缺氧对创伤性脑水肿的发生.发展的影响研究进展 作者:曾浩,郑丰任

摘要

缺氧与创伤性脑水肿的发生发展关系密切,常常互为因果,形成恶性循环,导致脑功能障碍及结构损害,严重地威胁着病人的生命。本文主要从病理生理角度阐述缺氧与创伤性脑水肿的发生、发展的影响。

关键词：缺氧；创伤；脑水肿；水通道

Absrtact

Closelyrelatedtotheoccurrenceanddevelopmentofhypoxiaandcerebraledema,oftencauseandeffecteachother,creatingaviciouscycle,leadingtobraindysfunctionandstructuraldamage,seriousthreattothepatient'slife。Inthispaper,elaboratedfromthepathophysiologicalperspectivebetweenhypoxiaandtraumaticbrainedemaoccursandtheimpactofdevelopment.

Keywords:Hypoxia;traumatic;brainedema;aquaporin

1.引言

缺氧（hypoxia）是临床各种疾病中极常见的一类病理过程，脑、心脏等生命重要器官缺氧也是导致机体死亡的重要原因；创伤性脑水肿（traumaticbrainedema）是颅脑创伤后引起的一种继发性病理生理反应，其病理改变特点是过多的水分积聚在脑细胞内或细胞外间隙，引起脑体积增大，不但造成受累区域脑组织神经功能不同程度损害，严重脑水肿还常常会导致和加重颅内压增高，甚至引起脑移位和脑疝，是死亡和致残的主要原因之一。

2．创伤性脑水肿的病理生理

脑组织受暴力打击后，会发生血脑屏障的破坏、脑微循环功能障碍、神经细胞能量代谢功能障碍、损伤部位自由基的产生、细胞内外异常离子通道的开放等，这些改变均是创伤性脑水肿发生发展的病理基础。缺氧时脑水肿的发生还有多种组织激素参与，包括缓激肽、组胺、花生四烯酸、氧化亚氮及氧衍生自由基等[2]。脑损害尽管病因各不相同，但均可发生组织的缺血缺氧、脑细胞代谢功能障碍、脑组织退行性变及脑水肿等病理变化[3]。发表吧 - 打造国内文章、论文发表最快捷、最诚信的论文发表网站!

3．缺氧对创伤性脑水肿的影响

缺氧是因氧气摄入不足（外呼吸）或氧的利用障碍（内呼吸），而导致组织器官的代谢、功能和形态结构发生异常变化的病理过程。缺氧时可导致血脑屏障复合体破裂，最终增加血脑屏障的渗透性，形成脑水肿[1]。

3.1缺氧加重脑细胞的能量代谢障碍

脑缺氧时,糖的有氧分解速率降低甚至停止,无氧酵解速率增强,而后者产生的ATP仅相当前者的1/19,因而不能维持脑功能所需要的足够能量。并且ATP缺乏的另一后果,是影响脑细胞"钠泵"和"钙泵"的正常运转,Na+和Ca++积聚于细胞内，由于渗透压的作用使大量水分进入细胞内导致细胞肿胀水肿，使得创伤性脑水肿的脑细胞水肿进一步加重恶化[4]。

3.2缺氧加重脑细胞死亡

缺氧时能量代谢障碍，有氧氧化受到抑制，ATP的主要来源减少，使得细胞膜上的钙泵不能正常工作，不能及时的把钙离子排出细胞外，并且缺氧时钙离子还能快速进入细胞内，还有细胞内线粒体和内质网的钙也被释放，引起钙超载现象。脑细胞内钙离子的增多导致大量的蛋白质和脂肪破坏，最后导致细胞死亡。钙离子还可进入脑的小动脉壁内，引起小动脉痉挛而加重缺血与缺氧[5]。

3.3缺氧加重CO2的毒性作用

在缺氧过程中，常常同时存在脑组织内CO2储留，脑内的CO2张力增加,而使脑细胞PH降低，影响脑的电生理环境，从而影响脑的正常功能；另外，CO2储留可使血脑屏障的功能和结构发生改变，不仅使水和电解质进入脑组织间隙，而且使血清中大分子蛋白质透过微血管壁进入脑细胞外间隙，使脑组织水肿进一步加重[6]。

3.4缺氧与其他脑水肿影响因子

缺氧亦可通过多种其他因子参与创伤性脑水肿的发生、发展。创伤性脑水肿时，中度缺氧可引起谷氨酸长期外流，而谷氨酸的长期外流导致更多的皮质损伤，最终导致脑皮质细胞坏死和凋亡[7]。近年来，缺氧诱导因子及水通道蛋白被发现与缺氧对创伤性脑水肿的影响有关，有研究表明，在缺氧时，缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）和水通道蛋白-4（AQP-4）和水通道蛋白-9（AQP-9）通过调节丙三醇在脑组织中的蓄积，参与脑水肿的形成[8]。EndoM等通过对大鼠和小鼠肿瘤细胞的研究表明，AQP1在血管内皮细胞上的表达增加了血管壁的通透性[9]。KobayashiH等通过免疫组化研究表明[10]，,AQP-4位于脑微血管的血管内皮细胞(vascularendothelialcell,VEC)膜上,参与了血脑屏障中血液与脑之间水的运输。有研究表明，HIF-1α通过分子信号途径在水肿的形成机制中起重要作用[11]。由此，我们可以看到，HIF-1α、AQP通过多种途径参与了在缺氧状态下创伤性脑水肿发生、发展的过程，在创伤性脑水肿的损伤机理中扮演了至关重要的角色。还有研究表明，缺氧时导致KATP通道（ATP敏感性钾通道）开放，对神经元和星形胶质细胞具有抵抗局部缺血、外伤、神经毒作用，进而减轻脑水肿[12-15]。这一发现，表明了缺氧对创伤性脑水肿的影响，并非全部是加重后者的程度，在脑水肿发生、发展的某些阶段，前者是可以起到减轻后者的作用的。

4．小结与展望

以上所述可知,缺氧与创伤性脑水肿有密切关系,且常常互为因果，相互影响。缺氧在创伤性脑水肿发生之后，通过影响脑细胞的能量供给，从而使"钠泵"和"钙泵"的功能受到影响，水、电解质蓄积胞内，引起并加重脑水肿；同时，钙超载现象使胞内细胞器遭到破坏，细胞凋亡；缺氧常常造成CO2潴留，影响内环境，破坏血脑屏障，从而加重脑水肿。通过研究，我们看到缺氧与创伤性脑水肿在微观领域通过多种机制相互联系，尤其是近年来HIF-1α、AQP等被发现在缺氧与创伤性脑水肿的研究中所起到的作用，向我们进一步揭示了缺氧对创伤性脑水肿发生、发展的影响这其中复杂的机制。在对创伤性脑水肿的诊治工作中,通过对颅脑损伤患者常常采用的吸氧、纠正贫血（提高红细胞携氧量）、提高脑灌注压等治疗手段，及时消除缺氧，纠正低氧血症，在缜密分析的前提下,才能抓住病因,及时地采取综合性措施救治患者。只有充分认识创伤性脑水肿发病机制才能为其治疗提供新思路，目前缺氧诱导因子、水通道蛋白及相关酶的研究备受关注，逐渐成为创伤性脑水肿研究的热点。

参考文献

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