腦功能不全

1、腦功能不全（Brain Insufficiency）,普通高等教育國家級規(guī)劃教材全國高等醫(yī)藥教材建設(shè)研究會 衛(wèi)生部規(guī)劃教材全國高等學(xué)校教材,人民衛(wèi)生出版社People`s Medical Publishing House,人腦（brain）具有極為復(fù)雜精細(xì)的結(jié)構(gòu)和功能,是調(diào)控各系統(tǒng)、器官功能的中樞，參與學(xué)習(xí)、記憶、綜合分析、意識等高級神經(jīng)活動。腦功能異常對人的精神、情感、行為、意識以及幾乎所有的臟器功能都會產(chǎn)生不同程度的影響。

2、,第一節(jié) 概 述,一、腦的結(jié)構(gòu)、代謝與功能特征,腦位于顱腔內(nèi)，受到顱骨限制； 腦由神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞組成； 腦血液供應(yīng)來自成對椎動脈和頸內(nèi)動脈；,血液和腦神經(jīng)元之間有血腦屏障；脂溶性強(qiáng)的物質(zhì)可快速進(jìn)入腦組織，而脂溶性弱或非脂溶性物質(zhì)則進(jìn)入腦組織極慢或完全不能進(jìn)入；腦是能量代謝最活躍的器官，葡萄糖是最主要能源，腦所需能量幾乎全部來自葡萄糖氧化，腦內(nèi)氧及葡萄糖貯存量很少。,二、腦疾病的表現(xiàn)特征,①病變定位和功能障礙之間關(guān)系密切

3、例如，位于左大腦半球皮層的病變，可能有失語、失用、失讀、失書、失算等癥狀；位于皮層下神經(jīng)核團(tuán)及其傳導(dǎo)束的病變，可能出現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)動、感覺及錐體外系功能異常；位于海馬區(qū)的病變可損傷學(xué)習(xí)與記憶，位于小腦的疾病可引起身體的平衡功能障礙或共濟(jì)失調(diào)等；,（一）特殊規(guī)律,②相同病變發(fā)生在不同部位可出現(xiàn)不同后果例如，發(fā)生在額葉前皮層聯(lián)絡(luò)區(qū)的小梗死灶可不產(chǎn)生任何癥狀，但若發(fā)生在延髓則可導(dǎo)致死亡；,③成熟神經(jīng)元無再生能力。神經(jīng)系統(tǒng)在老化過程中或受損

4、傷后，神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量的減少基本不能從自身得到補(bǔ)充。神經(jīng)細(xì)胞的慢性丟失將導(dǎo)致腦不同功能區(qū)萎縮，從而出現(xiàn)相應(yīng)的功能障礙；,④病程緩急常引起不同后果急性腦功能不全常導(dǎo)致意識障礙，而慢性腦功能不全的后果則是認(rèn)知功能的損傷。,二、腦疾病的表現(xiàn)特征,（二）對損傷的基本反應(yīng)腦對損傷的基本反應(yīng)是神經(jīng)元的壞死、凋亡、退行性變性（軸突和樹突斷裂，縮短，細(xì)胞萎縮）；神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞炎性反應(yīng)、增生、肥大；少突膠質(zhì)細(xì)胞脫髓鞘等。大腦損

5、傷最主要表現(xiàn)是認(rèn)知或意識異常,第二節(jié) 認(rèn)知障礙,認(rèn)知是機(jī)體認(rèn)識和獲取知識的智能加工過程，涉及學(xué)習(xí)、記憶、語言、思維、精神、情感等一系列隨意、心理和社會行為。,記 憶,學(xué) 習(xí),語 言,運(yùn) 動,情 感,思 維,創(chuàng) 造,精 神,認(rèn)知障礙（cognitive disorder）指與學(xué)習(xí)記憶以及思維判斷有關(guān)的大腦高級智能加工過程出現(xiàn)異常，從而引起嚴(yán)重學(xué)習(xí)記憶障礙（learning and memory impairment），同時(shí)伴有失語（aph

6、asia）或失用（apraxia）或失認(rèn)（agonosia）或失行（disturbance in executive functioning）等改變的病理過程。,認(rèn)知的基礎(chǔ)是大腦皮層的正常功能，任何引起大腦皮層功能和結(jié)構(gòu)異常的因素均可導(dǎo)致認(rèn)知障礙。由于大腦的功能復(fù)雜，且認(rèn)知障礙的不同類型互相關(guān)聯(lián)、影響，因此，認(rèn)知障礙是腦疾病診斷和治療中最困難的問題之一。,一、認(rèn)知的腦結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),認(rèn)知的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是大腦皮層。大腦皮層由主區(qū)（primary c

7、ortex）和輔助區(qū)( associated cortex ) 組成，對事物的觀察、分析與判斷以及對軀體運(yùn)動的協(xié)調(diào)均由主區(qū)控制，但主區(qū)完成這些功能依賴輔助區(qū)對行為和智能進(jìn)行高層次整合。,大腦皮層Brodmann分區(qū),上外側(cè)面,大腦皮層Brodmann分區(qū),內(nèi)側(cè)面,①額葉皮層區(qū)負(fù)責(zé)自主運(yùn)動，書寫、記憶、創(chuàng)造性思維、判斷、遠(yuǎn)見、社會責(zé)任感等復(fù)雜的智力活動，該區(qū)損傷將導(dǎo)致中側(cè)性偏癱（4區(qū)）、失寫癥（6區(qū)）及額葉性癡呆（9區(qū)和12區(qū)）

8、等；,②頂葉皮層的主要功能是對感覺信息的高級加工和整合。頂葉皮層1區(qū)至3區(qū)的損傷導(dǎo)致對側(cè)感覺障礙；39區(qū)的損傷導(dǎo)致感覺性失讀癥（此時(shí)患者無構(gòu)語障礙，但不能理解書寫的文字）；40區(qū)的損傷引起觸覺缺失等；,③顳葉接受聽覺刺激，其41區(qū)和42區(qū)感受聲音，而聽覺輔助皮層22區(qū)幫助對聲音的理解，22區(qū)損傷將導(dǎo)致感覺性（Wernicke`s）失語癥（與Broca`s失語癥不同，Wernicke`s失語癥者不能正確使用語言和語法，常常言不達(dá)意）；顳葉

9、海馬和藍(lán)斑結(jié)構(gòu)參與記憶加工，損傷時(shí)分別引起空間或情感記憶障礙；,④枕葉含有原始視覺皮層，17區(qū)感知和接受視覺刺激，該區(qū)損傷引起視野缺陷；視覺聯(lián)絡(luò)皮層18區(qū)和19區(qū)包繞視皮層，詮釋視覺信息和內(nèi)容。該區(qū)損傷將導(dǎo)致個(gè)體不能識別物體，不理解物體的用途或生命的形式（如不能區(qū)別貓和狗）。,二、認(rèn)知障礙的主要表現(xiàn)形式,學(xué)習(xí)、記憶障礙失語 失認(rèn)失用精神、神經(jīng)異常癡呆(dementia),二、認(rèn)知障礙的病因和發(fā)病機(jī)制,（一）慢性腦損傷 1

10、．腦組織調(diào)節(jié)分子異常,①多巴胺（dopamine）—帕金森?、谌ゼ啄I上腺素（norepinephrine） ③乙酰膽堿(acetyl choline)—阿爾茨海默病 ④谷氨酸(glutamate),神經(jīng)遞質(zhì)及其受體異常,神經(jīng)肽異常,神經(jīng)肽(neuropeptide)是生物體內(nèi)的一類生物活性多肽，主要分布于神經(jīng)組織。在腦內(nèi)，神經(jīng)肽與神經(jīng)遞質(zhì)（neurotransmitter）常常共存于同一神經(jīng)細(xì)胞。神經(jīng)肽的異常與認(rèn)知障礙密切

11、相關(guān)。,神經(jīng)肽與經(jīng)典神經(jīng)遞質(zhì)特點(diǎn)比較,神經(jīng)肽比神經(jīng)遞質(zhì)分子量大，腦組織中含量低；神經(jīng)肽由無活性前體蛋白加工而成，而神經(jīng)遞質(zhì)可在胞體或神經(jīng)末梢直接合成；神經(jīng)肽釋放后主要經(jīng)酶解而失活，神經(jīng)遞質(zhì)則主要通過神經(jīng)末梢重吸收反復(fù)利用；神經(jīng)肽的調(diào)節(jié)緩慢而持久，神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)節(jié)快速而精確等。,神經(jīng)營養(yǎng)因子缺乏,神經(jīng)營養(yǎng)因子對神經(jīng)元的存活和神經(jīng)元突起的生長具有重要作用。已發(fā)現(xiàn)在多種神經(jīng)退行性疾病中均有神經(jīng)營養(yǎng)因子含量的改變，例如，在PD患者黑質(zhì)

12、NGF、BDNF和GDNF的含量明顯降低。,腦組織蛋白質(zhì)異常聚集,腦組織中蛋白質(zhì)異常聚集可見于一大類腦神經(jīng)細(xì)胞退行性變性疾病中，如AD、 PD、亨廷頓病（Huntington disease, HD）、海綿狀腦病(Creutzfeldt Jokob disease, CJD)等。,腦組織蛋白質(zhì)異常聚集原因,基因異常 蛋白質(zhì)合成后的異常修飾細(xì)胞骨架蛋白tau被異常磷酸化、異常糖基化、異常糖化和異常泛素化修飾。 腦組織慢病毒感染—傳染性

13、的朊蛋白（prion protein, PrP）,慢性腦缺血性損傷,能量耗竭和酸中毒細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載 自由基損傷興奮性毒性 炎癥細(xì)胞因子損害,環(huán)境、代謝毒素對腦的損害,50歲以后發(fā)病的典型散發(fā)性神經(jīng)退行性疾病, 風(fēng)險(xiǎn)因素包括毒品、藥物、酒精或重金屬中毒等，各種慢性代謝性或中毒性腦病。,腦外傷和腦老化,輕度外傷者可不出現(xiàn)癥狀；中度外傷者可失去知覺；重度者可導(dǎo)致學(xué)習(xí)記憶嚴(yán)重障礙，乃至智力喪失 ——拳擊手老年人（>60 歲）

14、腦血液供應(yīng)減少，合成和分解代謝及對毒素的清除能力均降低，造成腦神經(jīng)細(xì)胞死亡，認(rèn)知功能降低。,（二）慢性全身性疾病,心血管系統(tǒng)病變，如高血壓、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病等，可通過減少腦血液供應(yīng)等機(jī)制，繼發(fā)性降低大腦功能而引起認(rèn)知障礙。高危人群 ，冠脈搭橋手術(shù)后,（三）精神、心理異常,輕松、愉快、多彩的生活環(huán)境可促進(jìn)實(shí)驗(yàn)動物大腦皮層的增長，使腦重量增加；不良的心理、社會因素，如負(fù)性生活事件、處境困難、驚恐、抑郁等均可成為認(rèn)知障礙的誘因。

15、社會心理功能減退患者——皮層萎縮 精神失?；颊摺窠?jīng)細(xì)胞數(shù)目減少，細(xì)胞體積變小,（四）人文因素的影響,受教育程度是最恒定的影響認(rèn)知的因素，認(rèn)知測驗(yàn)的得分與受教育年限呈負(fù)相關(guān),認(rèn)知障礙病因及發(fā)病機(jī)制,四、認(rèn)知障礙防治的病理生理基礎(chǔ),對癥和神經(jīng)保護(hù)性治療恢復(fù)和維持神經(jīng)遞質(zhì)的正常水平膽堿酯酶抑制劑阻斷神經(jīng)細(xì)胞突觸間隙乙酰膽堿的降解，以提高神經(jīng)系統(tǒng)乙酰膽堿的含量，治療PD患者手術(shù)治療：以微電極定位、計(jì)算機(jī)控制的新的立體定位損毀療

16、法治療晚期PD患者，蒼白球的不同部位具有明顯不同的電生理特征（外側(cè)部具有相對不規(guī)律的或短暫爆發(fā)式放電，內(nèi)側(cè)部具有相對持續(xù)的高頻放電）。,第三節(jié) 意識障礙,意識是對自身狀態(tài)和客觀環(huán)境的主觀認(rèn)識能力，包含覺醒狀態(tài)和意識內(nèi)容。覺醒狀態(tài)：與睡眠呈周期性交替的清醒狀態(tài)，能對自身和周圍環(huán)境產(chǎn)生基本反應(yīng)，屬皮層下中樞的功能；,意識內(nèi)容：包括認(rèn)知、情感、意志活動等高級神經(jīng)活動，能對自身和周圍環(huán)境作出理性的判斷并產(chǎn)生復(fù)雜的反應(yīng)，屬大腦皮層的功能。

17、認(rèn)知功能主要依賴大腦皮層；意識的維持涉及大腦皮層及皮層下腦區(qū)的結(jié)構(gòu)和功能完整。,意識障礙(conscious disorder) 指不能正確認(rèn)識自身狀態(tài)和/或客觀環(huán)境，不能對環(huán)境刺激做出反應(yīng)的一種病理過程，其病理學(xué)基礎(chǔ)是大腦皮層、丘腦和腦干網(wǎng)狀系統(tǒng)的功能異常。意識障礙通常同時(shí)包含有覺醒狀態(tài)和意識內(nèi)容兩者的異常，常常是急性腦功能不全的主要表現(xiàn)形式。,一、意識維持和意識障礙的腦結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、丘腦和大腦皮層在維持意識方面起著極其重

18、要的作用，意識障礙的發(fā)生機(jī)制實(shí)質(zhì)上就是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)-丘腦-大腦皮層系統(tǒng)發(fā)生器質(zhì)性損傷、代謝紊亂或功能性異常的機(jī)制。,（一）腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)功能障礙,腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是保證大腦清醒狀態(tài)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。其上行激動系統(tǒng)(ARAS)與上行抑制系統(tǒng)（ARIS）之間動態(tài)平衡及其與大腦皮層的相互聯(lián)系決定意識水平。,ARAS的投射纖維終止于大腦皮層廣泛區(qū)域，主要維持大腦皮層興奮性，維持覺醒狀態(tài)和產(chǎn)生意識活動。ARAS在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中多次更換神經(jīng)元，通過的突觸及牽涉的神經(jīng)遞

19、質(zhì)很多。ARIS神經(jīng)元發(fā)出的上行纖維走行與ARAS大體一致，其主要功能是對大腦皮層興奮性起抑制作用。,（二）丘腦功能障礙,丘腦(thalamus)由許多核團(tuán)組成，丘腦核團(tuán)可分為特異性丘腦核和非特異性丘腦核，特異性丘腦核組成丘腦特異性投射系統(tǒng)，向大腦皮層傳遞各種特異性感覺信息。,非特異性丘腦核接受腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行纖維并向大腦皮層廣泛部位投射，終止于大腦皮層各葉和各層，構(gòu)成非特異性投射系統(tǒng)，參與維持大腦皮層覺醒狀態(tài)。此系統(tǒng)被破壞可使動

20、物長期昏睡。,（三）大腦皮層功能障礙,大腦皮層(cerebral cortex) 是有機(jī)體全部功能活動的最高調(diào)節(jié)器。清晰的意識首先要求大腦皮層處于適當(dāng)?shù)呐d奮狀態(tài)，這種適宜的興奮性要有腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激動系統(tǒng)的支持，還取決于大腦皮層本身的代謝狀態(tài)，尤其是能量代謝狀態(tài)。,二、意識障礙的主要表現(xiàn)形式,意識障礙可有以覺醒狀態(tài)異常為主的表現(xiàn)，亦可有以意識內(nèi)容異常為主的表現(xiàn)，但更多的是兩者兼而有之。,譫妄(delirium)：以意識內(nèi)容異常為主的急

21、性精神錯亂狀態(tài)，其表現(xiàn)在不同病人或同一病人不同時(shí)間可明顯不同。常有睡眠-覺醒周期紊亂以及錯覺、幻覺、興奮性增高（如躁狂、攻擊性行為等）為主的精神運(yùn)動性改變等。,精神錯亂(confusion)：覺醒狀態(tài)和意識內(nèi)容兩種成份皆出現(xiàn)異常，處于一種似睡似醒的狀態(tài)，并常有睡眠-覺醒周期顛倒。,昏睡 (stupor)：覺醒水平、意識內(nèi)容均降至最低水平，強(qiáng)烈疼痛刺激可使病人出現(xiàn)睜眼、眼球活動等反應(yīng)，但很快又陷入昏睡狀態(tài)，病人幾無隨意運(yùn)動，但腱反射尚存。

22、是僅次于昏迷的較嚴(yán)重意識障礙。,昏迷(coma) ：指覺醒狀態(tài)、意識內(nèi)容、隨意運(yùn)動持續(xù)（至少6小時(shí)）、完全喪失的極嚴(yán)重意識障礙，昏迷時(shí)出現(xiàn)病理反射，強(qiáng)烈的疼痛刺激偶可引出簡單的防御性肢體運(yùn)動，但不能使之覺醒?；杳园l(fā)生的機(jī)制是大腦半球和腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)廣泛的軸突損傷和水腫。,植物狀態(tài)(vegetative state)：意識內(nèi)容和覺醒狀態(tài)分離。患者可有自主睜眼、眼球無目的活動等反應(yīng)，顯示出患者覺醒機(jī)制仍保存，但無任何認(rèn)知、情感和有意義的反應(yīng)，

23、無完整的意識內(nèi)容成份?？梢娪诖竽X皮層廣泛損傷，而腦干植物功能尚完整的狀態(tài)。,三、意識障礙的病因和發(fā)病機(jī)制,各種腦器質(zhì)性病變、軀體疾病引起的腦中毒、各種精神疾病或病理過程均可通過各自不同的機(jī)制破壞腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)-丘腦—大腦皮層對意識的正常調(diào)節(jié)功能，引起意識障礙。,（一）急性腦損傷,病因：,顱內(nèi)彌漫性感染(腦炎、腦膜炎、腦型瘧)；廣泛性腦外傷(腦震蕩、腦挫裂傷)；蛛網(wǎng)膜下腔出血；高血壓腦病,（一）急性腦損傷,彌漫性炎癥、水腫、壞死、血管

24、擴(kuò)張，導(dǎo)致急性顱內(nèi)壓升高、腦血管受壓供血減少、間腦腦干受壓、上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)功能受損。,機(jī)制：,（二）急性腦中毒,1．內(nèi)源性毒素?fù)p傷（1）神經(jīng)遞質(zhì)異常 （2）能量代謝異常（3）神經(jīng)細(xì)胞膜損傷2. 外源性毒素?fù)p傷,（三）顱內(nèi)占位性和破壞性損傷,外傷性顱內(nèi)血腫、腦腫瘤、顱內(nèi)局灶性感染 (如腦膿腫、硬膜外膿腫等)、和肉芽腫 (如血吸蟲、隱球菌、結(jié)核等)；腦梗塞、腦干梗塞、腦出血。主要機(jī)制是腦受壓，特別是腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受壓；直接

25、傷及腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或引起大腦皮層廣泛性梗死；,小腦幕裂孔疝：各種顱內(nèi)占位性病變，包括彌漫性的腦損害，導(dǎo)致顱內(nèi)壓升高，使腦干移位、受壓形成，可壓迫網(wǎng)狀上行激活系統(tǒng)引起昏迷。 某些精神性疾病，如癔癥 、精神分裂癥 ，可通過影響腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和大腦皮層的代謝和機(jī)能，導(dǎo)致不同程度的意識障礙。,四、意識障礙對機(jī)體的主要危害,降低或失去各種自我保護(hù)反射和對外環(huán)境變動的適應(yīng)能力，出現(xiàn)各種繼發(fā)性損害；導(dǎo)致意識障礙的病因常會損害各種生命中樞，導(dǎo)致生命功能調(diào)

26、控障礙，直接威脅病人的生命。意識障礙、特別是昏迷，是一個(gè)對機(jī)體有嚴(yán)重危害的病理過程。,呼吸功能障礙,呼吸中樞受壓 ：腦干受壓常引起呼吸節(jié)律和深度改變，引起通氣不足，導(dǎo)致缺氧和CO2潴留；若延髓受壓，可導(dǎo)致呼吸停止。,肺部感染 ：會厭反射遲鈍，咳嗽反射減弱，常使異物嗆入氣道，且氣道清除能力下降；治療需作氣管插管、氣管切開置管、吸痰管、吸氧管等各種氣道侵入式醫(yī)療、護(hù)理操作，使昏迷病人極易合并肺部感染。,水、電解質(zhì)、酸堿平衡紊亂,失去對自

27、身需求的主觀感覺和主動調(diào)節(jié)能力，如對體液容量和滲透壓調(diào)節(jié)相關(guān)的渴感及主動飲水行為；與體溫調(diào)節(jié)相關(guān)的冷熱感；與機(jī)體物質(zhì)和營養(yǎng)代謝相關(guān)的饑餓感以及對其進(jìn)行的主動調(diào)節(jié)行為等；使病人時(shí)刻面臨水和電解質(zhì)平衡紊亂的威脅。,治療需要常使用脫水、利尿劑等可能進(jìn)一步加重內(nèi)環(huán)境紊亂。中樞的損害也常常會波及一些內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定相關(guān)的調(diào)節(jié)中樞，如滲透壓調(diào)節(jié)中樞，口渴中樞等，使病人的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的自我調(diào)控能力明顯下降。,在昏迷的整個(gè)病程中，各種不同的水、電解質(zhì)、酸堿平衡

28、紊亂都可能出現(xiàn)，如高鈉、低鈉血癥，脫水，水腫，水中毒，高鉀、低鉀血癥以及各種類型酸堿失衡。,3. 循環(huán)功能障礙,原發(fā)病因可導(dǎo)致腦灌流不足;腦水腫、顱內(nèi)壓升高造成腦循環(huán)障礙、血管活性因子失常導(dǎo)致腦血管痙攣、繼發(fā)性呼吸功能障礙引起腦缺氧等，均可引起繼發(fā)性腦灌流不足。,4．其它功能代謝障礙,體溫調(diào)節(jié)中樞受損，導(dǎo)致體溫調(diào)節(jié)障礙；丘腦下部和腦干受壓，引起應(yīng)激性潰瘍；抽搐可造成神經(jīng)細(xì)胞和血腦屏障損害；負(fù)氮平衡導(dǎo)致營養(yǎng)障礙。,急性腦損傷

29、,腦中毒,顱內(nèi)腫瘤,神經(jīng)細(xì)胞軸突受損，細(xì)胞水腫,大腦皮層，腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)功能異常,能量代謝、神經(jīng)遞質(zhì)、細(xì)胞膜異常,壓迫腦腦干,直接破壞神經(jīng)細(xì)胞,意識障礙,致病因素,,,,,,,,,,,,五、意識障礙防治的病理生理基礎(chǔ),緊急應(yīng)對措施盡快明確診斷以對因治療 生命指征、意識狀態(tài)的監(jiān)測 腦保護(hù)措施,【學(xué)習(xí)要求】,?掌握：認(rèn)知障礙的概念、病因和發(fā)病機(jī)制；興奮性毒性的概念及其機(jī)制；意識的概念、意識障礙的概念、病因和發(fā)病機(jī)制；,【學(xué)習(xí)要求】,