新生儿低血糖脑损伤

新生儿低血糖脑损伤（Neonatal hypoglycemic brain injury）

中国医科大学附属盛京医院

毛健

葡萄糖是人体代谢的最基本物质，是成熟脑正常代谢时唯一的供能物质。脑组织的合理葡萄糖供给依赖于脑的正常灌注和血流调节，尽管发育中脑组织在特殊情况下可以利用乳酸、酮体及某些氨基酸作为代谢的底物供能，但葡萄糖仍然是脑供能最主要的物质。严重持续的血糖降低或葡萄糖的转运障碍导致脑内葡萄糖严重缺乏，进而出现能量代谢与细胞功能障碍，特定脑区神经细胞水肿坏死。血糖降低引起的临床症状往往是神经系统功能障碍的表现，故低血糖脑损伤的临床症状常不能与症状性低血糖截然分开，严重的低血糖脑损伤常导致不可逆的神经功能障碍。

一、低血糖的定义

精确的新生儿低血糖定义一直困惑着每一位新生儿医生。尽管Kou等翻阅了36本儿科教科书和征询了178位儿科专家，仍没有得＜到一致的答案，低血糖的定义范围从＜1mmol/L到＜4mmol/L都有。1937年Hartmann 和Jaudon 对286例新生儿和婴儿症状性低血糖进行了研究后提出，血糖在2.22-2.78mmol/L为轻度低血糖，1.11-2.22mmol/L为中度低血糖，而＜1.11mmol/L为重度低血糖。他们定义低血糖的立足点是血糖数值必须是持续地偏离生化数值。这似乎与我们现在对低血糖的处理的原则相近，即血糖的定义应考虑到胎龄、多器官的并发症、神经生理变化及临床症状学。

Srinivasan等报道，足月健康新生儿生后2h内血浆葡萄糖降至50-60mg/dl（3.05mmol/L），3~72h升至70mg/dl（3.88mmol/L），3d后可超过80mg./dl（4.44mmol/L），低于其第五百分位的统计学低血糖数值为，0-3h, ＜35mg/dl（mmol/L）；3-24h, ＜40mg/dl （2.22mmol/L）；＞24h, ＜45mmol/dl（2.5mmol/L）。Lubchenco和Bard 报道，足月适于胎龄儿统计学的低血糖数值为54mg/dl（3.0mmol/L），而早产儿为48mmol/L（2.6mmol/L），小于胎龄儿则为44mg/dl （2.4mmol/L）。

实际上，低血糖的定义不应只考虑到生化数值的偏离，还应考虑到低血糖对神经精神发育的影响。Lucas等报道661例早产儿的神经病学预后，血糖低于2.6mmol/L 433例，其中生后不同的天数内反复低血糖(<2.6mmol/L) 104例，18个月时表现有明显的发育障碍，低血糖超过5次以上者，脑瘫的发生危险增加3.5倍。尽管这一研究尚缺乏一定的严密性，可能存在一些其他的混杂因素，但至少可以说明，面对低血糖的严重的不良预后，我们不能根据临床的症状为依据去定义低血糖的生化数值和治疗起点。故目前，血糖低于（血浆）

2.5mmol/L（45mg/dl）应视为低血糖，应密切监护并予以干预治疗。

二、低血糖的病理生理变与脑损伤机制

（一）、低血糖神经生化变化

1. 供能物质的转变与能量产生围生期正常的脑发育需要足够的代谢底物。生理状态下葡萄糖是最基本的供能物质，但在饥饿时酮体可能部分替代葡萄糖维持脑的能量代谢，此外在葡萄糖明显缺乏时，其他有机酸如，乳酸、丙酮酸、氨基酸及脂肪酸等可进入脑内参与供能。血循环中的这些物质进入脑内需特殊的转运载体。葡萄糖转运需要葡萄糖转运蛋白（glucose transport protein），即GLUT1, 血脑屏障中的GLUT-1含量与发育成熟度密切相关。酮体、乳酸及丙酮酸载体为单羧酸转运蛋白（momocarboxylate transport protein, MCT-1），即MCT1。代谢底物进入脑内的浓度取决于转运蛋白系统的能力和循环中代谢底物的水平。在新生儿早期，乳酸被转运至脑内的水平相当于或甚至超过其他代谢物质。对新生狗的研究表明，在严重低血糖时乳酸已成为主要的供能物质，占能量供给总量的50%以上，而酮体之一的β-羟基丁酸仅占2%。低血糖时肝脏酮体产生并没有明显增加，反而有衰竭的表现，可见低血糖时的供能的转变中乳酸承担重要角色。

低血糖发生早期脑血流即开始明显增加，在新生儿，血糖低于30mg/dl时，脑血流增加200%，通过增加脑血流，使脑组织葡萄糖转运效率增加。对新生狗的低血糖时脑组织糖的利用研究表明（血糖降低到1.0mmol/L），16个脑区域中11个葡萄糖利用无明显变化，仅枕叶白质和小脑降低30%-45%。葡萄糖的代谢率降低50%，而脑组织氧的代谢率却无明显变化，乳酸的代谢率增加了10倍，ATP及磷酸肌酸在一定的时间内维持在正常水平。综上，新生儿对抗低血糖脑损伤的主要反映是增加脑血流提高脑葡萄糖的摄取，改变代谢底物维持功能，降低葡萄糖的利用需求，从而达到脑能量代谢的需求。

2. 继发于低血糖的重要代谢改变低血糖脑损伤时代谢改变并非仅仅是能量供给的转变和能量代谢的衰竭，脑内氨基酸水平下降，产氨（NH3）增加，但是大量的兴奋性氨基酸急剧的增加特别是天门冬氨酸和谷氨酸盐，游离脂肪酸增加，细胞内钙离子浓度增加，谷胱苷肽水平下降，而氧化应激增强，产生了大量的活性氧。可见这可能是低血糖脑损伤的重要生化基础。

（二）、低血糖时神经生理变化

低血糖时脑血流增加，增加脑组织葡萄糖的摄取。但持续严重的低血糖时不但导致中枢神经系统的功能障碍，多脏器功能都将受损，特别是发生呼吸循环功能障碍，进而可发生脑缺氧缺血性损伤。目前我们还不知道新生儿低血糖脑损伤和脑功能改变与血糖水平的关系。动物实验研究表明，随血糖水平的持续逐渐降低，将表现出焦虑、反应迟钝直至昏迷，而这时已接近能量衰竭阈值，脑电图表现出等电位，这通常预示着神经元的坏死，这时血糖低于1 mmol/L（0.12~1.36mmol/L）。低血糖的表现于EEG关系见表14-5-1。

表14-5-1 低血糖分期与EEG改变

低血糖表现EEG血糖水平（mmol/L）

正常

焦虑（交感神经兴奋）

正常

波幅增加，频率下降（θ，δ波出

现）

＞3.5

2-3.5