缺血性脑血管病治疗方案
一、缺血性脑血管病的病理生理 医学 教育网搜集整理
正常成人脑重1500g,占体重的2~3%,流经脑组织的血液750~1000ml/ min,占
每分心搏出量的20%,表明脑血液供应非常丰富,代谢极为旺盛。脑组织耗氧量占
全身耗氧量的20~30%。能量来源主要依赖于糖的有氧代谢,几乎无能量储备。因此
脑组织对缺血、缺氧性损害十分敏感,无论氧分压明显下降或血流量明显减少都会
出现脑功能的严重损害 医学 教育网搜集整理 。
由于血管闭塞,中心部位供血停止6分钟就出现神经细胞死亡,而周边部分缺 资料来源 :医 学 教 育网
血区域 (半暗带) 功能受损但结构未受损,缺血6小时内血流再通可恢复功能,避
免细胞死亡。治疗目的是挽救半暗带、减少后遗症、提高病人生活质量。
在缺血性损伤过程中除缺氧和能量代谢衰竭外,由缺血诱导的一系列瀑布样电 资料来源 :医 学 教 育网
化学效应是导致缺血性神经元死亡的重要机制。
(一) 脑缺血引起神经元损害的主要病理生理学说:
1、 能量耗竭、酸中毒
缺血、缺氧造成能量代谢依靠葡萄糖无氧酵解,产生大量乳酸,导致乳酸酸中
毒和PH值降低。脑内ATP 及其它高能磷酸键随之耗尽。依靠ATP运转的细胞钠泵也
随之停止运转而产生细胞内水肿。
2、 细胞内钙离子超载
当脑缺血缺氧时,兴奋性氨基酸(EAA)受体过度兴奋,引起钙离子内流增加,高
能磷酸化合物耗尽,离子泵受损,细胞内钙离子不能泵出,线粒体和内质网对钙离
子的摄取和钙结合蛋白钙调蛋白的结合能力下降,造成细胞内钙离子的超载发生迟
发性神经元坏死(DND)。
3、 氧自由基损伤
正常情况下,体内自由基的产生和消除处于动态平衡状态,故不发生自由基连
锁反应和组织损伤。急性脑梗死时,由于脑缺血造成氧供应下降和ATP减少,使脑
细胞正常代谢途径和自由基产生、清除状态受到破坏,氧自由基积聚蓄积并造成损
伤。它可迅速攻击生物膜的脂类、糖、蛋白质和细胞内的核酸。受损的脂质和糖主
要是发生过氧化反应;蛋白质则发生变性,酶失活; DNA多核苷酸主链断裂,缄基
发生修饰;从而使神经细胞损伤死亡。再灌注时氧自由基大量产生,氧自由基损害
增加。
4、 兴奋性氨基酸毒性作用
脑缺血引起中枢神经系统兴奋性氨基酸(EAA),特别是谷氨酸(Glu)大量释放、
重摄取受阻及突触后膜EAA受体的过度激活是造成神经元损伤的重要原因,被称为
“兴奋毒性”学说,是近年来缺血性脑损伤神经机制研究的热点。
5、细胞因子损害作用
脑损伤时,细胞黏附分子-1(ICAM-1)能促进白细胞积聚,引起一系列炎性介
质的释放,包括补体C-5a、白细胞介素-8、肿瘤坏死因子а等,激活多核白细胞(
PMN)及血管内皮细胞,前者通过内皮黏附因子,后者通过内皮细胞黏附因子,造成
PMN激活、积聚、变形性下降,内皮细胞黏附,最终堵塞毛细血管。缺血再灌注时
,毛细血管直径变小,内皮细胞肿胀,间质水肿,PMN通过更为困难。此外,尽管
在溶栓治疗下大血管再通,而局部微循环闭塞仍持续存在,形成无灌流现象加重脑
损伤。
(二) 脑组织缺血性损害的分布
1、 脑缺血中心区(坏死区)
缺血中心区由于脑血流量严重不足或完全缺血导致脑细胞死亡,主要表现为坏
死。最近研究表明,即使在最严重的低灌流区的血流下降也不完全。
2、 缺血半暗区和治疗时间窗
脑缺血最严重区和正常灌注区之间的中间区为半暗带区,其血流已减少到神经
元功能及相应的电活动中断,但尚能维持细胞膜泵和离子梯度水平,其特征为:(
1) 缺血性脑组织,位于严重缺血中心区周围的低灌注区;(2) 可逆性及可变性,
随着时间的推移,半暗带可转化为正常灌注区(时限性可逆),在不利条件下转化为
梗死区(不可逆)。缺血中心区由于脑血流量严重不足或完全缺血导致脑细胞死亡,
而缺血半暗影区内,由于侧枝循环的存在,仍可获得部分血液供给,神经细胞功能
虽受损但短期内尚存活,处于可逆状态,如在有效时间内及时恢复血液供应,则脑
代谢障碍得以恢复,神经细胞可以存活并可恢复功能。目前国内外已经根据缺血半
暗带和缺血治疗时间窗、以发病3小时内和(或) 3~6小时内病例开展多中心临床溶
栓治疗研究,有待结果以供借鉴。
(三) 再灌注损伤
脑动脉闭塞造成脑缺血后,如果血流得以再通,氧与葡萄糖等的供应恢复
,脑组织的缺血损伤理应得到恢复,然而,事实上存在一个有效时间即再灌注时间
窗问题。如果再通超过再灌流时间窗这个时限,则脑损伤继续加剧,此现象称为再
灌流损伤。目前对再灌流损伤的机制尚未充分认识,认为再灌流损伤的机制主要集
中在: (1) 氧自由基的过度形成,导致神经细胞损伤。(2) 细胞内游离钙增高所催
发的一系列病理生理过程。(3) 兴奋性氨基酸的细胞毒作用。(4) 酸中毒的一系列
代谢影响。这些因素会加重对神经元的损害,尽管如此,对于缺血性损害,在未发
生不可逆损害之前恢复血流量仍是最主要、最根本的治疗,但临床上进行溶栓疗法
应权衡利弊再实施。而且必须在有效的治疗时间窗内进行。
(四) 迟发性神经元坏死
研究发现脑缺血组织中有一些区域中受损神经元呈慢性广泛神经元脱失,称为
迟发性神经元死亡(DND),其发生机制与EAA过度释放所致的神经毒性作用;细胞内
钙超载;毒性自由基的产生;酸中毒;花生四烯酸的产生;单胺类神经介质代谢失
衡。
(五) 脑缺血后细胞凋亡
细胞凋亡与细胞死亡是两种细胞死亡形式,两者在病理形态、生化改变、检
测方法、发生机制和意义各不相同。缺血半暗带中细胞凋亡较中心坏死区为多,再
灌注后中心区凋亡减少,半暗带区细胞凋亡增多尤以靠近中心区的半暗带边缘最为
明显。缺血再灌注24~48 小时凋亡最重,再灌注96小时凋亡细胞明显减少,可以认
为半暗带细胞凋亡是缺血性细胞重要死亡形式之一。caspases 基因家族是参与调
控凋亡的主要因素。在已知的12 种 caspases 基因中,caspase-1、caspase-3 在
缺血损伤后凋亡机制中起关键作用,其介导的凋亡细胞占TUNEL 染色体阳性细胞的
40%~50%。抑制caspase 基因的上调或激活bcl-2 基因可以减轻缺血损伤。动物实
验已反复证实了caspase 抑制剂不仅使梗死区体积缩小和改善神经功能评分,而且
还可以延长治疗时间窗。
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