缺血性脑血管病的病因及发病机制

（一）分型及病因

缺血性脑血管病包括短暂性脑缺血发作（TIA）、脑梗死和颅内静脉系统血栓形成。

1．短暂性脑缺血发作　短暂性脑缺血发作（Transient Ischemic At－tack，TIA）是由颅内血管病变引起的一过性或短暂性、局灶性脑或视网膜功能障碍，临床症状一般持续10～15min，多在1h内，不超过24h。不遗留神经功能缺损症状和体征，影像学（CT、MRI）检查无责任病灶。TIA是由动脉粥样硬化、动脉狭窄、心脏疾患、血液成分异常和血流动力学变化等多因素致成的临床综合征。TIA患者发生卒中的概率明显高于一般人群，一次TIA后1个月内发生卒中为4%～8%，1年内为12%～13%，5年内则达24%～29%。TIA患者发生卒中在第1年内较一般人群高13～16倍，5年内也达7倍之多。

不同病因的TIA患者预后不同：表现为大脑半球症状的TIA和伴有颈动脉狭窄的患者有70%的人预后不佳，2年内发生卒中的概率是40%；椎－基底动脉系统TIA发生脑梗死的比例较少；年轻的TIA患者发生卒中的危险较低。在评价TIA患者时，应尽快确定病因以判定预后和决定治疗。

2．脑梗死　脑梗死指因脑部血液循环障碍，缺血、缺氧所致的局限性脑组织的缺血性坏死或软化。血管壁病变、血液成分和血流动力学改变是引起脑梗死的主要原因。脑梗死发病率占全部脑卒中的60%～80%。脑梗死的诊治重在根据发病时间、临床表现、病因及病理进行分型分期，综合全身状态，实施个体化治疗。在超急性期和急性期采取积极、合理的治疗措施尤为重要。

3．颅内静脉系统血栓形成　颅内静脉系统血栓形成是由多种病因所导致的以脑静脉回流受阻、脑脊液吸收障碍为特征的一组特殊类型脑血管病。依病变的性质可分为感染性和非感染性，前者常继发于头面部或其他部位化脓性感染灶，故又称化脓性静脉血栓形成或血栓性静脉炎及静脉窦炎；后者的发生多与高凝状态、血液淤滞及管壁损伤有关，常见于机体衰竭、脱水、产褥期、服用避孕药以及颅脑外伤、内科多种疾病的患者；也有不明原因者。根据血栓部位可区分为皮质静脉血栓形成、深静脉血栓形成和硬膜窦血栓形成。硬膜窦血栓又可分为海绵窦、上矢状窦、横窦、乙状窦等血栓形成，临床上以上矢状窦血栓形成为多见，也有数窦血栓并存者。单纯的皮质静脉血栓形成罕见，多为硬膜窦血栓扩展所致。

由于脑静脉系统血栓形成远较脑动脉血栓少见，临床表现又极易与良性颅内压增高、颅内占位病变、缺血或出血性卒中、脑脓肿、脑炎、代谢性脑病等多种疾病相混淆，故以往对本病存在较多的误诊、漏诊。随着神经影像学的发展，尤其是CT、MRI和MRV的临床应用，为及时正确诊断提供了无创且可靠的检查手段。

（二）发病机制

正常成人流经脑组织的血液750～1　000ml/min，占每分心排血量的20%，表明脑血液供应非常丰富，代谢旺盛。脑组织耗氧量占全身耗氧量的20%～30%，能量来源主要依赖于糖的有氧代谢，几乎无能量储备，因此脑组织对缺血、缺氧性损害十分敏感，无论氧分压明显下降或血流量明显减少都会出现脑功能的严重损害。

由于血管闭塞，中心部位供血停止6min就出现神经细胞死亡，而周边部分缺血区域（半暗带区）功能受损但结构未受损，缺血6h内血流再通可恢复功能，避免细胞死亡。治疗目的是挽救半暗带、减少后遗症、提高患者生活质量。

在缺血性损伤过程中除缺氧和能量代谢衰竭外，由缺血诱导的一系列瀑布样电化学效应是导致缺血性神经元死亡的重要机制。

1．脑缺血引起神经元损害的主要病理生理学说

（1）能量耗竭、酸中毒：缺血、缺氧造成能量代谢依靠葡萄糖无氧酵解，产生大量乳酸，进而导致乳酸酸中毒和pH降低。脑内ATP及其他高能磷酸键随之耗尽，依靠ATP运转的细胞钠泵也随之停止运转而产生细胞内水肿。

（2）细胞内钙离子超载：当脑缺血缺氧时，钙离子内流增加，高能磷酸化合物耗尽，离子泵受损，细胞内钙离子不能泵出，线粒体和内质网对钙离子的摄取和钙结合蛋白钙调蛋白的结合能力下降，造成细胞内钙离子的超载发生迟发性神经元坏死。

（3）氧自由基损伤：正常情况下，体内自由基的产生和消除处于动态平衡状态，故不发生自由基连锁反应和组织损伤。急性脑梗死时，由于脑缺血造成氧供应下降和ATP减少，使脑细胞正常代谢途径和自由基产生、清除状态受到破坏，氧自由基积聚蓄积并造成损伤。它可迅速攻击生物膜的脂类、糖、蛋白质和细胞内的核酸。受损的脂质和糖主要是发生过氧化反应；蛋白质则发生变性，酶失活；DNA多核苷酸主链断裂，碱基发生修饰；从而使神经细胞损伤死亡。再灌注时氧自由基大量产生，氧自由基损害增加。

（4）兴奋性氨基酸毒性作用：脑缺血引起中枢神经系统兴奋性氨基酸（EAA）特别是谷氨酸（Glu）大量释放、重新摄取受阻及突触后膜EAA受体的过度激活是造成神经元损伤的重要原因，被称为“兴奋毒性”学说，是近年来缺血性脑损伤神经机制研究的热点。

（5）细胞因子损害作用：脑损伤时，细胞黏附因子－1（ICAM－1）能促进白细胞积聚，引起一系列炎性介质的释放，造成内皮细胞黏附，最终堵塞毛细血管。缺血再灌注时，毛细血管直径变小，内皮细胞肿胀，间质水肿，尽管在溶栓治疗下大血管再通，而局部微循环闭塞仍持续存在，形成无灌注现象加重脑损伤。

2．脑组织缺血性损害的分布

（1）脑缺血中心区（坏死区）。缺血中心区由于脑血流量严重不足或完全缺血导致脑细胞死亡，主要表现为坏死。最近研究表明，即使在最严重的低灌注区的血流下降也不完全。

（2）缺血半暗带区和治疗时间窗。脑缺血最严重区和正常灌注区之间的中间区为半暗带区，其血流已减少到神经元功能及相应的电活动中断，但尚能维持细胞膜泵和离子梯度水平，其特征为：①缺血性脑组织，位于严重缺血中心区周围的低灌注区；②可逆性及可变性，随着时间的推移，半暗带可转化为正常灌注区（时限性可逆），在不利条件下转化为梗死区（不可逆）。缺血中心区由于脑血流量严重不足或完全缺血导致脑细胞死亡，而缺血半暗影区内，由于侧支循环的存在，仍可获得部分血液供给，神经细胞功能虽受损但短期内尚存活，处于可逆状态，如在有效时间内及时恢复血液供应，则脑代谢障碍得以恢复，神经细胞可以存活并可恢复功能。

3．再灌注损伤　脑动脉闭塞造成脑缺血后，如果血流得以再通，氧与葡萄糖等的供应恢复，脑组织的缺血损伤理应得到恢复，然而，事实上存在一个有效时间即再灌注时间窗问题。如果再通超过再灌注时间窗这个时限，则脑损伤继续加剧，此现象称为再灌注损伤。目前对再灌注损伤的机制尚未充分认识，认为再灌注损伤的机制主要集中在以下几点。

（1）氧自由基的过度形成，导致神经细胞损伤。

（2）细胞内游离钙增高所催发的一系列病理生理过程。

（3）兴奋性氨基酸的细胞毒作用。

（4）酸中毒的一系列代谢影响。

这些因素会加重对神经元的损害，尽管如此，对于缺血性损害，在未发生不可逆损害之前恢复血流量仍是最主要、最根本的治疗，但临床上进行溶栓疗法应权衡利弊再实施。而且必须在有效的治疗时间窗内进行。

4．迟发性神经元坏死　研究发现脑缺血组织中有一些区域中受损神经元呈慢性广泛神经元脱失，称为迟发性神经元死亡（DND），其发生机制与EAA过度释放所致的神经毒性作用；细胞内钙超载；毒性自由基的产生；酸中毒；花生四烯酸的产生；单胺类神经递质代谢失衡。

5．脑缺血后细胞凋亡　细胞凋亡与细胞死亡是两种细胞死亡形式，两者在病理形态、生化改变、检测方法、发生机制和意义各不相同。缺血半暗带区中细胞凋亡较中心坏死区为多，再灌注后中心区凋亡减少，半暗带区细胞凋亡增多尤以靠近中心区的半暗带边缘最为明显。缺血再灌注24～48h凋亡最重，再灌注96h凋亡细胞明显减少。

6．TIA的发病机制

（1）微栓子学说。

（2）在颅内动脉有严重狭窄的情况下，血压的波动可使原来靠侧支循环维持的脑区发生一过性缺血。

（3）血液黏度增高等血液成分改变，如凝血因子I含量增高也与TIA的发病有关。

（4）无名动脉或锁骨下动脉狭窄或闭塞所致的椎动脉－锁骨下动脉缺血也可引发TIA。

脑血管病的病因、发生机制、病变性质、病理类型、临床表现等复杂多样。对常见几类脑血管病的诊治提出应普遍重视的原则及日常医疗中可采用的措施。特别在急性期正确的判断和针对性强的治疗是十分重要的。应重视临床病理类型（病变的部位、范围等）及病期（主要是时间窗），以制定符合客观实际的综合治疗方案，力求在临床上有普遍的指导意义，还能起到规范作用。