病理生理学 脑功能不全

1病理生理学Pathophysiology第十九章脑功能不全

BrainInsufficiency21世纪——脑的世纪

1995年夏，国际脑研究组织脑科学：神经科学，研究神经系统内分子、细胞、细胞间的变化及在中枢功能的整合作用研究神经的结构和功能的科学。美国：脑的十年(1990年-2000年)欧共体：欧洲脑的十年委员会、脑研究联盟。日本:1996年脑科学时代-脑科学研究推进计划,为期二十年中国：国家攀登计划--脑功能及其细胞分子基础脑科学：认识脑、保护脑、开发脑认识脑——阐明脑功能认知、情感和意识：功能定位、情感认知、思维、运动等脑通讯功能:语言获得与表达,语言、思想、智力的关系保护脑——征服脑疾患控制脑发育和衰老过程:发育及脑分化神经性精神性疾病的康复和预防：药物成瘾、神经元修复、移植和基因疗法，AD、PD、精神分裂症创造脑——开发脑型计算机脑型器件和结构:神经元芯片、脑型计算机脑型信息产生和处理系统:支持人类机能的机器人系统41.神经系统的结构和功能

神经组织神经元(neuron)神经胶质细胞(neuroglialcell)概述神经系统

CNS

外周NS脑(brain)脊髓(spinalcord)

2.引起脑功能不全的常见病因(1)脑血管病(cerebrovascularD):脑梗塞/TIA/脑出血/SAH(2)感染

(infectiousD):细菌、病毒(3)退行性疾病(degenerativeD)(4)创伤

(trauma)(5)肿瘤(tumor)(6)遗传性疾病(hereditaryD)、(7)代谢性疾病(dysbolismD)(8)中毒(intoxication)(9)先天性疾病(congenitalD)(10)脱髓鞘病(demyelinatingD)D=disease63.脑功能不全的特点病因的多样性病情的复杂性：急性常致意识障碍慢性引起认知障碍症状的多样性：相同病变，部位不同则症状不同体征的繁杂性：定位体征与假定位体征疾病的难治性7病因临床表现不同脑区损害的特点学习记忆障碍的发生机制对机体的影响防治的病理生理基础第一节认知障碍

Cognitivedisorder

记忆学习语言运动情感思维创造精神认知认知是机体认识和获取知识的智能加工过程涉及学习、记忆、语言、思维、精神、情感、时间空间定位等一系列心理和社会行为。认知是大脑皮质的正常功能

病例1张某，男，72岁，无脑卒中发作史。近2年来记忆力逐渐减退，易遗忘新近发生的事，如经常丢失物品、找不到刚用过的东西、不能回忆起书报的内容等。症状持续加重。近半年来出门不知回家的路，忘记亲属名字，把爱人当作女儿。讲话无序，不能叫出常用物品的名字。个人生活不能自理，情绪不稳，爱吵闹。体格检查未发现NS定位体征，CT提示轻度脑萎缩。病例2：患者，男性，42岁主诉：记忆力减退，无法胜任工作3个月。现病史：3个月来忘记数分钟前东西放在何处，电话无法转达，甚至忘记谁打来的，购物无法算清找零。2个月来工作经常出错。1个月来寡言少语，呆滞、静坐，无法胜任工作。体检：神清，近事记忆明显减退，就餐的菜易遗忘。数字计算100－7=？难以完成。对答不切题。常叫不出亲人称谓。定向力差。常识检查差，仅能说出几个成人和儿童的差别，不能完整描述。脑MRI平扫：双基底节旁有少许“微小缺血灶”。诊断：迅速进展性痴呆(待查)认知障碍(cognitivedisorder)指与学习记忆以及思维判断有关的大脑高级智能加工过程出现异常，引起严重学习记忆障碍，同时伴有失语、失用或失认等病理改变。血管性和AD发病率逐年增加。认知障碍是脑疾病诊断和治疗的难题之一。一、认知障碍的临床表现可单独存在，但大多同时存在。学习、记忆障碍和痴呆(dementia)失语(aphasia)失用(apraxia)失认(agnosia)其他精神、神经活动的改变学习和记忆learning&memory学习:指人和动物不断接受环境变化的信息而获得知识(新的行为习惯或经验)的神经活动过程；记忆:将获得的知识进行贮存一定时期的能力,即信息获得、贮存和巩固、再现与读出的神经过程。学习是记忆的前提，记忆是新的学习的基础。记忆障碍记忆过程包括：感觉输入→感觉记忆→长时间记忆→储存信息→回忆。短时记忆涉及特定蛋白质的磷酸化和去磷酸化平衡。长时记忆除此外，还涉及新蛋白质的合成。分类：瞬时、短期、长期记忆障碍(时间)形象、动作、情感、抽象记忆障碍(内容)记忆障碍按特征分：1.记忆增强:回忆起病前不能回忆、不重要的事2.记忆减退:识记、保存、再认和回忆普遍减退3.遗忘:局限于某一事件或时期内经历的遗忘1)顺行性、2)逆行性、3)进行性-AD

4)心因性：由沉重的创伤性情感体验引起。4.记忆错乱:再认错误：似曾相识症；旧事如新症。回忆过程的错误：错构症；虚构症。掌握、遵循学习的一般规律eg：遗忘曲线温故而知新——重复为学习之母

TIP：那些最重要的事：

提高兴趣，培养习惯，持之以恒谨记：洞悉自身学习style

简单的事情重复做痴呆：是认知障碍的最严重表现形式，是慢性脑功能不全产生的获得性和持续性智能障碍综合征。临床表现:记忆减退：必备且早发：近事-远事-常识性记忆思维减退：计算、理解判断、注意力、定向障碍人格改变：兴趣减少、退缩或冲动、幼稚行为等情绪症状：焦虑易激惹、抑郁和情绪不稳等，甚至攻击性行为,妄想和幻觉。社会功能受损：工作、运动渐丧失，晚期不能自理早期诊断可以减轻该病对护工、家庭及社会的生理心理和社会经济影响。90%的中国痴呆症病例未被发现

伦敦国王学院、安徽医科大学等，BJPSeptember2013203:203-208

功能障碍名称受损部位出现的症状

运动性失语

中央前回底部前方看得懂听得懂；

Broca三角区(S)但不能用语词口头表达。

失写症

额中回后部接近看得懂听得懂，说得出中央前回手部代表区但不会书写

感觉性失语

颞上回后部(H)

可以讲话、书写、看懂但听不懂别人谈话。

失读症

角回(S)

看不懂文字含义，但视觉及其他语言功能正常。失语：是由于脑损害所致的语言交流障碍指脑部疾患时患者并无任何运动或感觉、意识及智能障碍，不能在全身动作配合下，正确使用一部分机体功能去完成那些本来已经习惯的动作。如伸舌、吞咽、洗脸，但在不经意的情况下，却能自发地完成动作。失认指脑损害时患者无视听，触觉、智能及情况下，不能通过某一种感觉辨认以往熟悉的物体，但能通过其他感觉通道进行认识。表现：触、视、听觉为失认，身体体位失认物体、颜色和字形、空间不识症

失用其他精神、神经改变语多唠叨，情绪多变、焦虑、抑郁、激越、欣快等二、不同脑区损害产生认知障碍的特点认知的结构基础是大脑皮质，Brodmann分区：52个功能区。不同功能区损伤后出现相应的认知障碍。22

不同脑区损害产生不同类型的认知障碍三、认知障碍的病因颅脑外伤：脑挫裂伤、颅内血肿重度者可导致学习记忆严重障碍，乃至智力丧失，如拳击手脑缺血性损伤:学习记忆障碍神经元损伤和死亡的机制：能量耗竭和酸中毒、细胞内Ca2+超载、自由基损伤、谷氨酸兴奋性毒性、炎性因子失衡认知障碍的病因脑组织中蛋白质异常聚集：神经细胞退行性变性基因变异后蛋白聚集：Aβ-淀粉肽蛋白质异常修饰：神经元纤维缠结环境因素和慢性全身性疾病环境因素：毒品、药物、酒精、重金属慢性病：高血压、DM、COPD、器官衰竭、贫血、电解质紊乱

脑老化老年人(>60岁)脑血供减少，合成、分解、清除能力降低，造成脑神经细胞死亡。精神、心理活动异常轻松、愉快、多彩的生活环境可促进实验动物大脑皮层的增长，增加脑重量；不良的心理、社会因素是认知障碍的诱因。其他因素的影响受教育程度低、社会地位低下、经济生活差女性较男性多发三、学习记忆障碍的发病机制1960s，Kandel等人利用腹足类软体动物海兔的缩腮反射，首次在分子水平阐明使学习和记忆的神经机理。缩腮反射――当海兔的喷水管或套模板受到某种刺激时引起腮的回缩反应。(一)神经调节分子及其受体异常1.神经递质及其受体异常Ach：胆碱乙酰转移酶--AD、VD、动物DA:突触可塑性、行为学习、即刻早期基因NA、GABA：过多损害学习记忆

2.神经肽异常ADH、生长抑素、神经肽Y、P物质3.神经营养因子异常：促进NS生长,修复神经元,促进认知和记忆

4.雌激素水平异常：女性

神经肽与经典神经递质特点比较1、神经肽分子量大，脑组织中含量低；2、神经肽由无活性前体蛋白加工而成，神经递质可在胞体或神经末梢直接合成；3、神经肽经酶解而失活，神经递质通过神经末梢重吸收反复利用；4、神经肽的调节缓慢而持久，神经递质的调节快速而精确。神经肽与经典神经递质特点比较神经递质神经肽分子量分子量小，含量高分子量大，含量低合成在胞体或神经末梢直接合成无活性前体蛋白加工而成储存大、小囊泡大囊泡释放低频刺激高频刺激作用快速而精确缓慢而持久失活神经末梢重吸收利用扩散，酶解(二)蛋白质磷酸化失衡，导致短期记忆障碍(三)蛋白质合成受阻，导致长期记忆障碍。A：cAMP反应元件结合蛋白(CREB)的重要作用。B：CREB基因敲除的果蝇长期记忆能力受损。(四)突触功能异常突触可塑性包括长时程增强和长时程抑制原因：突触前、突触间隙和突触后异常。影响：神经细胞间记忆相关信息传递障碍兴奋性突触后电位刺激强直性刺激测试小时刺激兴奋性突触后电位5-10分钟小时测试低频刺激33兴奋性突触后电位刺激强直性刺激小时测试B海马的长时程增强(LTP)B：LTP：突触前神经元在短时间内受到快速重复的强直性刺激后，在突触后神经元快速形成持续较长时间的兴奋性突触后电位，表现为潜伏期缩短、幅度增高和斜率加大。34海马的长时程抑制(LTD)LTD：突触前神经元在受到低频刺激后，在突触后神经元形成的持续较长时间的突触传递效能降低的现象，表现为兴奋性突触后电位的波幅降低，潜伏期延长。C刺激兴奋性突触后电位5-10分钟小时测试低频刺激(五)神经回路功能异常

Papez环路：长期记忆形成海马

丘脑前核

内囊膝状体下丘脑乳头体乳头丘脑束穹隆扣带回三突触环路和单突触环路：空间记忆三突触环路:内嗅皮质—齿状回—CA3区—CA1区—内嗅皮质。单突触环路:内嗅皮质—CA1区—内嗅皮质Schaffer侧支额前通路(穿通径路)(来自内嗅皮质)苔藓纤维齿状回CA1CA3第一:内嗅皮质轴突-穿通径路--齿状回颗粒细胞树突；第二:齿状回颗粒细胞轴突-苔藓纤维--海马CA3锥体细胞树突；第三:CA3区锥体细胞轴突-侧支--CA1区锥体细胞;第四:CA1锥体细胞--内嗅皮质。CA1记录CA3齿状回刺激海马脑片示意图37

人民卫生出版社病理生理学神经递质、受体、神经肽、神经营养因子异常基因异常慢病毒感染慢性脑缺血致病因素脑代谢异常蛋白质异常修饰蛋白质聚集ATP减少，酸中毒，Ca2+、自由基、炎症因子增高，兴奋性毒性慢性脑损伤脑功能异常认知障碍认知障碍病因及发病机制五、认知障碍对机体的影响预后：影响脑血管病患者神经功能的恢复。

日常生活：生活能力受限，生活质量降低。

死亡风险：认知障碍是死亡的独立预测因素，轻度或中重度认知障碍患者死亡风险增加。六、认知障碍防治的病理生理基础早期诊断、积极干预和早期治疗

对症治疗神经保护治疗调节神经递质的药物治疗手术治疗认知康复训练

Tips:用脑小贴士：用进废退：学习思考与实践以退为进：劳逸结合，休息与睡眠0第二节意识障碍

(Consciousdisorder)病因临床表现发生机制对机体的影响防治的病理生理基础2月前出现烦渴、多尿、多饮、消瘦，空腹血糖7.3mmol/L，糖化血红蛋白为6.7%，予二甲双胍，达美康等治疗，平时未规律监测血糖。3天前咳嗽、咳痰。今晨8时左右患者口吐白沫，意识不清，活动障碍，双下肢活动不能，无烂苹果味，急诊测血糖1.2mmol/l，予50%葡萄糖20ml静推，半小时后意识转清、自行睁眼，血糖9.8mmol/l。病例3：患者，女，50岁意识意识是对自身状态和客观环境的感知以及对外界刺激作出恰当反应的能力，是人脑反映客观现实的最高形式。包含：觉醒状态：与睡眠呈周期性交替的清醒状态，对自身和周围环境产生基本反应，属皮层下中枢功能；意识内容：大脑皮层广泛联系区活动的结果，包括思想、记忆、定向、情感等，通过视觉、语言、技巧性运动、复杂的反应与外界环境保持正常联系。意识障碍指觉醒系统的不同部位受到损伤，产生觉醒度降低和意识内容的异常变化。意识障碍往往是急性脑功能不全的重要表现之一，是病情变化的重要信号，可作为反映病情轻重的重要指标。意识的维持涉及大脑皮层及皮层下脑区的结构和功能完整。45一、临床表现A:觉醒度降低

(量的异常)B:意识内容变化

(质的异常)

两者虽不平行，但却经常伴行，

当B变化时，A可能不太严重；

若A严重降低时，B就显示不出来。觉醒度降低按其轻重顺序可分为：恍惚(dizziness)嗜睡(somnolence)昏睡(sopor)木僵(stupor)昏迷(coma)4.昏迷（coma）①

轻度昏迷：意识大部丧失，无自主运动，对声、光刺激无反应，对疼痛刺激尚可出现痛苦的表情或肢体退缩等防御反应。角膜反射、瞳孔对光反射、眼球运动、吞咽反射等可存在，生命体征平稳。

②中度昏迷：对周围事物及各种刺激均无反应，对于剧烈刺激或可出现防御反射。角膜反射减弱、瞳孔对光反射迟钝、眼球无运动，生命体征可有变化。

③深度昏迷：全身肌肉松弛，对各种刺激全无反应。深、浅反射均消失，生命体征常改变。神经系统检查Glasgow昏迷评分法睁眼反应语言反应运动反应能自行睁眼4能对答，定向正确5能按吩咐完成动作

6呼之能睁眼3能对答，定向有误4刺痛时能定位，手举向疼痛部位5刺痛能睁眼2胡言乱语，不能对答3刺痛时肢体能回缩4不能睁眼1仅能发音，无语言2刺痛时双上肢呈过度屈曲3

不能发音1刺痛时四肢呈过度伸展2刺痛时肢体松弛，无动作1以三者积分表示意识障碍程度最高为15分，表示意识清楚，8分以下为昏迷，最低为3分意识内容的变化按其轻重顺序可分为：精神错乱(amentia)谵妄(delirium)意识模糊(confusion)朦胧状态(twilight