1病理生理學Pathophysiology第十九章腦功能不全

BrainInsufficiency21世紀——腦的世紀

1995年夏，國際腦研究組織腦科學：神經科學，研究神經系統內分子、細胞、細胞間的變化及在中樞功能的整合作用研究神經的結構和功能的科學。美國：腦的十年(1990年-2000年)歐共體：歐洲腦的十年委員會、腦研究聯盟。日本:1996年腦科學時代-腦科學研究推進計劃,為期二十年中國：國家攀登計劃--腦功能及其細胞分子基礎腦科學：認識腦、保護腦、開發腦認識腦——闡明腦功能認知、情感和意識：功能定位、情感認知、思維、運動等腦通訊功能:語言獲得與表達,語言、思想、智力的關系保護腦——征服腦疾患控制腦發育和衰老過程:發育及腦分化神經性精神性疾病的康復和預防：藥物成癮、神經元修復、移植和基因療法，AD、PD、精神分裂癥創造腦——開發腦型計算機腦型器件和結構:神經元芯片、腦型計算機腦型信息產生和處理系統:支持人類機能的機器人系統41.神經系統的結構和功能

神經組織神經元(neuron)神經膠質細胞(neuroglialcell)概述神經系統

CNS

外周NS腦(brain)脊髓(spinalcord)

2.引起腦功能不全的常見病因(1)腦血管病(cerebrovascularD):腦梗塞/TIA/腦出血/SAH(2)感染

(infectiousD):細菌、病毒(3)退行性疾病(degenerativeD)(4)創傷

(trauma)(5)腫瘤(tumor)(6)遺傳性疾病(hereditaryD)、(7)代謝性疾病(dysbolismD)(8)中毒(intoxication)(9)先天性疾病(congenitalD)(10)脫髓鞘病(demyelinatingD)D=disease63.腦功能不全的特點病因的多樣性病情的復雜性：急性常致意識障礙慢性引起認知障礙癥狀的多樣性：相同病變，部位不同則癥狀不同體征的繁雜性：定位體征與假定位體征疾病的難治性7病因臨床表現不同腦區損害的特點學習記憶障礙的發生機制對機體的影響防治的病理生理基礎第一節認知障礙

Cognitivedisorder

記憶學習語言運動情感思維創造精神認知認知是機體認識和獲取知識的智能加工過程涉及學習、記憶、語言、思維、精神、情感、時間空間定位等一系列心理和社會行為。認知是大腦皮質的正常功能

病例1張某，男，72歲，無腦卒中發作史。近2年來記憶力逐漸減退，易遺忘新近發生的事，如經常丟失物品、找不到剛用過的東西、不能回憶起書報的內容等。癥狀持續加重。近半年來出門不知回家的路，忘記親屬名字，把愛人當作女兒。講話無序，不能叫出常用物品的名字。個人生活不能自理，情緒不穩，愛吵鬧。體格檢查未發現NS定位體征，CT提示輕度腦萎縮。病例2：患者，男性，42歲主訴：記憶力減退，無法勝任工作3個月。現病史：3個月來忘記數分鐘前東西放在何處，電話無法轉達，甚至忘記誰打來的，購物無法算清找零。2個月來工作經常出錯。1個月來寡言少語，呆滯、靜坐，無法勝任工作。體檢：神清，近事記憶明顯減退，就餐的菜易遺忘。數字計算100－7=？難以完成。對答不切題。常叫不出親人稱謂。定向力差。常識檢查差，僅能說出幾個成人和兒童的差別，不能完整描述。腦MRI平掃：雙基底節旁有少許“微小缺血灶”。診斷：迅速進展性癡呆(待查)認知障礙(cognitivedisorder)指與學習記憶以及思維判斷有關的大腦高級智能加工過程出現異常，引起嚴重學習記憶障礙，同時伴有失語、失用或失認等病理改變。血管性和AD發病率逐年增加。認知障礙是腦疾病診斷和治療的難題之一。一、認知障礙的臨床表現可單獨存在，但大多同時存在。學習、記憶障礙和癡呆(dementia)失語(aphasia)失用(apraxia)失認(agnosia)其他精神、神經活動的改變學習和記憶learning&memory學習:指人和動物不斷接受環境變化的信息而獲得知識(新的行為習慣或經驗)的神經活動過程；記憶:將獲得的知識進行貯存一定時期的能力,即信息獲得、貯存和鞏固、再現與讀出的神經過程。學習是記憶的前提，記憶是新的學習的基礎。記憶障礙記憶過程包括：感覺輸入→感覺記憶→長時間記憶→儲存信息→回憶。短時記憶涉及特定蛋白質的磷酸化和去磷酸化平衡。長時記憶除此外，還涉及新蛋白質的合成。分類：瞬時、短期、長期記憶障礙(時間)形象、動作、情感、抽象記憶障礙(內容)記憶障礙按特征分：1.記憶增強:回憶起病前不能回憶、不重要的事2.記憶減退:識記、保存、再認和回憶普遍減退3.遺忘:局限于某一事件或時期內經歷的遺忘1)順行性、2)逆行性、3)進行性-AD

4)心因性：由沉重的創傷性情感體驗引起。4.記憶錯亂:再認錯誤：似曾相識癥；舊事如新癥。回憶過程的錯誤：錯構癥；虛構癥。掌握、遵循學習的一般規律eg：遺忘曲線溫故而知新——重復為學習之母

TIP：那些最重要的事：

提高興趣，培養習慣，持之以恒謹記：洞悉自身學習style

簡單的事情重復做癡呆：是認知障礙的最嚴重表現形式，是慢性腦功能不全產生的獲得性和持續性智能障礙綜合征。臨床表現:記憶減退：必備且早發：近事-遠事-常識性記憶思維減退：計算、理解判斷、注意力、定向障礙人格改變：興趣減少、退縮或沖動、幼稚行為等情緒癥狀：焦慮易激惹、抑郁和情緒不穩等，甚至攻擊性行為,妄想和幻覺。社會功能受損：工作、運動漸喪失，晚期不能自理早期診斷可以減輕該病對護工、家庭及社會的生理心理和社會經濟影響。90%的中國癡呆癥病例未被發現

倫敦國王學院、安徽醫科大學等，BJPSeptember2013203:203-208

功能障礙名稱受損部位出現的癥狀

運動性失語

中央前回底部前方看得懂聽得懂；

Broca三角區(S)但不能用語詞口頭表達。

失寫癥

額中回后部接近看得懂聽得懂，說得出中央前回手部代表區但不會書寫

感覺性失語

顳上回后部(H)

可以講話、書寫、看懂但聽不懂別人談話。

失讀癥

角回(S)

看不懂文字含義，但視覺及其他語言功能正常。失語：是由于腦損害所致的語言交流障礙指腦部疾患時患者并無任何運動或感覺、意識及智能障礙，不能在全身動作配合下，正確使用一部分機體功能去完成那些本來已經習慣的動作。如伸舌、吞咽、洗臉，但在不經意的情況下，卻能自發地完成動作。失認指腦損害時患者無視聽，觸覺、智能及情況下，不能通過某一種感覺辨認以往熟悉的物體，但能通過其他感覺通道進行認識。表現：觸、視、聽覺為失認，身體體位失認物體、顏色和字形、空間不識癥

失用其他精神、神經改變語多嘮叨，情緒多變、焦慮、抑郁、激越、欣快等二、不同腦區損害產生認知障礙的特點認知的結構基礎是大腦皮質，Brodmann分區：52個功能區。不同功能區損傷后出現相應的認知障礙。22

不同腦區損害產生不同類型的認知障礙三、認知障礙的病因顱腦外傷：腦挫裂傷、顱內血腫重度者可導致學習記憶嚴重障礙，乃至智力喪失，如拳擊手腦缺血性損傷:學習記憶障礙神經元損傷和死亡的機制：能量耗竭和酸中毒、細胞內Ca2+超載、自由基損傷、谷氨酸興奮性毒性、炎性因子失衡認知障礙的病因腦組織中蛋白質異常聚集：神經細胞退行性變性基因變異后蛋白聚集：Aβ-淀粉肽蛋白質異常修飾：神經元纖維纏結環境因素和慢性全身性疾病環境因素：毒品、藥物、酒精、重金屬慢性病：高血壓、DM、COPD、器官衰竭、貧血、電解質紊亂

腦老化老年人(>60歲)腦血供減少，合成、分解、清除能力降低，造成腦神經細胞死亡。精神、心理活動異常輕松、愉快、多彩的生活環境可促進實驗動物大腦皮層的增長，增加腦重量；不良的心理、社會因素是認知障礙的誘因。其他因素的影響受教育程度低、社會地位低下、經濟生活差女性較男性多發三、學習記憶障礙的發病機制1960s，Kandel等人利用腹足類軟體動物海兔的縮腮反射，首次在分子水平闡明使學習和記憶的神經機理。縮腮反射――當海兔的噴水管或套模板受到某種刺激時引起腮的回縮反應。(一)神經調節分子及其受體異常1.神經遞質及其受體異常Ach：膽堿乙酰轉移酶--AD、VD、動物DA:突觸可塑性、行為學習、即刻早期基因NA、GABA：過多損害學習記憶

2.神經肽異常ADH、生長抑素、神經肽Y、P物質3.神經營養因子異常：促進NS生長,修復神經元,促進認知和記憶

4.雌激素水平異常：女性

神經肽與經典神經遞質特點比較1、神經肽分子量大，腦組織中含量低；2、神經肽由無活性前體蛋白加工而成，神經遞質可在胞體或神經末梢直接合成；3、神經肽經酶解而失活，神經遞質通過神經末梢重吸收反復利用；4、神經肽的調節緩慢而持久，神經遞質的調節快速而精確。神經肽與經典神經遞質特點比較神經遞質神經肽分子量分子量小，含量高分子量大，含量低合成在胞體或神經末梢直接合成無活性前體蛋白加工而成儲存大、小囊泡大囊泡釋放低頻刺激高頻刺激作用快速而精確緩慢而持久失活神經末梢重吸收利用擴散，酶解(二)蛋白質磷酸化失衡，導致短期記憶障礙(三)蛋白質合成受阻，導致長期記憶障礙。A：cAMP反應元件結合蛋白(CREB)的重要作用。B：CREB基因敲除的果蠅長期記憶能力受損。(四)突觸功能異常突觸可塑性包括長時程增強和長時程抑制原因：突觸前、突觸間隙和突觸后異常。影響：神經細胞間記憶相關信息傳遞障礙興奮性突觸后電位刺激強直性刺激測試小時刺激興奮性突觸后電位5-10分鐘小時測試低頻刺激33興奮性突觸后電位刺激強直性刺激小時測試B海馬的長時程增強(LTP)B：LTP：突觸前神經元在短時間內受到快速重復的強直性刺激后，在突觸后神經元快速形成持續較長時間的興奮性突觸后電位，表現為潛伏期縮短、幅度增高和斜率加大。34海馬的長時程抑制(LTD)LTD：突觸前神經元在受到低頻刺激后，在突觸后神經元形成的持續較長時間的突觸傳遞效能降低的現象，表現為興奮性突觸后電位的波幅降低，潛伏期延長。C刺激興奮性突觸后電位5-10分鐘小時測試低頻刺激(五)神經回路功能異常

Papez環路：長期記憶形成海馬

丘腦前核

內囊膝狀體下丘腦乳頭體乳頭丘腦束穹隆扣帶回三突觸環路和單突觸環路：空間記憶三突觸環路:內嗅皮質—齒狀回—CA3區—CA1區—內嗅皮質。單突觸環路:內嗅皮質—CA1區—內嗅皮質Schaffer側支額前通路(穿通徑路)(來自內嗅皮質)苔蘚纖維齒狀回CA1CA3第一:內嗅皮質軸突-穿通徑路--齒狀回顆粒細胞樹突；第二:齒狀回顆粒細胞軸突-苔蘚纖維--海馬CA3錐體細胞樹突；第三:CA3區錐體細胞軸突-側支--CA1區錐體細胞;第四:CA1錐體細胞--內嗅皮質。CA1記錄CA3齒狀回刺激海馬腦片示意圖37

人民衛生出版社病理生理學神經遞質、受體、神經肽、神經營養因子異常基因異常慢病毒感染慢性腦缺血致病因素腦代謝異常蛋白質異常修飾蛋白質聚集ATP減少，酸中毒，Ca2+、自由基、炎癥因子增高，興奮性毒性慢性腦損傷腦功能異常認知障礙認知障礙病因及發病機制五、認知障礙對機體的影響預后：影響腦血管病患者神經功能的恢復。

日常生活：生活能力受限，生活質量降低。

死亡風險：認知障礙是死亡的獨立預測因素，輕度或中重度認知障礙患者死亡風險增加。六、認知障礙防治的病理生理基礎早期診斷、積極干預和早期治療

對癥治療神經保護治療調節神經遞質的藥物治療手術治療認知康復訓練

Tips:用腦小貼士：用進廢退：學習思考與實踐以退為進：勞逸結合，休息與睡眠0第二節意識障礙

(Consciousdisorder)病因臨床表現發生機制對機體的影響防治的病理生理基礎2月前出現煩渴、多尿、多飲、消瘦，空腹血糖7.3mmol/L，糖化血紅蛋白為6.7%，予二甲雙胍，達美康等治療，平時未規律監測血糖。3天前咳嗽、咳痰。今晨8時左右患者口吐白沫，意識不清，活動障礙，雙下肢活動不能，無爛蘋果味，急診測血糖1.2mmol/l，予50%葡萄糖20ml靜推，半小時后意識轉清、自行睜眼，血糖9.8mmol/l。病例3：患者，女，50歲意識意識是對自身狀態和客觀環境的感知以及對外界刺激作出恰當反應的能力，是人腦反映客觀現實的最高形式。包含：覺醒狀態：與睡眠呈周期性交替的清醒狀態，對自身和周圍環境產生基本反應，屬皮層下中樞功能；意識內容：大腦皮層廣泛聯系區活動的結果，包括思想、記憶、定向、情感等，通過視覺、語言、技巧性運動、復雜的反應與外界環境保持正常聯系。意識障礙指覺醒系統的不同部位受到損傷，產生覺醒度降低和意識內容的異常變化。意識障礙往往是急性腦功能不全的重要表現之一，是病情變化的重要信號，可作為反映病情輕重的重要指標。意識的維持涉及大腦皮層及皮層下腦區的結構和功能完整。45一、臨床表現A:覺醒度降低

(量的異常)B:意識內容變化

(質的異常)

兩者雖不平行，但卻經常伴行，

當B變化時，A可能不太嚴重；

若A嚴重降低時，B就顯示不出來。覺醒度降低按其輕重順序可分為：恍惚(dizziness)嗜睡(somnolence)昏睡(sopor)木僵(stupor)昏迷(coma)4.昏迷（coma）①

輕度昏迷：意識大部喪失，無自主運動，對聲、光刺激無反應，對疼痛刺激尚可出現痛苦的表情或肢體退縮等防御反應。角膜反射、瞳孔對光反射、眼球運動、吞咽反射等可存在，生命體征平穩。

②中度昏迷：對周圍事物及各種刺激均無反應，對于劇烈刺激或可出現防御反射。角膜反射減弱、瞳孔對光反射遲鈍、眼球無運動，生命體征可有變化。

③深度昏迷：全身肌肉松弛，對各種刺激全無反應。深、淺反射均消失，生命體征常改變。神經系統檢查Glasgow昏迷評分法睜眼反應語言反應運動反應能自行睜眼4能對答，定向正確5能按吩咐完成動作

6呼之能睜眼3能對答，定向有誤4刺痛時能定位，手舉向疼痛部位5刺痛能睜眼2胡言亂語，不能對答3刺痛時肢體能回縮4不能睜眼1僅能發音，無語言2刺痛時雙上肢呈過度屈曲3

不能發音1刺痛時四肢呈過度伸展2刺痛時肢體松弛，無動作1以三者積分表示意識障礙程度最高為15分，表示意識清楚，8分以下為昏迷，最低為3分意識內容的變化按其輕重順序可分為：精神錯亂(amentia)譫妄(delirium)意識模糊(confusion)朦朧狀態(twilight