急性缺氧過程中腦部能量代謝與微循環(huán)的關(guān)聯(lián)研究.pdf

1、腦是維持機(jī)體生命活動的重要中樞。人的大腦有約1000億個神經(jīng)元，神經(jīng)活動所需的能量來自于腦部的供血供氧。這個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制與腦部的微循環(huán)和能量代謝密切相關(guān)，受到研究人員的持續(xù)關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，多種研究手段應(yīng)運(yùn)而生，從血氧與組織水平、線粒體水平、分子水平等不同層次揭示腦部能量代謝與微循環(huán)的動態(tài)關(guān)系。能量代謝的發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)，線粒體是能量的主要加工廠。利用線粒體氧化還原呼吸鏈上位于最上游的還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（red

2、uced nicotinamide adenine dinucleotide,NADH）的自發(fā)熒光性質(zhì)，可以靈敏地檢測線粒體的氧化還原狀態(tài)，從而表征細(xì)胞的能量代謝。而體循環(huán)和局部循環(huán)通常會改變腦部微循環(huán)，從而影響能量代謝。因此，同步測量體循環(huán)的變化，可以對微循環(huán)變化所影響的能量代謝變化提供更全面的解釋。
　　本文在Chance和Mayevsky等人創(chuàng)立和發(fā)展的NADH熒光測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立了一套新的跨層次、多參數(shù)監(jiān)測方法，實(shí)現(xiàn)

3、了同步檢測大鼠腦皮層的NADH熒光、激發(fā)波長下的反射光、腦血流流速和全身的呼吸和心電變化。為了系統(tǒng)地研究能量代謝與腦部微循環(huán)的關(guān)系，本文采用了急性缺氧的模型，并從氧在體內(nèi)傳輸和吸收的四個環(huán)節(jié)著手，分別進(jìn)行干預(yù)，建立了乏氧性、血液性、循環(huán)性和組織性四類六種急性缺氧模型，具體分析了不同因素導(dǎo)致的不同類型缺氧發(fā)生時，線粒體、微循環(huán)、體循環(huán)等多個層次的信號變化。從時間發(fā)生的先后順序可以推測能量代謝與微循環(huán)之間的相互影響。
　　本文的結(jié)果證

4、實(shí)：在正常麻醉狀態(tài)下，大鼠腦皮層的代謝狀態(tài)處于66.1％~73.0%之間；在死亡時，大鼠腦皮層的NADH可以上升到136.9%~151.4%；在缺氧時，腦血流最高可上升至（195.5±14.9）%，而腦血容的最大增幅不超過（55.0±2.4）%。腦血流的變化幅度比腦血容大。
　　對于缺氧時是否出現(xiàn)毛細(xì)血管新增的這一爭議性問題，本文發(fā)現(xiàn)，在乏氧性和血液性缺氧的兩個模型中，缺氧發(fā)生時最先變化的是腦血容，然后才是腦血流，說明此時的腦血容

5、變化是毛細(xì)血管開放數(shù)量增加造成的。
　　從測量的五個參數(shù)的測量結(jié)果中，本文分析了能量代謝與微循環(huán)的關(guān)聯(lián)情況。結(jié)果表明，NADH對缺氧的響應(yīng)時間與缺氧的類型有關(guān)，亦即取決于缺氧的誘因。如果僅比較局部能量代謝與微循環(huán)的關(guān)聯(lián)，NADH先于腦血流/腦血容發(fā)生變化，提示能量代謝先發(fā)生變化，其次微循環(huán)產(chǎn)生自我調(diào)節(jié)作用。由于缺氧的誘因不同，NADH信號并不能保持一貫的較早響應(yīng)的優(yōu)勢。但多參數(shù)同時監(jiān)測可以彌補(bǔ)漏檢的風(fēng)險。
　　通過對四類六種

6、的急性缺氧模型的研究，提示NADH參數(shù)具有一定的臨床指導(dǎo)意義，表現(xiàn)為NADH信號預(yù)警的發(fā)生比其他參數(shù)要早。如果采取合理搶救，恢復(fù)供氧，機(jī)體可以免于死亡。因此，正確判斷NADH到達(dá)極值的時間和正確判斷缺氧類型（誘因）對于臨床重癥監(jiān)護(hù)尤為重要。本文的研究提示，NADH升高到130%或進(jìn)入明顯平臺期可作為預(yù)警信號之一。由于監(jiān)護(hù)的對象和器官具有不同的氧化還原狀態(tài)性質(zhì)，具體的報警水平需要進(jìn)一步的深入研究才能確定。同樣，正確判斷缺氧誘因則需要綜合多