脑水肿产生机制「脑水肿形成机制与分类」

脑水肿分为细胞毒性脑水肿、血管源性脑水肿和间质性脑水肿。

1.细胞毒性脑水肿

各种致病因素，使神经元内外环境改变，细胞膜系统功能障碍，线粒体三磷酸腺苷生成减少，细胞膜的钠-钾泵、钙-镁泵等活性降低，使神经细胞内外的钠、钾钙等离子交换障碍，可导致细胞性脑水肿。

下图是典型急性缺血性脑血管病发生细胞毒性脑水肿的病理生理过程：

典型疾病如急性脑梗死早期：

2.血管源性脑水肿

这种水肿是血脑屏障(blood brain barrier, BBB)被破坏后，富含蛋白的液体在细胞外间隙积聚而产生的，当血脑屏障受损，毛细血管的通透性增加，水分渗出变多并积存在血管周围及细胞间质所导致的。

同时，由于一些蛋白物质随水分经血管壁通透到细胞外液中，使细胞外液的渗透压升高，水分由血管壁渗出增多，导致脑水肿继续发展。外伤性脑水肿早期主要为血管源性脑水肿。

与血管源性脑水肿相关的机制包括：

l 局部血管通透性的因子增加，如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、谷氨酸和白三烯。

l 血管内皮细胞紧密连接破坏的因素，这些血管在VEGF和碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF/FGF-2)等血管生成因子的刺激下发生紧密连接破坏

l 这些因素促使液体渗漏入脑实质，进而导致血管源性水肿

l 与灰质相比，血管源性水肿往往更易在白质的细胞外隙扩散，这可能是由于液体在白质中流动的阻力更小。血管源脑水肿可以破坏突触传递，改变神经元兴奋性，导致头痛、癫痫发作、局灶性神经功能障碍和脑病

l 由于脑组织被包裹在坚硬的颅骨内，未加控制的脑水肿可引起致命性脑疝。

l 糖皮质激素可以用于控制血管源性脑水肿，如地塞米松可以上调血管生成素-1(angiopoietin-1, Ang-1)并下调VEGF；Ang-1是很强的血脑屏障稳定因子，而VEGF是很强的血脑屏障通透因子，还可抑制肿瘤相关巨噬细胞产生IL-1细胞因子。

典型疾病如脑肿瘤、脑脓肿、脑炎：

3.间质性脑水肿

常见于梗阻性脑积水。不同病因引起梗阻性脑积水，使脑室系统扩大，尤以侧脑室扩大为甚，致使脑室内压力显著高于脑组织内的压力。产生脑室内-脑组织内压力梯度，这种压力梯度的显著差别，使脑室内液体可以透过脑室室管膜到脑室周围脑组织中，形成脑室周围白质脑水肿。

什么是脑水肿？

　　当循流于脑室的脑脊髓液因通路被出血阻碍无法顺流，以至液压使得脑于膨胀，压迫到脑部，而引起脑部功能障碍（结果亦即智能不足），即称为脑水肿。 　　缺血性脑水肿的发生机理是什么? 　　脑组织的液体含量较多，引起脑容积增大称为脑水肿。脑梗塞后脑水肿有二类：细胞毒性脑水肿和血管源性脑水肿。前者发生于缺血后1～3天；后者发生于1～6天，第3～4天为高峰。脑细胞毒性脑水肿特点：水肿液主要分布于细胞内。包括神经细胞，神经胶质细胞和血管内皮细胞等。细胞外间隙不但不扩大，反而缩小，灰质虽有弥漫性病变分布，但主要变化见于白质。此种脑水肿主要见于多种原因引起的急性缺氧如心跳骤停、窒息、脑循环中断。 　　(1)血管源性脑水肿 为最常见的一种，见于脑外伤、肿瘤、出血、梗塞等，主要发病机制为毛细血管通透性增高。特点是白质的细胞间隙有大量液体积聚(细胞外间隙扩大)且富含蛋白质。灰质无此变化。灰质主要出现血管和神经元周围胶质成分肿胀(胶质细胞水肿)。 　　血管源性脑水肿的基本发病机制是微血管通透性增强。血脑屏障(毛细血管紧密联结、外周胶质细胞包围)正常时，组织液几乎不含蛋白、水肿液含较多蛋白质，表明微血管通透性增高。用铁蛋白作示踪剂发现，水肿液是径内皮细胞和细胞之间的通道渗出并扩展的。通透性增高的机制可能与5—HT↑及自由基损伤了内皮细胞有关。 　　(2)细胞毒性脑水肿，此类脑水肿，微血管通透性不增高，目前认为是脑细胞摄水增多而致肿胀。急性缺氧时，ATP生成减少，依赖ATP供能的钠泵活动减弱，Na＋不能向细胞外主动转运，水分进入细胞内以恢复平衡，造成过量的Na＋和水在细胞内积聚而致脑水肿。有资料表明自由基使脑细胞膜多价的不饱和脂肪酸过氧化，从而损伤膜的结构和功能，在细胞中毒性脑水肿发生上起重要作用。 　　由于脑水肿和脑细胞坏死是脑功能障碍的主要原因，脑细胞坏死是不可逆的，因而防治脑水肿则是临床上治疗的重点。 　　脑水肿 　　脑组织中由于液体过多贮积而形成脑水肿（brain edema），这是颅内压升高的一个重要原因。许多病理过程如缺氧、创伤、梗死、炎症、肿瘤、中毒等均可伴发脑水肿。 　　脑组织易发生水肿与下列解剖生理特点有关：①血脑屏障的存在限制了血浆蛋白通过脑毛细血管的渗透性运动；②脑组织无淋巴管以运走过多的液体。常见脑水肿的类型为： 　　1．血管源性脑水肿 最为常见，是血管通透性增加的结果，当毛细血管内皮细胞受损，血脑屏障发生障碍时，或新生毛细血管尚未建立血脑屏障时（如转移性肿瘤及脑脓肿周围有大量的新生毛细血管），血液中的液体大量渗入细胞外间隙，引起脑水肿。白质水肿较灰质更为明显。此型水肿常见于脑肿瘤、出血、创伤或炎症时。水肿液较富于蛋白质。 　　2．细胞毒性脑水肿 多见于缺血或中毒引起的细胞损害。由于细胞膜的钠－钾依赖性ATP酶失活，细胞内水、钠潴留，引起细胞（神经细胞、胶质细胞、内皮细胞）肿胀，细胞外间隙减小。此型水肿可同样累及灰质和白质。 　　上述两型水肿常同时存在，尤其在缺血性脑病时更为显著。 　　脑水肿的肉眼形态为脑体积和重量增加，脑回宽而扁平，脑沟狭窄，白质水肿明显，脑室缩小，严重的脑水肿常同时有脑疝形成。镜下，脑组织疏松，细胞和血管周围空隙变大，白质中的变化较灰质更加明显。电镜下，细胞外间隙增宽，星形胶质细胞足突肿胀（血管源性水肿），或无间隙增宽仅有细胞肿胀（细胞毒性水肿）。

小脑萎缩引起脑积水？

脑组织的液体含量增多引起脑容积增大，称为脑水肿。早期有人提出脑肿胀（brainswelling）和脑水肿是不同概念。脑水肿是指脑组织间隙的液体积聚过多，脑肿胀则指细胞液体积聚过多。其实两者并无本质区别，都是由于水肿液积聚而致脑容量增大，所不同的只是水肿液的分布和蛋白质含量。但脑容量增大不等于就有水肿，非水肿过程如脑静脉明显扩张（如CO2分压增高）时也可致脑容量增大，称为脑扩大（brain enlargement）。因而脑水肿不等于脑扩大，但脑扩大（如脑静脉阻塞或扩张）可引起脑水肿，脑水肿又可引起脑扩大。
一、分类和特点
Klatzo把脑水肿分为两种基本类型：
1.血管源性脑水肿
是最常见的一类。见于脑的外伤、肿瘤、出血、梗塞、脓肿，化脓性脑膜炎、铅中毒脑病及实验性脑冻伤等。血管源性脑水肿（vasogenic brain edema）的主要发病机制是毛细血管通透性增高，其主要特点是白质的细胞间隙有大量液体积聚，且富含蛋白质，灰质无此变化。灰质主要出现血管和神经元周围胶质成分的肿胀（胶质细胞水肿）。
2.细胞中毒性脑水肿
临床多种原因引起的急性缺氧如心脏停跳、窒息、脑循不中断（缺血）等均可引起细胞中毒性脑水肿（cytotoxic brain edema），也称细胞性脑水肿。某些内源性中毒（尿毒症、糖尿病）、急性低钠血症（水中毒）、化脓性脑膜炎等也可引起这种水肿。动物实验中，局部涂搽或灌注毒毛旋花子苷（G-strophanthin），或用二硝基酚、三乙基锡（triethyl tin）或3-乙酰吡啶（3-acetylpyridine）等代谢抑制物注射或涂擦，也可引起这种水肿。本类脑水肿的主要特点，是水肿液主要分布于细胞内，包括神经细胞、神经胶质细胞和血管内皮细胞等，细胞外间隙不但不扩大，反而缩小。灰质虽有弥漫性病变分布，但主要变化见于白质。除上述两大类之外，Fishman又提出第三类脑水肿，称间质性脑水肿（interstitial brain edema）,主要发生于阻塞性脑室积水时。当肿瘤、炎症或胶质增生堵塞了导水管或脑室孔道时，便可引起脑积水和相应脑室周围白质的间质性水肿。脑水肿的临床表现视发展速度和严重程度而异，轻者无明显症状和体征，重者引起一系列功能紊乱：①颅内压增高引起的综合征；如头痛、头晕、呕吐、视神经乳头水肿，血压升高、心动过缓及意识障碍等；②局灶性脑体征：如一时性麻痹、半身轻瘫、单或双侧椎体性体征等；③脑疝引起的继发体征：脑扩大和颅内高压达临界点时，某些脑部因压力作用可脱位进入底池（basal cistern），出现压迫性脑疝。可表现中脑或延髓急性压迫综合征，后者可致呕吐、头晕、高血压、颈强直、角弓反张、意识丧失、呼吸间断甚至停止。
二、发病机制
血管源性脑水肿的基本发病机制是微血管通透性增高。正常血脑屏障只容许一些小分子溶质通过，因脑毛细血管通透性很低，基外周几乎被星形胶质细胞终足所包围，后者被视为血脑屏障的组成部分（第二道屏障）。故平时组织间液几乎不含蛋白，但血管源性脑水肿时的水肿液含较多蛋白质表明微血管通透性已增高。实验观察发现水肿中心区毛细血管内皮细胞的大小吞饮泡囊增多；用铁蛋白作示踪剂，发现该颗粒出现于吞饮泡囊中，游离于胞浆和基底膜内，停留于细胞间隙中，和出现于水肿组织中，从而判定水肿液是经内皮细胞内和细胞之间的通道渗出并扩展的。通透性增高的机制尚不详知，可能与一些化学介质的作用有关。有人发现水肿白质中5-羟色胺明显增多，后者经脑脊髓液引入脑实质，可致微血管通透性增高；近期资料表明，自由基损伤内皮细胞的可能性很大，肌肉内注射自由基清除剂对苯二胺（DPPD），可减轻实验性冻伤性脑水肿。在细胞中毒性脑水肿的发展中，微血管通透性不增高。目前认为这类水肿是脑细胞摄水增多而致肿胀。
细胞中毒性脑水肿的发病机制主要与钠泵功能减退有关。前文所述的各种代谢抑制物及急性缺氧可能都使ATP生成减少，致依赖于ATP提供能量的钠泵活动衰减，Na+不能向细胞外主动运转，水分乃进入细胞内以恢复平衡，故造成过量Na+和水在脑细胞内积聚。至于急性低钠血症时，则是因细胞外低渗，故水分转移到细胞内。新的资料表明，脑细胞膜含较多的多价不饱和脂肪酸，其不饱和双键易受自由基的影响而发生脂质过氧化反应，从而损伤膜结构和功能。此因素在细胞中中毒性脑水肿的发病机制中可能起重要作用。自由基损伤线粒体膜，后者功能受损又导致ATP生成减少。
间质性脑水肿液来自脑脊髓液，当脑脊髓液生成和回流的通路受阻（如导水管被肿瘤，或炎性增生所堵塞）时，它就在脑室中积聚，过多积聚使室内压上升，以致脑室管膜通透性增高甚至破裂，而溢入附近间质引起周围白质的间质性脑水肿。
小脑萎缩是一种以损害脊髓及小脑为主、慢性、进行性脑部疾病，多为家族遗传。由于病灶范围和发展过程不尽相同，小脑萎缩的临床征群亦有多种类型，其主要症状为走路不稳、动作不灵、握物无力、言语不清，有的患者头晕、头重、头胀、头痛，伴有复视或视物模糊，吞咽发呛，书写颤抖，大小便障碍等。
采用补髓充髓、扶肾生髓法治疗此病，有效地改善了小脑共济失调症状。所用的方剂为自拟的扶肾生髓健脑汤，其药物组成为动物脑髓、脊髓、骨髓、肾脏，配以人参、黄芪、熟地、女贞子、鹿角胶、淫羊藿、补骨脂、丹参、三七、鸡血藤、炮甲片、当归、枸杞、蜈蚣、全虫等。方中脑髓、脊髓、骨髓、肾脏为血肉有情之品，可补髓健脑、生精壮骨、培固根元；人参、黄芪补气生血，以顾后天；熟地、女贞子、鹿角胶补肾中真阴真阳，化气生血，充养精髓；淫羊藿、补骨脂补肾升阳，使肾强而藏精，精生髓、髓化血，以固根本；丹参、三七活血化瘀，通利血脉；鸡血藤、炮甲片活血生血，血脉通畅则生化无穷；当归、枸杞子生血补血；蜈蚣、全虫走窜通络，可搜刮细小络脉阻塞。全方标本兼治、攻补兼施、补而不滞、补中有通，能改善脑组织的血液循环，激发脑细胞的活性，促进脑细胞修复、再生，使受损脑组织恢复功能。
笔者认为，小脑萎缩属中医“痿证”范畴，为正虚邪实之证，按照中医理论，常责之于肾虚。肾藏精，主骨，生髓，通脑，肾虚则脑髓失充，筋骨失养，骨摇肢颤。在治疗上应从补肾健脑、滋阴养血入手，标本兼治。本法能显著提高人体的免疫功能，保证脑功能活动所需的精微物质，并在补肾生髓基础上清除瘀滞，使五脏之气旺盛，气血津精化生有源，修复病变脑组织。本病起因由先天肾阳不足，后天气血失养致髓海空虚，损及神明，伤及筋脉，致运动功能失调。以补髓充髓、益肾填精、通调气血、活血化瘀为法治之，可使髓海充实，全身气血流畅，肢体活动协调有力。