脑功能不全
第一节概述
一、脑的结构、代谢与功能特征
1、脑位于颅腔内，颅腔一方面可起保护作用，但另一方面，对脑组织的限制也是形成颅内高压和脑疝的结构基础。
2、脑由神经元和胶质细胞构成，前者行使脑的各项功能，后者对神经元起营养和保护作用。
3、脑的血液供应来自成对的椎动脉和颈内动脉；血液中的物质要进入脑组织需要通过血脑屏障。脂溶性强的物质可快速进入脑组织。
4、脑的代谢非常活跃，血流量与耗氧量大。主要靠葡萄糖功能。
二、脑疾病的表现特征★
1、具有特殊规律：（1）病变定位和功能障碍之间关系密切；（2）相同的病变发生在不同的部位，出现不同的后果；（3）成熟神经元无再生能力；（4）病程缓急常引起不同的后果--急性脑功能不全常导致意识障碍，而慢性脑功能不全的后果则是认知功能的损害。
2、对损伤的基本反映：神经元的坏死、凋亡、退行性变性；神经胶质细胞、星形胶质细胞炎性反应、增生、肥大；少突胶质细胞脱髓鞘等。大脑损伤的最主要表现是认知和意识的异常。
第二节认知障碍
认知障碍：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，同时伴有失语或失用或失认或失行等改变的病理过程。
一、认知的脑结构基础
认知的脑结构基础是大脑皮层，由主区和辅助区组成。
1、额叶皮层区负责自主运动、书写、记忆等复杂的智力活动
损伤后可导致中枢性偏瘫，失写症等，脑左半球额叶皮层Broca’s语言区受损可导致运动性失语症。
2、顶叶皮层主要是对感觉信息的高级加工和整合。损伤后可导致对侧感觉障碍，感觉性失读症。
3、颞叶接受听觉刺激：损伤后可导致感觉性失语症
4、枕叶含有原始视觉皮层。损伤后导致个体不能识别物体。
二、认知障碍的主要表现形式★
学习、记忆障碍、失语、失认、失用、其他精神、神经活动的改变、痴呆。
三、病因及发病机制★★
（一）慢性脑损伤
1、脑组织调节分子异常
（1）神经递质及其受体异常
多巴胺：显著降低可导致智能减退等高级神经功能活动障碍，譬如帕金森病。其过多也可导致认知功能的异常改变。
去甲肾上腺素：在脑内通过α1、α2、和β受体发挥作用。一般认为，α1手提持续、过度激活可致认知异常、α2受体激动与维持正常的认知功能有关。正常警醒状态时α2受体功能占优势；应激状态下α1受体功能占优势。
乙酰胆碱：阿尔茨海默病（AD）患者早期就有Meynert基底区胆碱能神经原减少；精神分裂症患者认知障碍的程度与皮层乙酰胆碱转移酶活性呈负相关。
谷氨酸：哺乳动物脑内最终的兴奋性神经递质，异常增高时，可引起“兴奋性毒性”损伤。
（2）神经肽异常：CCK、NT（神经降压肽）、VP（血管加压素）、VIP（血管活性肠肽）、TRH（促甲状腺释放激素）、ACTH（促肾上腺激素释放激素）都与认知障碍有关。
（3）神经营养因子缺乏：神经生长因子（NGF），睫状神经营养因子（CNTF），脑源性神经营养因子（BDNF）等。
2、脑组织蛋白质异常聚集：可见于一大类脑神经细胞退行性变性疾病中—AD、PD、亨廷顿病（HD）、海绵状脑病（GJD）。
（1）基因异常
（2）蛋白质合成后的异常修饰
（3）脑组织慢病毒感染：最常见的疾病是GJD，由一种传染性朊蛋白所致。
3、慢性脑缺血性损伤
（1）能量浩劫和酸中毒
（2）脑细胞内Ca2+超载：
Ca2+超载导致细胞死亡的机制：干扰氧化磷酸化，使能量产生障碍；破坏神经细胞骨架；促使大量自由基产生；激活血小板，促进微血栓形成，增加缺血区梗死范围，加重脑损害；导致血管收缩、痉挛，加重组织缺血，缺氧。
（3）自由基损伤：
自由基大量产生的机制：黄嘌呤氧化酶系统激活；脑血性时NO增多与O2反应；儿茶酚胺发生氧化反应；梗死灶内游离血红蛋白和铁离子与细胞内的H2O2反应；中性粒细胞通过细胞色素系统产生大量自由基；三羧酸循环障碍，功能降低，不能充分的将O2还原成H2O2，导致自由基增多；激活磷脂酶A，花生四烯酸增多—代谢后使自由基增多。
（4）兴奋性毒性★★：谷氨酸、天冬氨酸对神经原有极强的兴奋作用，被称为兴奋性氨基酸（EAA）。兴奋性毒性是指脑缺血缺氧造成的能量代谢障碍直接抑制细胞膜上的Na+-K+-ATP酶的活性，使胞外K+浓度显著增高，神经元去极化，EAA在突触间隙大量释放，过度激活EAA受体，使突触后神经元过度兴奋并最终死亡的病理过程。
EAA引起兴奋性毒性的机制：一是AMPA受体和KA受体过度兴奋引起神经细胞急性渗透性肿胀，数小时内即可发生，以Na+内流，以及Cl-和H1O被动内流为特征；另一方中是NMDA受体过度兴奋所介导的神经细胞迟发性损伤，可在数小时至数日发生，以持续的Ca2+内流为特征。
（5）炎症细胞因子损害：IL-1，TNF等。导致缺血区吞噬细胞明显增加，吞噬细胞在释放细胞因子刺激修复的同时，可释放神经毒素杀伤存活神经元。
4、环境、代谢毒素的损害，脑外伤，脑老化。
（二）慢性全身性疾病
（三）精神、心理异常
（四）人文因素的影响
四、认知障碍防止的病理生理基础
1、对症和神经保护性治疗
2、恢复和维持神经递质的正常水平
3、手术治疗
第三节意识障碍
意识：指人们对自身状态和客观环境的主观认知能力，是人脑反映客观现实的最高形式。包含两方面内容—觉醒状态和意识内容。前者属于皮层下中枢的功能，而后者属于大脑皮层的功能。
意识障碍：指不能正确认识自身状态和/或客观环境，不能对环境刺激做出反应的一种病理过程，其病理学基础是大脑皮层、丘脑和脑干网状系统的功能异常。常常是急性脑功能不全的主要表现形式。
一、意识维持和意识障碍的脑结构基础
1、脑干网状结构是保证大脑清醒状态的结构基础。网状结构的上行激动系统主要作用就是维持大脑皮层的兴奋性，以维持觉醒状态和产生意识活动。上行机动系统与上行抑制系统及其与大脑皮质的相互联系决定意识水平。
2、丘脑参与维持大脑皮层的觉醒状态。此区受损可导致觉醒障碍，同时也可导致意识内容异常。
3、大脑皮层：清晰的意识要求大脑皮层处于适当的兴奋状态。大脑皮质的代谢状态及脑干网状结构上行机动系统决定了大脑皮质的兴奋性。
二、意识障碍的主要表现形式★
1、谵妄：以意识内容异常为主，常有睡眠-觉醒周期紊乱等精神运动性改变。
2、精神错乱：觉醒状态和意识内容都出现异常。
3、昏睡：觉醒水平、意识内容均降至最低水平，强烈疼痛刺激可有反应。腱反射尚存。
4、昏迷：觉醒状态、意识内容、随意运动持续完全丧失的极严重意识障碍。出现病理反射。机制是大脑半球和脑干网状结构广泛的轴突损伤和水肿。
三、意识障碍的病因和发病机制★★
（一）急性脑损伤：颅内弥漫性感染（脑炎、脑膜炎、脑型疟疾）；广泛性脑外伤（脑震荡和脑挫伤）；蛛网膜下腔出血；高血压脑病等。
（二）急性脑中毒
1、内源性毒素损伤
（1）神经递质损伤：GABA异常增高或降低都可引起意识障碍。肝性脑病、严重代谢性碱中毒；5-HT增高。
（2）能量代谢异常：最常见的是低血糖性脑病和急性缺血、缺氧性脑病。一般而言，轻至中度慢性脑缺血、缺氧常引起认知障碍，而急性严重脑缺、缺氧则常导致意识障碍。
（3）神经细胞膜损伤：导致脑水肿。
2、外源性毒素损伤：网状结构易受药物、毒物影响。苯二氮卓类药物可增强GABA能神经的效应而产生突触抑制。
（三）颅内占位性和破坏性损伤：外伤性颅内血肿、脑肿瘤、颅内局部感染（闹钟肿等）和肉芽肿等。引起意识障碍的机制主要是脑受压，特别是脑干网状结构受压。
四、意识障碍对机体的主要危害★
（一）呼吸功能障碍：机制是呼吸中枢受压、肺部感染等
（二）水、电解质、酸碱平衡紊乱
（三）循环功能障碍
（四）其他：过热、或体温过低等。消化道糜烂、出血，应激性溃疡。
五、意识障碍防治的病理生理基础
1、紧急应对措施
2、尽快明确诊断以对因治疗
3、生命指征、意识状态的监测
4、脑保护措施。
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