病理生理学-脑功能不全

1病理生理学病理生理学

（Pathophysiology）

第十九章脑功能不全

（Braininsufficiency）2

病理生理学3第一节认知障碍一、认知障碍的病因二、认知障碍的临床表现三、不同脑区损害产生的认知障碍的特点四、学习记忆障碍的发生机制五、认知障碍对机体的影响六、认知障碍防治的病理生理基础概述

病理生理学4第二节意识障碍一、意识障碍的病因二、意识障碍的临床表现三、意识障碍的发生机制四、意识障碍对机体的影响五、意识障碍防治的病理生理基础概述

病理生理学5概述1.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）

病理生理学6概述神经系统

中枢神经系统

外周神经系统脑（brain）脊髓（spinalcord）

病理生理学1.神经系统的结构和功能72.引起脑功能不全的常见病因

病理生理学（1）脑血管性疾病（cerebrovasculardisea）缺血性出血性脑梗塞（cerebralinfarction）

短暂性脑缺血发作（transientischemicattack）脑出血（cerebralhemorrhage）

蛛网膜下腔出血（subarachnoidhemorrhage）

病理生理学8（2）感染性疾病（infectiousdiseases）

细菌感染脑膜炎（meningitis）病毒感染

疱疹病毒（herpesvirus）肠原病毒（intestinalvirus）虫媒病毒（arbovirus）狂犬病毒（rabiesvirus）人类免疫缺陷病毒（humanimmunodeficiencyvirus）脑脓肿（cerebralabscess）

病理生理学2.引起脑功能不全的常见病因9（3）退行性疾病（degenerativedisease）

（4）创伤（trauma）

（5）肿瘤（tumor）（6）遗传性疾病（hereditarydiseases）

（7）代谢性疾病（dysbolismdiseases）

（8）中毒（intoxication）（9）先天性疾病（congenitaldisease）（10）

脱髓鞘性疾病（demyelinatingdisease）

病理生理学2.引起脑功能不全的常见病因10病因的多样性病情的复杂性症状的多样性体征的繁杂性疾病的难治性

病理生理学3.脑功能不全的特点11第一节认知障碍（Cognitivedisorder）

病理生理学12认知障碍的病因认知障碍的临床表现不同脑区损害产生的认知障碍的特点学习记忆障碍的发生机制认知障碍对机体的影响认知障碍防治病理生理基础

病理生理学认知障碍13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，从而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的过程。

认知障碍（cognitivedisorder）

病理生理学14认知的基础是大脑皮质的正常功能，任何引起大脑皮质结构和功能异常的因素均可导致认知障碍。近年来，血管性认知障碍和阿尔茨海默病导致的认知障碍发病率逐年增加。

病理生理学认知障碍（cognitivedisorder）15一、认知障碍的病因颅脑外伤脑缺血性损伤脑组织中蛋白质异常聚集环境因素和慢性全身性疾病脑老化精神、心理活动异常其他因素的影响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基因变异后的蛋白异常聚集蛋白质合成后的异常修饰

病理生理学16二、认知障碍的临床表现临床表现多种多样，这些表现可单独存在，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

病理生理学17认知的结构基础是大脑皮质，Brodmann将大脑皮质分为52个功能区。不同功能区损伤后出现相应的认知障碍。

三、不同脑区损害产生认知障碍的特点

病理生理学18大脑皮质Brodmann分区

318571922191839374121404238222044454349111044646632311268

病理生理学上外侧面19大脑皮质Brodmann分区

823946111210123332322431253820283420373633242431363519181717181973125123027192818172330292637

病理生理学内侧面20

病理生理学不同脑区损害产生不同类型的认知障碍21四、学习记忆障碍的发病机制20世纪60年代，Kandel等人利用海兔这一软体动物的缩腮反射，首次使学习和记忆的神经机理在分子水平上得到了阐明。

病理生理学22四、学习记忆障碍的发生机制（一）神经调节分子及其受体异常

1.神经递质及其受体异常乙酰胆碱多巴胺去甲肾上腺素

病理生理学23四、学习记忆障碍的发生机制（一）神经调节分子及其受体异常

2.肽异常神经

精氨酸加压素生长抑素神经肽YP物质

病理生理学24（一）神经调节分子及其受体异常

3.神经营养因子异常

4.雌激素水平异常

病理生理学四、学习记忆障碍的发生机制25（二）蛋白质磷酸化失衡蛋白质磷酸化失衡可导致短期记忆障碍。海马内注射特定蛋白质磷酸化的抑制剂可选择性地抑制短期记忆而不影响长期记忆。

病理生理学四、学习记忆障碍的发生机制26（三）蛋白质合成受阻长期记忆的形成需要新蛋白的合成，故新蛋白质合成受阻可导致长期记忆障碍。在多种细胞和动物模型中证实，cAMP反应元件结合蛋白（cAMPresponsiveelementbindingprotein，CREB）在学习记忆过程中发挥重要的作用。

病理生理学四、学习记忆障碍的发生机制27（三）蛋白质合成受阻有研究应用基因敲除技术、转录和（或）翻译抑制剂等导致新蛋白的合成障碍，从而破坏长期记忆的形成。

病理生理学四、学习记忆障碍的发生机制28

病理生理学四、学习记忆障碍的发生机制A：CREB在学习记忆过程中发挥重要作用。B：通过基因法破坏CREB基因的果蝇（CREB-果蝇）长期记忆能力受损。29

病理生理学四、学习记忆障碍的发生机制30（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等）在学习记忆中发挥重要作用。突触功能异常使神经细胞间记忆相关信息传递障碍，从而导致学习记忆能力降低。导致突触传递障碍的因素有突触前递质释放失衡、突触间隙递质清除异常和突触后异常。

病理生理学四、学习记忆障碍的发生机制31

病理生理学CA1记录CA3齿状回刺激AA：海马脑片示意图海马脑片示意图32

病理生理学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：海马的长时程增强（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。33

病理生理学C海马的长时程抑制（LTD）C：海马的长时程抑制（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。刺激兴奋性突触后电位5-10分钟小时测试低频刺激34（五）神经回路功能异常

海马与学习记忆密切相关。

四、学习记忆障碍的发生机制

病理生理学35海马结构

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（五）神经回路功能异常海马Papez环路与学习记忆功能密切相关。如双侧海马损伤使Papez环路信息传递减弱，可使新的长期记忆形成障碍，但不能抹去损伤前已经形成的记忆。

病理生理学四、学习记忆障碍的发生机制36（五）神经回路功能异常

海马三突触环路和单突触环路均参与空间记忆的形成，破坏后可导致记忆障碍。海马三突触环路为内嗅皮质—齿状回—CA3区—CA1区—内嗅皮质。单突触环路为内嗅皮质—CA1区—内嗅皮质。

病理生理学四、学习记忆障碍的发生机制37

病理生理学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海马三突触环路。三突触环路始于内嗅皮质，此处的神经元轴突形成穿通径路，止于齿状回颗粒细胞树突，形成第一个突触联系；齿状回颗粒细胞轴突形成苔藓纤维与海马CA3锥体细胞树突形成第二个突触联系；CA3区锥体细胞轴突发出侧支与CA1区锥体细胞发生第三个突触联系，再有CA1锥体细胞发出向内嗅皮质的联系。海马三突触环路38五、认知障碍对机体的影响认知障碍对患者预后的影响认知障碍可明显影响脑血管病患者神经功能的恢复，严重影响预后。认知障碍对患者日常生活的影响

不同形式、不同程度的认知障碍使患者生活能力受限，生活质量降低。

病理生理学39五、认知障碍对机体的影响认知障碍对患者死亡风险的影响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的死亡风险增加。

病理生理学40六、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

病理生理学41第二节意识障碍（Consciousdisorder）

病理生理学42意识障碍的病因意识障碍的临床表现意识障碍的发生机制意识障碍对机体的影响意识障碍防治病理生理基础

病理生理学意识障碍43意识障碍（consciousdisorder）指觉醒系统的不同部位受到损伤，产生意识清晰度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，其程度可作为反映病情轻重的重要指标。

病理生理学44（一）颅内疾病一、意识障碍的病因

颅脑外伤脑血液循环障碍颅内占位性病变

颅内弥漫性感染弥漫性颅脑外伤蛛网膜下腔出血脑水肿脑退行性变性脱髓鞘性病变

颅内局限性病变脑弥漫性病变癫痫发作

病理生理学45一、意识障碍的病因

（二）代谢紊乱和中毒

营养物质缺乏内源性毒素积聚外源性毒素积聚体液和电解质平衡紊乱体温过高或过低

病理生理学46二、意识障碍的临床表现两者虽不平行，但却经常伴行，当有意识内容变化时，意识清晰度的降低程度可能不太严重；但若意识清晰度严重降低时，意识内容的变化就显示不出来。意识障碍意识清晰度降低

（量方面的障碍）意识内容变化（质方面的障碍）

病理生理学47二、意识障碍的临床表现意识清晰度降低按其轻重顺序可分为以下几种状态（一）意识障碍的表现形式恍惚（dizziness）嗜睡（somnolence）昏睡（sopor）木僵（stupor）昏迷（coma）

病理生理学482.轻中度意识障碍时可出现如下几种意识内容

的变化：（一）意识障碍的表现形式二、意识障碍的临床表现精神错乱（amentia）谵妄（delirium）意识模糊（confusion）朦胧状态（twilightstate）

病理生理学49轻度意识障碍中度意识障碍重度意识障碍

（二）根据意识清晰度和意识内容异常变化程度ARAS结构损害引起意识障碍时多伴有明显的脑神经反射异常。代谢紊乱和中毒引起的意识障碍多不伴有局灶性神经病学体征。二、意识障碍的临床表现

病理生理学50三、意识障碍的发生机制意识的形成和维持是脑干上行网状激动系统-丘脑-大脑皮质之间结构上相互密切联系和功能上互相影响的结果，能引起这些结构破坏或功能障碍的病因，都可引起意识障碍。

病理生理学51（一）脑干上行网状激动系统（ascendingreticularactivatingsystem，ARAS）受损脑干内脑桥上端以上部位受损并累及ARAS是导致意识障碍的主要机制。三、意识障碍的发生机制

病理生理学52（一）脑干上行网状激动系统ARAS的兴奋主要依靠三叉神经感觉主核以上水平的传入冲动来维持，该部位受损后，由特异性上行传导系统的侧支传向ARAS的神经冲动被阻断ARAS兴奋性下降，导致意识障碍。中脑网状结构-丘脑-