脑缺血再灌注损伤的几点意见
2013-01-31姜尧佳徐振宇盛宝英杨晓玉
姜尧佳 徐振宇 盛宝英 杨晓玉
脑缺血短暂性脑缺血发作的症状是负责供应动脉短暂脑血药称为“短暂”不足,导致暂时性功能障碍是负责相应的动脉血脑组织。本病常出现眩晕,头晕,耳鸣,走路不稳,突然发作的严重混乱,失明或重影,单侧肢体或者两侧肢体无力、感觉异常,不明原因的跌倒,说话不清楚、不流利症状[1]。大脑是很微妙的,如果大脑缺氧6分钟后,大脑细胞开始死亡,且死亡不可逆,也不会生长出新的脑细胞。脑缺血再灌注损伤是指脑细胞(神经元)的损伤,大脑先期缺血,进行大脑血液灌注的治疗,脑损伤加重的情况。以下对脑缺血再灌注造成的损伤谈几点意见。
1 神经元能量代谢障碍
大脑的血液供给量大,虽然大脑的重量只有人体的五十分之一,但是静止状态下,大脑血流量占了心脏总输出量的五分之一,而且大脑没有能源的储备,为大脑提供糖分养料,必须继续采取正确的方式为大脑维持生理机能。因此,在人的大脑在非常脆弱的器官循环依赖。直接参与细胞信号转导,能源,养分循环,微循环障碍,脑缺血再灌注的影响造成代谢紊乱和损害大脑的功能。资料表明阻断沙土鼠的颈总动脉,并清晰可见软脑膜微血管收缩,血管周的微渗漏可能成为再灌注并缺血,可以提高到以前的水平的脑膜。人的大脑缺氧是很脆弱的,大脑的神经细胞的葡萄糖氧化时间的能源太长,因此脑缺血可能提供给神经元不可逆的损害。
2 脑细胞死亡
大脑是脑细胞(神经元)是一种网络组织,通过脑细胞之间的信号转导功能。大脑结构的基本结构是简单和明确的。换言之,是由神经胶质细胞在大脑的神经元和支持神经元的单一的功能。神经胶质细胞包括星形胶质和雪旺氏细胞。星形胶质细胞因其形状与海星类似而得名,它是脑屏障和血管内皮细胞的重要构成。而许旺氏细胞薄片包裹轴突构成髓鞘。髓鞘导电,所以它的电缆性能良好,提高了动作电位的传导速度,可使脑细胞之间的信息传递处于超导状态。当髓鞘出现故障、损坏,则记忆、心理活动的思维会大大降低。资料阐述对缺血性脑损伤的研究与脑细胞死亡具有密切的联系,通过在脑缺血再灌注损伤和坏死的细胞死亡的神经细胞,尤其是延迟性神经元坏死。脑缺血再灌注损伤后,大脑缺血,脑神经元的死亡和灌注时间的相关性。大鼠脑缺血再灌注脑细胞的主要位置死后,主要分布在缺血区,在中间的缺血区脑细胞坏死,随着缺血时间的增加,在缺血细胞损伤,坏死也逐渐增加,在一个动态的细胞损伤演化机制和过程的脑细胞死亡,过量产生的自由基和钙超载。对脑部缺血再灌注过程中的脑细胞的自由基损伤,导致自由基的产生量大,脂质过氧化的作用;中枢系统中含有不饱和脂肪酸,易产生脂质过氧化,脂质和蛋白质大分子交联;也可能使基地羟化,核酸酸和染色体导致的神经元损伤甚至死亡的脑细胞。脑缺血再灌注损伤神经元的自由基可能与以下机制相关:大脑内毛细血管受损,血液到达不了细胞,细胞因缺少养分而受损。脑保护屏障遭到破坏。不饱和脂肪酸过度氧化致使细胞膜脂质、磷脂降解残缺。细胞膜通透性加大,增大了细胞间钠离子、钙离子及较大分子的通过率。由于线粒体损伤扰动能量产生;溶酶体裂放出许多的可溶性酶,致使神经细胞自己溶解。大量析出激动性氨基酸,加速脑部神经元的坏死,阻止干扰型氨基酸的生成,导致大脑细胞结构的不可逆破坏。
3 线粒体功能障碍
线粒体膜由两层组成,外膜光滑,内膜向内折叠,两层之间空腔,线粒体是由中心基质。基质包含了所有的酶和三羧酸,内膜有呼吸链酶和 ATP酶。线粒体可以提供细胞生命活动形式,是主要的氧化磷酸化和ATP制造工厂,线粒体是以电子转移和磷酸氧化进行,大脑缺血后,产生大量大分子自由基和钙离子超载,致使线粒体造成伤害。线粒体受损导致了呼吸系统呼吸障碍,从而减少了ATP的合成,能源供应减少,脑细胞可能产生DNA障碍。大鼠试验研究表明[2],脑缺血的早期,在CA1区内锥体细胞减少,细胞色素C氧化酶减少,缺血再灌注时,线粒体RNA和线粒体DNA氨基酸降低,将影响到呼吸系统功能。此外,线粒体磷脂膜分解,并刺激脑细胞内的氧化反应,最后促进了线粒体损坏,甚至消失。总之线粒体功能会大幅度降低,可能降低细胞代谢,导致迟发性神经元死亡。
4 多巴胺的毒性
因钙超载引起的各种因素在细胞缺血再灌注后,可以增加多巴胺的释放。与此同时,因为能源消耗枯竭,钠、钾离子活性减少,细胞内钙离子依赖性钠离子浓度的变化,未参与多巴胺转运蛋白质,多巴胺的释放,导致脑细胞外多巴胺积累。多巴胺和神经损伤,其代谢产物提高氨基酸的兴奋性导致脑神经元凋亡。
5 讨论
在许多实验中研究脑部缺血再灌注损伤的大鼠,其动物模型可以复制。大鼠实验模型常用的为:颈动脉缝合引流模型,四血管阻断模型,三血管阻断模型(阻断两侧颈总动脉及基底动脉),颈动脉闭塞模型等。这些模式各有其优缺点,要根据情况来选择。颈动脉引流对于循环,呼吸系统影响较小,手术方式是直视下,可有效控制血流流速。动脉闭塞方法不必要开颅,手术造成的创伤较小,损伤的程度也较小,适合生物的期后生存,它的缺点是由于移动位置,动物重量,病灶深度和尼龙线粗细尺寸等各种因素的影响,大脑中动脉的病灶部分块的位置,导致在不同的实验模型的成功率,脑梗死面积,蛛网膜下腔大量出血,动物早期死亡率,不同种类动物的发病率等都难以确定。四血管阻断模型其优点是病理变化明确,缺点是手术造成伤害较大。两侧颈总动脉闭塞模型手术方法简单,但因为有两侧椎动脉进行供血,使其代偿性增大,使脑血流量有效性降低,此方法对脑缺血损伤的试验不能进行。因血压低会导致心脏,肾脏和全身器官缺血,这样不利于脑缺血再灌注损伤的试验。
[1]陈清棠.临床神经病学[M].1版.北京:科学技术出版社,2000:178.
[2]吴伟.脑缺血再灌注损伤神经元损伤机制及治疗进展研究[J].中国循环,2003,7(6): 391-394.