADH
NAD
NH3
谷氨酸↓
ATP
谷氨酰胺↑
① ② ③ ④
-酮戊二酸消耗→参与三羧酸循环的量减少→ATP↓ NADH消耗，妨碍呼吸链的递氢过程→ATP↓ 氨抑制丙酮酸脱羧酶活性→乙酰辅酶A生成减少→ATP↓ 氨与谷氨酸合成谷氨酰胺消耗大量ATP
氨对脑组织的毒性作用示意图-能量代谢
(三) 血浆氨基酸失衡学说
(Theory of plasma amino acid imbalance)
该学说是假性神经递质学说的补充和发展
血浆氨基酸分类
支链氨基酸（branch chain amino acid ,BCAA) 芳香氨基酸（aromatic amino acid, AAA)
BCAA
1、依
据
（1）门体分流术大鼠，脑内苯乙醇胺、羟苯乙醇胺↑， NE ↓
（2）肝性脑病病人，血中和尿中苯乙胺、酪胺↑，且 其↑的程度与脑功能紊乱相平行。
（3）L-多巴可有效地改善脑病的病情，此是该学说的 最具说服力的证例
2、FNT形成的机制
正常： 酪AA
环状AA 苯丙AA 脱 羧 酶
氧化分解——消除 肝MAO
肝功能不全 (hepatic insufficiency)
肝实质细胞和枯否细胞损伤
代谢、分泌、合成、解毒与免疫功能
肾功能障碍
肝性脑病
（黄疸、出血、继发性感染）
肝功能衰竭
(hepatic failure)
是指肝功能不全的晚期阶段， 临床主要表现为 肝性脑病 与 肾功能衰竭(肝肾综合征)。
肝功能不全的表现
外源性肝性脑病
（Exogenous hepatic encephalopathy）
又称门体性肝性脑病（PSE) 多由慢性肝 脏疾患引起，毒物绕过肝脏，未经解毒即进 入体循环. 原因： 门脉性肝硬化 晚期血吸虫病肝硬化
外源性肝性脑病
表现：
（1）呈慢性经过 （2）慢性进行性肝损伤 （3）有性格改变（易激急、烦躁） （4）常有诱因触发，可反复发作
由急性肝细胞广泛坏死引起，肝脏不能对毒 性物质解毒，毒物进入体循环，引起脑病。
原因：暴发性肝炎（急性，亚急性肝坏死） ——重症病毒性肝炎 ——肝毒性毒物中毒
（数天、数小时发生，大多数患者可死亡）
内源性肝性脑病 表现： （1）呈急性经过 （2）肝功严重受损
（3）血液中假性介质
（4）精神错乱 （5）腱反射亢进，扑击样震颤 （甚至去大脑僵直）
尽管如此，该学说仍是用BCAA治疗肝性脑病的 理论基础
（四）、Υ-氨基丁酸学说

GABA是主要的抑制性神经递质
正常时血中GABA由肠道菌合成，被肝清除。
肝衰时，GABA↑＋血脑屏障通透性↑，入脑↑与 突触后膜的受体结合，引起细胞膜外CL-内流，
使神经元呈超级化阻滞状态，造成中枢神经功能
抑制。
①
② ③
④
（2）脑内神经递质发生改变
(氨干扰脑内两类四种神经递质含量) 兴奋性神经递质 谷氨酸、 乙酰胆碱↓ 脑功能 抑制性神经递质 谷氨酰胺、 －氨基丁酸 ↑
抑
制
丙酮酸
NH3↑
×
乙酰辅酶A ＋ 胆碱 乙酰胆碱↓
草酰乙酸
× NH ↑
3
琥珀酸
α -酮戊二酸
NADH NAD
柠檬酸
γ-氨基丁酸↑
＋NH3↑ ＋NH3↑ 谷氨酸↓ ATP
苯丙氨酸羟化酶
脱羧酶 酪氨酸 酪氨酸羟化酶 多巴 多巴脱羧酶 多巴胺 多巴胺β-羟化酶 去甲肾上腺素 酪胺 β-羟化酶 羟苯乙醇胺
网状 结构
昏迷
正常神经递质及假性神经递质生成途径
3、假性神经递质学说的不足
（1）肝硬化死亡病人，脑多巴胺和NE并不减少
（2）大鼠脑室注入羟苯乙醇胺，虽脑内NE和多巴
胺↓，但动物活动无明显变化
谷氨酰胺↑
辅酶
酮戊二
抑
（3）对神经细胞膜的抑制作用
NH3 干扰Na+-K+-ATPase活性 K+内流减少 与K+竞争，影响K+在神经 细胞膜内外的正常分布
神经冲动的形Fra Baidu bibliotek、传导受抑制
4、氨中毒学说的不足
20%肝性脑病病人血氨正常；血氨高的病人不 一定发生脑病；
部分患者降低血氨后症状不改善； 暴发型肝脑病人的血氨在24小时后升高。
上行激动系统功能
◆维持大脑皮质的兴奋性
◆睡眠的周期与醒觉
网状结构神经递质
◆乙酰胆碱 ◆去甲肾上腺素，多巴胺，5-HT ◆γ－氨基丁酸，谷氨酸
假性神经递质生成途径
假性神经递质：肝功能障碍时体内产生的 一类与正常神经递质结构相似，并能与正常 递质受体相结合，但几乎没有生理活性的物 质。如苯乙醇胺，羟苯乙醇胺。
酪胺
苯乙胺
肝病（门体分流）： 酪胺 苯乙胺 脑C内 β羟化 羟苯乙醇胺 苯乙醇胺
结构类似多巴 胺和去甲
被神经未梢竞争性摄取 （意识障碍或昏迷） 脑功能异常
正常及假性神经递质
FNT取代NNT的部位
网状结构上行激动系统
纹状体 昏迷
朴翼样震颤
脱羧酶 苯丙氨酸 苯乙胺
β-羟化酶 苯乙醇胺
基底节
扑翼样 震颤
肝功能不全
(Hepatic insufficiency)
安徽医科大学基础医学院 邓松华
第一节 概
述
Introduction
肝脏的正常功能
◆物质代谢：包括糖、脂、蛋白、维生素等
◆分泌和排泄：胆汁（包括胆盐和胆红素）
◆参与凝血和抗凝血的调节 ◆免疫：产生Ig和补体；处理抗原、抗体；枯否细胞 ◆生物转化: 药物、毒物、激素等
AAA
BCAA
AAA
以上两图中哪一个才是正常时氨基酸平衡图？
氨基酸平衡图
1.血浆氨基酸失衡学说依据
肝衰时，血BCAA↓，胰岛素、AAA↑
常人：BCAA/AAA>3, 病人可 < 1 对血氨基酸含量分析，发现某些氨基酸含量与
脑病的发展平行。如：游离色氨酸/BCAA可反
映脑病昏迷程度
2.血浆氨基酸失衡的发生机制 胰岛素↑