意識障礙
一、發(fā)病原因
(一)顱內疾病。
1.局限性病變:
(1)腦血管病:腦出血、腦梗塞、暫時(shí)性腦缺血發(fā)作等;
(2)顱內占位性病變:原發(fā)性或轉移性顱內腫瘤、腦膿腫、腦肉芽腫、腦寄生蟲(chóng)囊腫等;
(3)顱腦外傷:腦挫裂傷、顱內血腫等。
2.腦彌漫性病變:
(1)顱內感染性疾病:各種腦炎、腦膜炎、蛛網(wǎng)膜炎、室管膜炎、顱內靜脈竇感染等;
(2)彌漫性顱腦損傷;
(3)蛛網(wǎng)膜下腔出血;
(4)腦水腫;
(5)腦變性及脫髓鞘性病變。
3.癲癇發(fā)作。
(二)全身性疾病。
1.急性感染性疾病:各種敗血癥、感染中毒性腦病等。
2.內分泌與代謝性疾病:如肝性腦病、腎性腦病、肺性腦病、糖尿病性昏迷、粘液水腫性昏迷、垂體危象、甲狀腺危象、腎上腺皮質(zhì)功能減退性昏迷、乳酸酸中毒等。
3.外源性中毒:包括工業(yè)毒物、藥物、農藥、植物或動(dòng)物類(lèi)中毒等。
4.缺乏正常代謝物質(zhì):(1)缺氧。(2)缺血。(3)低血糖。
5.水、電解質(zhì)平衡紊亂。6.物理性損害 如日射病、熱射病、電擊傷、溺水等。
二、發(fā)病機制
顱內外各種病變只要累及非特異性上行性網(wǎng)狀激動(dòng)系統的任何一個(gè)環(huán)節,都可導致不同程度的意識障礙。
意識障礙的病理生理基礎可以是腦干或大腦皮質(zhì)重要部位的機械性破壞或是腦代謝過(guò)程的全面損害所致。代謝源性意識障礙可因能量底物的運送障礙(低氧、缺血、低血糖)或神經(jīng)細胞膜的神經(jīng)生理反應發(fā)生改變(藥物或酒精中毒、癲癇或急性頭部外傷)所致。
1.腦的血液循環(huán)及新陳代謝 腦部明顯依賴(lài)于連續血液流動(dòng),并運送氧氣和葡萄糖,100g腦組織每分鐘血氧消耗率為3.5ml,葡萄糖消耗率為5mg,雖然血流中斷后 8~10s內即發(fā)生意識喪失,但腦的儲糖量在血流中斷后可提供2min的能量,當缺氧發(fā)生于缺血的同時(shí),則可利用的葡萄糖會(huì )更快被耗盡。正常安靜時(shí)腦血流(CBF)為100g灰質(zhì)每分鐘約75ml,100g白質(zhì)每分鐘約30ml(平均為100g腦組織每分鐘55ml)。
腦血供的局部自身調節(local autoregulation)能保持每100g腦組織每分鐘CBF平均約50ml,此50ml CBF中約萃取葡萄糖25mmol,萃取氧約150mmol(3.5ml )以供葡萄糖氧化之用。
正常CBF與腦新陳代謝相匹配的機制未明,經(jīng)研究證明涉及此機制的物質(zhì)有Ph、腺苷(adenosine)和一氧化氮。
缺氧時(shí)腦組織的損害比缺血輕得多。葡萄糖經(jīng)氧化所發(fā)生的代謝變化,可按下式表明之:
C6H12O6→6CO2 6H2O
此反應步驟有二:糖酵解和氧化磷酸化。成人腦組織只能利用葡萄糖。糖酵解從葡萄糖磷酸化開(kāi)始,隨即將六碳糖解裂為2個(gè)三碳丙酮酸。經(jīng)乳酸脫氫酶的作用,將乳酸轉變?yōu)楸幔诉^(guò)程為可逆的,丙酮酸可進(jìn)入線(xiàn)粒體,在此進(jìn)行氧化代謝,即進(jìn)入三羧酸循環(huán)。
2.白質(zhì)缺血缺氧的病理生理
(1)白質(zhì)灰質(zhì)缺血損害的差異:灰質(zhì)缺氧去極化促使興奮性谷氨酸大量釋放,進(jìn)一步開(kāi)放所有谷氨酸門(mén)控離子通道,后者有些對Ca2 滲透性。Ca2 滲透性通道的開(kāi)放使Ca2 大量流入細胞內,激活細胞內酯酶、蛋白酶等具有破壞性的酶類(lèi),產(chǎn)生細胞的永久性損害。
白質(zhì)不存在谷氨酸的突觸,因此白質(zhì)的缺血性膜去極化不引起谷氨酸介導的損害,而是經(jīng)由一種不因持久而失活的Na 通道導致Na 持續流入細胞,使得正常跨膜Na 梯度瓦解。Na 梯度消失和膜去極化促使正常情況下將Ca2 帶出細胞以換取Na 的Na -Ca2 交換蛋白反向運行形成Ca2 內流。細胞內Ca2 超載造成永久性損害和功能喪失。
(2)γ-氨基丁酸和腺苷的作用:γ-氨基丁酸(GABA)和腺苷均在中樞神經(jīng)系統的白質(zhì)內存在。白質(zhì)內不存在突觸末梢,因此這些神經(jīng)活性物質(zhì)不是由突觸釋放,而更可能是由于Na 和膜電位依賴(lài)性攝入蛋白反向作用而釋放。
(3)作用機制的探討:一般而言,GABA和腺苷作用于完全不同的特異性受體而發(fā)揮細胞內作用。但在缺氧白質(zhì),GABA和腺苷似乎作用于相同的細胞內成分而產(chǎn)生保護效應。由于白質(zhì)產(chǎn)生的GABA和腺苷的效能有限,這種協(xié)同作用是必要的。
細胞外以GABA和腺苷分子經(jīng)受體刺激細胞內序貫反應,從而增加細胞對缺氧的耐受性。GABA作用于GABA-β受體,后者耦合于細胞內蛋白激酶C(protein kinase C,PKC )。活化的PKC把磷酸根轉移至多種細胞內蛋白,導致后者功能改變。
白質(zhì)缺氧損害所致的K 外流和Na 內流,導致Na –Ca2 運轉蛋白的反向開(kāi)放,促使Ca2 進(jìn)入細胞內。缺氧也與內源性GABA、腺苷釋放有關(guān),活化的GABA-β受體和腺苷受體經(jīng)由G蛋白耦合而激活細胞內PKC。蛋白激酶C活化常與膜運轉蛋白的下調相聯(lián)系。PKC也可能下調缺氧白質(zhì)Na 通道,影響Na 內流。