病理生理學(xué)-腦功能不全

1病理生理學(xué)病理生理學(xué)

（Pathophysiology）

第十九章腦功能不全

（Braininsufficiency）2

病理生理學(xué)3第一節(jié)認(rèn)知障礙一、認(rèn)知障礙的病因二、認(rèn)知障礙的臨床表現(xiàn)三、不同腦區(qū)損害產(chǎn)生的認(rèn)知障礙的特點四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制五、認(rèn)知障礙對機體的影響六、認(rèn)知障礙防治的病理生理基礎(chǔ)概述

病理生理學(xué)4第二節(jié)意識障礙一、意識障礙的病因二、意識障礙的臨床表現(xiàn)三、意識障礙的發(fā)生機制四、意識障礙對機體的影響五、意識障礙防治的病理生理基礎(chǔ)概述

病理生理學(xué)5概述1.神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

神經(jīng)組織神經(jīng)元（neuron）神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞（neuroglialcell）

病理生理學(xué)6概述神經(jīng)系統(tǒng)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)

外周神經(jīng)系統(tǒng)腦（brain）脊髓（spinalcord）

病理生理學(xué)1.神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能72.引起腦功能不全的常見病因

病理生理學(xué)（1）腦血管性疾?。╟erebrovasculardisea）缺血性出血性腦梗塞（cerebralinfarction）

短暫性腦缺血發(fā)作（transientischemicattack）腦出血（cerebralhemorrhage）

蛛網(wǎng)膜下腔出血（subarachnoidhemorrhage）

病理生理學(xué)8（2）感染性疾?。╥nfectiousdiseases）

細(xì)菌感染腦膜炎（meningitis）病毒感染

皰疹病毒（herpesvirus）腸原病毒（intestinalvirus）蟲媒病毒（arbovirus）狂犬病毒（rabiesvirus）人類免疫缺陷病毒（humanimmunodeficiencyvirus）腦膿腫（cerebralabscess）

病理生理學(xué)2.引起腦功能不全的常見病因9（3）退行性疾病（degenerativedisease）

（4）創(chuàng)傷（trauma）

（5）腫瘤（tumor）（6）遺傳性疾?。╤ereditarydiseases）

（7）代謝性疾?。╠ysbolismdiseases）

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

脫髓鞘性疾?。╠emyelinatingdisease）

病理生理學(xué)2.引起腦功能不全的常見病因10病因的多樣性病情的復(fù)雜性癥狀的多樣性體征的繁雜性疾病的難治性

病理生理學(xué)3.腦功能不全的特點11第一節(jié)認(rèn)知障礙（Cognitivedisorder）

病理生理學(xué)12認(rèn)知障礙的病因認(rèn)知障礙的臨床表現(xiàn)不同腦區(qū)損害產(chǎn)生的認(rèn)知障礙的特點學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制認(rèn)知障礙對機體的影響認(rèn)知障礙防治病理生理基礎(chǔ)

病理生理學(xué)認(rèn)知障礙13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，同時伴有失語、失用或失認(rèn)等病理改變的過程。

認(rèn)知障礙（cognitivedisorder）

病理生理學(xué)14認(rèn)知的基礎(chǔ)是大腦皮質(zhì)的正常功能，任何引起大腦皮質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能異常的因素均可導(dǎo)致認(rèn)知障礙。近年來，血管性認(rèn)知障礙和阿爾茨海默病導(dǎo)致的認(rèn)知障礙發(fā)病率逐年增加。

病理生理學(xué)認(rèn)知障礙（cognitivedisorder）15一、認(rèn)知障礙的病因顱腦外傷腦缺血性損傷腦組織中蛋白質(zhì)異常聚集環(huán)境因素和慢性全身性疾病腦老化精神、心理活動異常其他因素的影響能量耗竭和酸中毒細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載自由基損傷谷氨酸興奮性毒性炎性因子失衡基因變異后的蛋白異常聚集蛋白質(zhì)合成后的異常修飾

病理生理學(xué)16二、認(rèn)知障礙的臨床表現(xiàn)臨床表現(xiàn)多種多樣，這些表現(xiàn)可單獨存在，但大多同時存在。學(xué)習(xí)、記憶障礙和癡呆（dementia）失語（aphasia）失用（apraxia）失認(rèn)（agnosia）其他精神、神經(jīng)活動的改變

病理生理學(xué)17認(rèn)知的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是大腦皮質(zhì)，Brodmann將大腦皮質(zhì)分為52個功能區(qū)。不同功能區(qū)損傷后出現(xiàn)相應(yīng)的認(rèn)知障礙。

三、不同腦區(qū)損害產(chǎn)生認(rèn)知障礙的特點

病理生理學(xué)18大腦皮質(zhì)Brodmann分區(qū)

318571922191839374121404238222044454349111044646632311268

病理生理學(xué)上外側(cè)面19大腦皮質(zhì)Brodmann分區(qū)

823946111210123332322431253820283420373633242431363519181717181973125123027192818172330292637

病理生理學(xué)內(nèi)側(cè)面20

病理生理學(xué)不同腦區(qū)損害產(chǎn)生不同類型的認(rèn)知障礙21四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)病機制20世紀(jì)60年代，Kandel等人利用海兔這一軟體動物的縮腮反射，首次使學(xué)習(xí)和記憶的神經(jīng)機理在分子水平上得到了闡明。

病理生理學(xué)22四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制（一）神經(jīng)調(diào)節(jié)分子及其受體異常

1.神經(jīng)遞質(zhì)及其受體異常乙酰膽堿多巴胺去甲腎上腺素

病理生理學(xué)23四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制（一）神經(jīng)調(diào)節(jié)分子及其受體異常

2.肽異常神經(jīng)

精氨酸加壓素生長抑素神經(jīng)肽YP物質(zhì)

病理生理學(xué)24（一）神經(jīng)調(diào)節(jié)分子及其受體異常

3.神經(jīng)營養(yǎng)因子異常

4.雌激素水平異常

病理生理學(xué)四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制25（二）蛋白質(zhì)磷酸化失衡蛋白質(zhì)磷酸化失衡可導(dǎo)致短期記憶障礙。海馬內(nèi)注射特定蛋白質(zhì)磷酸化的抑制劑可選擇性地抑制短期記憶而不影響長期記憶。

病理生理學(xué)四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制26（三）蛋白質(zhì)合成受阻長期記憶的形成需要新蛋白的合成，故新蛋白質(zhì)合成受阻可導(dǎo)致長期記憶障礙。在多種細(xì)胞和動物模型中證實，cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（cAMPresponsiveelementbindingprotein，CREB）在學(xué)習(xí)記憶過程中發(fā)揮重要的作用。

病理生理學(xué)四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制27（三）蛋白質(zhì)合成受阻有研究應(yīng)用基因敲除技術(shù)、轉(zhuǎn)錄和（或）翻譯抑制劑等導(dǎo)致新蛋白的合成障礙，從而破壞長期記憶的形成。

病理生理學(xué)四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制28

病理生理學(xué)四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制A：CREB在學(xué)習(xí)記憶過程中發(fā)揮重要作用。B：通過基因法破壞CREB基因的果蠅（CREB-果蠅）長期記憶能力受損。29

病理生理學(xué)四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制30（四）突觸功能異常突觸可塑性（包括長時程增強和長時程抑制等）在學(xué)習(xí)記憶中發(fā)揮重要作用。突觸功能異常使神經(jīng)細(xì)胞間記憶相關(guān)信息傳遞障礙，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)記憶能力降低。導(dǎo)致突觸傳遞障礙的因素有突觸前遞質(zhì)釋放失衡、突觸間隙遞質(zhì)清除異常和突觸后異常。

病理生理學(xué)四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制31

病理生理學(xué)CA1記錄CA3齒狀回刺激AA：海馬腦片示意圖海馬腦片示意圖32

病理生理學(xué)興奮性突觸后電位刺激強直性刺激小時測試B海馬的長時程增強（LTP）B：海馬的長時程增強（LTP）。突觸前神經(jīng)元在短時間內(nèi)受到快速重復(fù)的強直性刺激后，在突觸后神經(jīng)元快速形成持續(xù)較長時間的興奮性突觸后電位，表現(xiàn)為潛伏期縮短、幅度增高和斜率加大。33

病理生理學(xué)C海馬的長時程抑制（LTD）C：海馬的長時程抑制（LTD）。突觸前神經(jīng)元在受到低頻刺激后，在突觸后神經(jīng)元形成的持續(xù)較長時間的突觸傳遞效能降低的現(xiàn)象，表現(xiàn)為興奮性突觸后電位的波幅降低，潛伏期延長。刺激興奮性突觸后電位5-10分鐘小時測試低頻刺激34（五）神經(jīng)回路功能異常

海馬與學(xué)習(xí)記憶密切相關(guān)。

四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制

病理生理學(xué)35海馬結(jié)構(gòu)

丘腦前核

內(nèi)囊膝狀體下丘腦乳頭體

乳頭丘腦束

穹隆扣帶回（五）神經(jīng)回路功能異常海馬Papez環(huán)路與學(xué)習(xí)記憶功能密切相關(guān)。如雙側(cè)海馬損傷使Papez環(huán)路信息傳遞減弱，可使新的長期記憶形成障礙，但不能抹去損傷前已經(jīng)形成的記憶。

病理生理學(xué)四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制36（五）神經(jīng)回路功能異常

海馬三突觸環(huán)路和單突觸環(huán)路均參與空間記憶的形成，破壞后可導(dǎo)致記憶障礙。海馬三突觸環(huán)路為內(nèi)嗅皮質(zhì)—齒狀回—CA3區(qū)—CA1區(qū)—內(nèi)嗅皮質(zhì)。單突觸環(huán)路為內(nèi)嗅皮質(zhì)—CA1區(qū)—內(nèi)嗅皮質(zhì)。

病理生理學(xué)四、學(xué)習(xí)記憶障礙的發(fā)生機制37

病理生理學(xué)Schaffer側(cè)支額前通路（穿通徑路）（來自內(nèi)嗅皮質(zhì)）苔蘚纖維齒狀回CA1CA3海馬三突觸環(huán)路。三突觸環(huán)路始于內(nèi)嗅皮質(zhì)，此處的神經(jīng)元軸突形成穿通徑路，止于齒狀回顆粒細(xì)胞樹突，形成第一個突觸聯(lián)系；齒狀回顆粒細(xì)胞軸突形成苔蘚纖維與海馬CA3錐體細(xì)胞樹突形成第二個突觸聯(lián)系；CA3區(qū)錐體細(xì)胞軸突發(fā)出側(cè)支與CA1區(qū)錐體細(xì)胞發(fā)生第三個突觸聯(lián)系，再有CA1錐體細(xì)胞發(fā)出向內(nèi)嗅皮質(zhì)的聯(lián)系。海馬三突觸環(huán)路38五、認(rèn)知障礙對機體的影響認(rèn)知障礙對患者預(yù)后的影響認(rèn)知障礙可明顯影響腦血管病患者神經(jīng)功能的恢復(fù)，嚴(yán)重影響預(yù)后。認(rèn)知障礙對患者日常生活的影響

不同形式、不同程度的認(rèn)知障礙使患者生活能力受限，生活質(zhì)量降低。

病理生理學(xué)39五、認(rèn)知障礙對機體的影響認(rèn)知障礙對患者死亡風(fēng)險的影響認(rèn)知障礙是死亡的獨立預(yù)測因素，輕度或中重度認(rèn)知障礙患者的死亡風(fēng)險增加。

病理生理學(xué)40六、認(rèn)知障礙防治的病理生理基礎(chǔ)早期診斷、積極干預(yù)和早期治療

對癥治療神經(jīng)保護治療調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的藥物治療手術(shù)治療認(rèn)知康復(fù)訓(xùn)練

病理生理學(xué)41第二節(jié)意識障礙（Consciousdisorder）

病理生理學(xué)42意識障礙的病因意識障礙的臨床表現(xiàn)意識障礙的發(fā)生機制意識障礙對機體的影響意識障礙防治病理生理基礎(chǔ)

病理生理學(xué)意識障礙43意識障礙（consciousdisorder）指覺醒系統(tǒng)的不同部位受到損傷，產(chǎn)生意識清晰度和意識內(nèi)容的異常變化。意識障礙往往是急性腦功能不全的重要表現(xiàn)之一，是病情變化的重要信號，其程度可作為反映病情輕重的重要指標(biāo)。

病理生理學(xué)44（一）顱內(nèi)疾病一、意識障礙的病因

顱腦外傷腦血液循環(huán)障礙顱內(nèi)占位性病變

顱內(nèi)彌漫性感染彌漫性顱腦外傷蛛網(wǎng)膜下腔出血腦水腫腦退行性變性脫髓鞘性病變

顱內(nèi)局限性病變腦彌漫性病變癲癇發(fā)作

病理生理學(xué)45一、意識障礙的病因

（二）代謝紊亂和中毒

營養(yǎng)物質(zhì)缺乏內(nèi)源性毒素積聚外源性毒素積聚體液和電解質(zhì)平衡紊亂體溫過高或過低

病理生理學(xué)46二、意識障礙的臨床表現(xiàn)兩者雖不平行，但卻經(jīng)常伴行，當(dāng)有意識內(nèi)容變化時，意識清晰度的降低程度可能不太嚴(yán)重；但若意識清晰度嚴(yán)重降低時，意識內(nèi)容的變化就顯示不出來。意識障礙意識清晰度降低

（量方面的障礙）意識內(nèi)容變化（質(zhì)方面的障礙）

病理生理學(xué)47二、意識障礙的臨床表現(xiàn)意識清晰度降低按其輕重順序可分為以下幾種狀態(tài)（一）意識障礙的表現(xiàn)形式恍惚（dizziness）嗜睡（somnolence）昏睡（sopor）木僵（stupor）昏迷（coma）

病理生理學(xué)482.輕中度意識障礙時可出現(xiàn)如下幾種意識內(nèi)容

的變化：（一）意識障礙的表現(xiàn)形式二、意識障礙的臨床表現(xiàn)精神錯亂（amentia）譫妄（delirium）意識模糊（confusion）朦朧狀態(tài)（twilightstate）

病理生理學(xué)49輕度意識障礙中度意識障礙重度意識障礙

（二）根據(jù)意識清晰度和意識內(nèi)容異常變化程度ARAS結(jié)構(gòu)損害引起意識障礙時多伴有明顯的腦神經(jīng)反射異常。代謝紊亂和中毒引起的意識障礙多不伴有局灶性神經(jīng)病學(xué)體征。二、意識障礙的臨床表現(xiàn)

病理生理學(xué)50三、意識障礙的發(fā)生機制意識的形成和維持是腦干上行網(wǎng)狀激動系統(tǒng)-丘腦-大腦皮質(zhì)之間結(jié)構(gòu)上相互密切聯(lián)系和功能上互相影響的結(jié)果，能引起這些結(jié)構(gòu)破壞或功能障礙的病因，都可引起意識障礙。

病理生理學(xué)51（一）腦干上行網(wǎng)狀激動系統(tǒng)（ascendingreticularactivatingsystem，ARAS）受損腦干內(nèi)腦橋上端以上部位受損并累及ARAS是導(dǎo)致意識障礙的主要機制。三、意識障礙的發(fā)生機制

病理生理學(xué)52（一）腦干上行網(wǎng)狀激動系統(tǒng)ARAS的興奮主要依靠三叉神經(jīng)感覺主核以上水平的傳入沖動來維持，該部位受損后，由特異性上行傳導(dǎo)系統(tǒng)的側(cè)支傳向ARAS的神經(jīng)沖動被阻斷ARAS興奮性下降，導(dǎo)致意識障礙。中腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)-丘腦-