②脑血流量较丰富,正常成人为750~850ml/min,相当于心排血量的15%,脑血流量平均为每分钟44ml/100g脑组织,脑灰质中的血流量较白质中高3~4倍。

③脑血管阻力的正常值是0.21kPa/min[1.6mmHg/(ml血·100g脑组织)],颅内压增高时,脑血管阻力上升。

④脑组织的能量储备极少,缺氧3min氧及葡萄糖即消耗完。脑组织氧化代谢所需葡萄糖,绝大部分由全身血液循环输送而来。无氧代谢时,由于血脑屏障的存在,不易迅速将所产生的乳酸转运至全身血液循环,故易发生细胞内乳酸中毒。

(4)影响脑循环的因素主要有

①二氧化碳分压:二氧化碳能自由通过血脑屏障,影响脑脊液与脑组织的pH值,其弥散到细胞内的速度比氧快,是控制脑血流的主要因素之一。二氧化碳分压增高时,脑血管扩张,脑血流量增加,颅内压上升。二氧化碳分压降低时,脑血管收缩,脑血流量减少,颅内压下降,此为使用过度通气降低颅内压的主要理论依据。当动脉二氧化碳分压在2.67~5.33kPa(20~40mmHg)时,每下降0.133kPa(1mmHg),脑血流量可减少4%。当动脉二氧化碳分压大于5.33kPa(40mmHg)时,每增加0.133kPa(1mmHg),脑血流量可增加2.5%。动脉二氧化碳分压改变使血管收缩及扩张的极限分别为1.33~2.67kPa(10~20mmHg)与10.7~13.3kPa(80~100mmHg)。动脉二氧化碳分压小于 2.67kPa(20mmHg)时,由于脑缺血缺氧,导致继发性血管舒张,脑血流量反而增加。

②氧分压:氧分压对脑血流的影响与二氧化碳分压相反,且影响较小。轻度低氧血症不致引起脑血流改变。血氧分压小于6.67kPa(50mmHg)时,脑血管扩张,脑血流增多,颅内压增高。血氧分压增高时,脑血管收缩,脑血流减少,颅内压下降。吸100%纯氧,可使脑血管阻力增加30%。严重缺氧可使脑微血管腔狭窄、血管内血栓形成、脑血管壁及血脑屏障通透性增加,故可导致缺氧后脑细胞水肿。脑灰质的耗氧量较白质高3倍以上,故灰质对缺氧的耐受性较低。

③血压:为保持脑血流量均匀一致,血压在8.00~10.7kPa(60~180mmHg)时,通过自动调节功能使脑血管直径变化,可控制脑血流量,即使血容量、血压或灌注压发生改变,脑血流量却不受影响,此即为Bayliss效应。当血压低于8.00kPa(60mmHg)或高于10.7kPa(180mmHg)时,自动调节功能丧失。血压低于4.00kPa(30mmHg)时,脑血流量减少1/2以上,将影响脑功能;当脑血流量少于心输出量的15%时,神经细胞功能将发生不可逆性损害。严重酸中毒时,Bayliss效应减弱甚至消失。

④颅内压:脑灌注压=平均动脉压-颅内压,故颅内压增高或血压下降都使脑灌注压降低。颅内压急骤增高时,脑灌注压降低,脑血管阻力上升,脑血流量迅速减少,发生脑缺血及缺氧。

⑤神经递质:与身体其他部位不同,脑实质血管的肾上腺素能受体与胆碱能受体很少,故自主神经系统对脑循环的调节作用弱。因此,脑血管的调节主要依赖于自动调节。但脑表面与基底部血管上有丰富的自主神经纤维,神经调节作用较明显。此外,脑脊液的生成与自主神经系统有关,当脉络膜丛上的。肾上腺素能受体受刺激时,脑脊液生成减少。

2.颅高压发生机制

此处主要叙述急性感染性疾病所致颅高压。脑水肿的分类方法很多,根据其发生机制可分为

(1)血管源性脑水肿:主要由于血脑屏障受损伤所致。脑血管壁受损,内皮细胞破坏或紧密连接处开放,血-脑屏障通透性增加,与血浆成分相似的渗出液漏至细胞外间隙,因而形成脑水肿。白质区的细胞排列较灰质疏松、细胞间隙较大、阻力较小,故水肿更明显。当血管内压力大于组织间隙压力时,水分更易向血管外渗漏。常见于脑外伤、中枢神经系统感染、脑肿瘤、脑脓肿、脑出血或梗死。由于水肿脑组织与脑室间有静水压差,部分液体可通过室管膜进入脑室系统,并随脑脊液循环而被吸收,这是水肿液消散的主要途径。

(2)细胞性脑水肿:其特点为液体积聚在细胞内。常见于脑缺氧、缺血、各种颅内炎症、化学制剂中毒、瑞氏综合征等。脑组织不能利用脂肪和蛋白质,葡萄糖是惟一的能量来源。1mmol的葡萄糖有氧氧化生成38mmol ATP,以维持脑细胞的正常生命活动和生理功能,当各种病理情况引起脑缺氧时,1mmol葡萄糖无氧酵解只能产生2mmol ATP,使脑细胞能量供应不足,钠泵不能运转,钠离子不能从细胞内转移到细胞外,导致脑细胞内钠离子堆积,膜电位功能不能维持,神经冲动传导暂时停止。带负电荷的氯离子能自由通过细胞膜,与钠离子结合成氯化钠,细胞内氯化钠增多导致渗透压增高,水分大量进入细胞,以保持细胞内外渗透压的平衡,使脑细胞肿胀,体积增大,细胞外间隙缩小,甚至细胞破裂。

神经胶质细胞膜的阻力较小,易先出现细胞内水肿。无氧代谢使乳酸堆积,细胞内pH下降,细胞膜通透性增强,胞浆内蛋白质亲水性增强,更促进脑细胞内水肿的发生和发展。此型脑水肿在白质和灰质均有,水肿液中钠及氯离子含量颇高。

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