神经系统病理生理.doc

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1、神经系统病理生理 作者：未知信息来源：本站原创点击数：更新时间：2006-8-13 一、教学目的与要求(一) 意识障碍 1、掌握意识、意识清晰度、意识内容和意识障碍的概念。 2、掌握意识障碍的原因、发生机制以及不同原因引起的意识障碍的特点。 3、熟悉意识障碍的表现特征。 4、了解意识障碍的救治原则。(二)痛与痛调制 1、掌握疼痛、牵涉痛、痛觉过敏、发条拧紧现象的概念。 2、掌握疼痛的原因、产生疼痛的组织及其疼痛的特点、疼痛的基本发生环节。 3、熟悉各种类型的伤害性感受器、常见的疼痛类型及其产生机制。 4、了解疼痛的防治原则。(三)脑老化与老年性痴呆 1、掌握Alzheimer 病、痴呆、神经原

2、纤维缠结、老年斑的概念，掌握Alzheimer病发病的危险因素、临床表现特征以及发病机制。 2、熟悉Alzheimer病基因异常的种类及其作用。 3、了解Alzheimer病的防治原则。二、重点与难点 意识障碍（一）基本概念 1、意识 是机体对自身和环境的感知和对外界刺激做出恰当反应的能力，它包括意识清晰度(觉醒成分)和意识内容两个组成部分。 2、意识清晰度（意识的觉醒成分） 脑干上行网状激动系统（ARAS）激活大脑皮层，使其维持一定的兴奋性，在此基础上形成意识内容。 3、意识内容 是大脑皮层广泛联系区活动的结果，包括思想、记忆、定向、情感等，并通过视觉、语言、技巧性运动和复杂的机体反应与外界

3、环境保持正常的联系。 4、意识障碍 指觉醒系统的不同部位受到损伤，产生意识清晰度和意识内容的异常变化。 （二）意识障碍的原因 1、颅内疾病 颅脑外伤、脑血液循环障碍、颅内肿瘤、血肿、以及颅内感染（如脑炎、脑脓肿）等疾病往往损害脑结构而引起意识障碍。此外，颅内血肿、肿瘤等占位性病变以及严重脑水肿，除其本身造成脑结构的损害外，还可造成脑组织的移位而形成脑疝。脑疝可压迫临近或远隔部位的脑组织，使其缺血、坏死而出现功能障碍。 2、代谢紊乱和中毒 可抑制脑功能而引起意识障碍，长时间的代谢紊乱和中毒也可损害脑结构而引起严重的意识障碍。常见的代谢紊乱和中毒可分为：营养物质缺乏；内源性毒素积聚；外源性毒素积聚

4、；体液和电解质平衡紊乱；体温过高或过低。（三）意识障碍的发生机制 意识是脑干、间脑和大脑皮质之间结构上相互密切联系和功能上互相影响的结果。通常认为，ARAS是维持大脑皮层的兴奋性，使机体处于觉醒状态，从而保持意识存在的主要结构，其功能障碍和结构的损伤是意识障碍的主要机制。 1、ARAS受损 颅内疾病以及长时间的代谢紊乱和毒素的积聚均可损害ARAS的结构而引起意识障碍。临床和实验资料表明，脑干内脑桥上端以上部位受损并累及ARAS是导致意识障碍的主要机制。机理可能有二：ARAS的兴奋主要依靠三叉神经感觉主核以上水平的传入冲动来维持，当该部位受损以后，由特异性上行传导系统的侧支传向ARAS的神经冲动

5、被阻断，ARAS的兴奋性下降，导致意识障碍；中脑网状结构间脑大脑皮层中脑网状结构之间构成的正反馈环路遭到破坏。在正常情况下，感觉神经冲动经特异性上行投射系统传至大脑皮层后，皮层发放冲动沿皮层边缘网状激动系统下行至中脑ARAS，在此汇集来自非特异性上行投射系统的传出冲动，经丘脑再投射至皮层。如此循环不已，并持久地维持皮层的兴奋。当此环路遭到破坏时，失去了维持皮层兴奋性的上行冲动，使皮层的兴奋性不能维持，出现意识障碍。 2、大脑半球的广泛损伤及功能抑制 大脑皮质广泛损伤或功能抑制时，也可产生意识障碍。但大脑皮层的局限性损伤或切除并不一定引起意识障碍。（四）不同原因引起的意识障碍的特点 1、ARAS

6、结构损害引起的意识障碍多伴有局灶性神经病学体症 因为ARAS的位置与脑干内许多脑神经核非常接近，所以ARAS结构损害引起意识障碍时多伴有明显的脑神经反射异常，如瞳孔大小及其对光反射的异常等。 2、ARAS等脑结构损害引起的意识障碍往往不容易恢复 脑组织的再生能力低是其主要原因。 3、代谢紊乱和中毒引起的意识障碍一般不伴有局灶性神经病学体症 病人的意识障碍产生于ARAS间脑大脑皮质功能的抑制（而非结构的破坏），而脑干功能可保留。通常情况下，及时纠正代谢紊乱、清除毒素后，意识障碍可恢复。但是，长时间的代谢紊乱和毒素的积聚也可造成脑结构的损害从而导致永久性的意识障碍。（五）意识障碍的表现特征 1、意

7、识障碍的表现包括意识清晰度降低（意识浑浊）和意识内容异常两个方面。当意识内容变化时往往会或多或少地伴有意识混浊；而意识混浊时，也或多或少有意识内容的变化。两者虽不平行，但却经常相伴而行，当有意识内容变化时，意识混浊的程度可能不太严重，但若意识混浊严重或昏迷时，则意识内容的变化就显示不出来。 2、根据意识混浊和意识内容变化的程度，可把意识障碍分为轻、中和重度。昏迷是最严重的意识障碍。此时，意识完全丧失，对外界的任何刺激均无恰当反应，角膜反射和防御反射等均消失，腱反射减弱或消失，有吞咽困难及咳嗽困难，植物神经功能明显紊乱，表现为呼吸不规则、血压下降、大小便失禁等。 （六）意识障碍的救治原则 及时去

8、除引起意识障碍的原因是意识障碍的根本治疗措施。对伴有脑干功能异常的意识障碍患者，必须争分夺秒地抢救。痛与痛调制（一）基本概念 1、疼痛 是脑对急性或慢性组织损伤所引起的伤害性传入进行抽象化和概括后所形成的痛苦感受，并常伴有复杂的自主神经活动、运动反射、心理和情绪反应。 2、牵涉痛 是内脏病变时，有时患者自觉疼痛部位不在内脏而在体表某一部位，这种因内脏疾患而引起体表发生疼痛或痛觉过敏的现象，称为牵涉痛。 3、痛觉过敏 是指原来不引起疼痛的刺激引起了疼痛，或者损伤性刺激引起的痛觉比通常情况下剧烈的一种状态，通常是神经或组织受损导致伤害性感受持续传入的结果。 4、发条拧紧 是指在严重和持续性损伤的情

9、况下，C类纤维的重复放电使脊髓后角神经元对传入冲动的反应性呈现进行性增加的现象，又称为中枢敏感化。（二）疼痛的原因 作用于机体的各种伤害性刺激达到一定强度后都可引起疼痛，这些刺激通常包括以下三种： 1、温度刺激 温度过高或过低（45 or 45 or 5）可使其兴奋。这些感受器由直径较细、髓鞘较薄、传导速度较慢的A神经纤维末梢构成。 2、机械性伤害感受器 感受伤害性机械刺激的感受器，对组织施加的强烈机械刺激，如挤压、切割、肌肉的强烈收缩等可使其兴奋。机械性伤害感受器也由A神经纤维末梢构成。 3、多觉性伤害感受器 外源性和内源性化学致痛物质可兴奋这类感受器，也可被高强度的机械和温度刺激激活。多觉

10、性伤害感受器由传导速度更慢（1m/s）、直径更细的无髓鞘C类神经纤维末梢构成。 4、寂静性伤害感受器 是近来发现的一类不属于经典C伤害性感受器的伤害性感受器，广泛分布于皮肤、肌肉、关节和内脏中。通常的伤害性刺激并不能激活这些感受器，被称为寂静性伤害感受器，但是炎症以及多种化学性刺激能使它们的发放阈值急剧降低，而可被较轻的伤害性刺激所激活，产生痛觉。因此，这类伤害性感受器的兴奋在痛觉过敏和中枢敏感化中发挥重要作用。（六）常见的疼痛类型及其产生机制 1、快痛和慢痛 快痛是组织受到伤害性刺激后立即产生的疼痛，产生和消失迅速，感觉清楚，定位明确，可引起逃避性反射活动，由A类纤维传导。慢痛一般在伤害性刺

11、激后约1秒钟出现，定位模糊，持续时间较长，为强烈的烧灼痛，常常难于忍受，由无髓鞘C类神经纤维传导。 2、灼性神经痛 神经受损后出现的一种持久的剧烈疼痛，特征是患肢的烧灼样剧烈疼痛，以及对热刺激的阈值降低，以指（趾）和手、脚掌最明显。其产生机制为：运动神经冲动在受损部位偏转至感觉纤维，返回到脊髓；受损神经的节后交感神经纤维与C类纤维之间形成“短路”，致使沿交感传出神经纤维持续发放的冲动通过邻近痛觉传入纤维成为痛觉传入冲动；受损神经再生时，只有C类纤维再生而缺乏其他感觉类型的神经纤维。 3、痛觉过敏 痛觉过敏指原来不引起疼痛的刺激引起了疼痛，或者损伤性刺激引起的痛觉比通常情况下剧烈的一种状态，通常

12、是神经或组织受损导致伤害性信息持续传入的结果。其机制包括：外周伤害性感受器的敏化：损伤或炎症时伤害性感受器的敏感化，是由于损伤部位受损细胞和组织释放的多种化学物质，如缓激肽、组胺、前列腺素等。这些物质既可以降低伤害性感受器的兴奋阈值，也可以直接激活伤害性感受器。脊髓后角神经元的过度兴奋：在严重和持续性损伤的情况下，C类纤维的重复放电使脊髓后角神经元对传入冲动的反应性呈现进行性增加，这一现象称为“发条拧紧”，即中枢敏感化。同时，长期的伤害性传入也可引起脊髓后角即刻早期基因、环氧化酶、一氧化氮合酶等的表达上调。这些变化共同导致中枢敏感化的形成。 4、中枢性疼痛 脊髓丘脑束投射的靶细胞的损害可引起剧

13、烈的疼痛，称为中枢性疼痛。脊髓丘脑束是最主要的伤害性信息传递通路，其传递的伤害性信息主要投射到丘脑外侧核群和丘脑内侧核群，这些部位的损害可产生中枢性疼痛。 5、牵涉痛 内脏病变时，有时患者自觉疼痛部位不在内脏而在体表某一部位，这种因内脏疾患引起体表发生疼痛或痛觉过敏的现象，称为牵涉痛。可能机制：传导内脏痛觉的神经纤维和传导体壁或皮肤的痛觉纤维都进入同一脊髓节段，进而会聚、投射到脊髓后角的同一投射神经元，由这一神经元继续将相关信息上传到脑，而脑有可能将来源于内脏的伤害性信息误认为是来源于躯体相应部位，而产生躯体相应部位的牵涉痛（会聚投射学说）；当内脏传入增加时，兴奋在脊髓内扩散，提高了邻近部位接

14、受皮肤传入神经元的兴奋性，从而导致皮肤轻微刺激即可引起痛觉而产生牵涉痛。（七）疼痛的防治原则 1、 去除引起疼痛的原发病灶是消除疼痛的根本办法。 2、 药物阻断痛觉信息的传导及感受是缓解疼痛的有效方法。脑老化与老年性痴呆（一）基本概念 1、Alzheimer 病 临床表现上出现明显的记忆、认知、思维、情感及精神障碍以及性格改变等智能障碍（痴呆），病理学上以神经细胞内神经原纤维缠结和细胞外淀粉样物质沉淀为主要特征的神经变性疾病。 2、痴呆 是指在意识清醒状态下，出现记忆、认知和思维功能缺损，或伴有语言、视空间技能、情感及人格障碍的获得性、持续性智能障碍综合症，是影响老年人健康和生活质量的常见病多

15、发病。 3、神经原纤维缠结 神经原纤维缠结是Alzheimer病受损神经元最常出现的变化之一。神经原纤维以直或双螺旋状形式在神经元细胞体以及轴突和树突内聚集缠结形成神经原纤维包含体，损害细胞骨架，从而导致神经元死亡。 4、老年斑 Alzheimer病时患者脑内出现的以A淀粉肽沉淀为主要成分，被营养不良性肥大的轴突、神经纤维网细丝以及星形胶质细胞和小胶质细胞的突起包裹的病理斑块。大量老年斑的形成损害神经元，从而导致Alzheimer病的发生。（二）Alzheimer病发病的危险因素 1、老龄 是Alzheimer病发病的一个基本危险因素，但不是决定因素。 2、基因异常 这些异常基因包括：A淀粉肽

16、前体蛋白（APP）基因、早老蛋白1基因、早老蛋白2基因、载脂蛋白E等位基因、2巨球蛋白基因。（三）Alzheimer病临床表现特征 1、记忆障碍 早期为近期遗忘，到后期远期记忆逐渐衰退。严重的记忆障碍造成定向紊乱、走出后不认家门等。 2、认知思维障碍 开始时不能理解掌握一般学识或技术，对抽象名词的概念含糊，病情进一步发展则对一般常识也不能理解，出现失认、失用、失计算等。 3、性格改变 多数患者表现为原有性格的病态演变，如性格开朗者变为浮夸等。个别病例呈现与原有性格相反的表现。 4、情感及精神障碍 表现为忧郁、呆滞、退缩、或盲目的欣快感等，易激惹，可有发作性暴怒和冲动行为，也可出现成精神症状，如

17、幻觉、妄想等。这些方面的异常使患者的日常生活逐渐受到损害，到晚期病人往往不能生活自理，最后常常死于肺炎、尿路感染等并发症。（四）Alzheimer病的发病机制 1、神经原纤维缠结 神经原纤维缠结在神经元细胞体以及轴突和树突内形成神经原纤维包含体，神经原纤维包含体内的基本成分是双螺旋状或长度15nm的直的神经原纤维。这些神经原纤维由一大类蛋白质构成，包括微管蛋白1B和2、tau蛋白、泛素、中间细丝蛋白和聚糖类，其中最主要的成分是磷酸化的不溶性tau蛋白。正常情况下，tau蛋白位于轴索和神经元胞体中，多与细胞内微管上的微管蛋白相结合，呈可溶性，有促进微管的聚合和稳定的作用。而Alzheimer病时

18、，tau蛋白呈现过度磷酸化，从微管上解离，由可溶性的tau蛋白变为不溶性的tau蛋白，进而形成双螺旋状或直的神经原纤维，导致神经原纤维缠结。神经原纤维缠结主要损害细胞骨架进而导致神经元死亡。神经元死亡后留下神经原纤维缠结包含体作为细胞的墓碑。 2、脑内淀粉样物质沉淀 Alzheimer病患者脑内可见明显的老年斑。这些老年斑的中心部分是淀粉样物质沉淀，被营养不良性肥大的轴突、神经纤维网细丝以及星形胶质细胞和小胶质细胞的突起包裹。淀粉样物质是纤维样肽的组织学名称，其主要成分是4Kd的肽链，称为A淀粉肽，由A淀粉肽前体蛋白（APP）降解而成。大量老年斑的形成损害神经元，从而导致Alzheimer病的

19、发生。神经原纤维缠结和老年斑的形成可选择性地损害新皮层、海马、杏仁核、基底神经核、丘脑前核以及脑干内的一些神经核。在新皮层和海马，受损最严重的是谷氨酸能锥体神经元和一些中间神经元；在基底神经节、内侧隔核等部位受损的主要是胆碱能神经元，使投向新皮层和海马的胆碱能神经通路受损；在脑干内，受损的主要是蓝斑、中缝核等核团内的单胺能神经元。这些损害产生严重的后果，如新皮层联系区内的基底前脑胆碱能神经系统的损害、海马以及内侧颞叶皮层内神经元环路的损害是Alzheimer病患者产生记忆损害的关键因素，而行为和情绪异常可能是杏仁核、丘脑及脑干内投向海马区的单胺能神经元及颞叶皮层损害的结果。（五）Alzheim

20、er病基因异常的种类及其作用 1、异常基因的种类 第21号染色体长臂上的APP基因、第14号染色体上的早老蛋白1基因和第1号染色体上的早老蛋白2基因、载脂蛋白E等位基因和2巨球蛋白基因等。 2、异常基因的作用 APP基因、早老蛋白1基因、早老蛋白2基因的异常使神经元处理APP的过程发生改变，促进细胞毒性 A淀粉肽的产生和在脑组织中的沉积。载脂蛋白E等位的基因异常可影响A淀粉肽的代谢，促进A淀粉肽的形成。巨球蛋白基因的变异可使清除突触等部位A淀粉肽的功能受损，从而促进A淀粉肽的沉积。（六）Alzheimer病的防治原则 1、适当的对症、支持疗法，是改善此类病人生活质量的主要方法。 2、Alzhe

21、imer病必须同其它原因引起的痴呆相区别。三、主要相关知识神经系统病理生理 神经系统在保持机体内部各器官系统、机体与外部环境的协调中处于主导地位。它既可以直接或间接地调节体内各器官、组织和细胞的活动，使之互相联系成为统一的整体；又可以通过对各种生理过程的调节，使机体随时适应外界环境的变化，从而保持机体内环境的稳定。人类的长期生产劳动和社会生活，促进了大脑的高度发展，不仅产生了更高级的感觉和运动中枢，而且大脑还成为语言文字、思维意识、情感等精神活动的物质基础。神经系统损害使其调节功能出现异常就会导致疾病。另外，在疾病的过程中，神经系统的调节功能也不断发生变化，从而产生复杂的临床表现。本章简要介绍

22、“意识障碍”、“疼痛”和“Alzheimer病”三个内容，以期对神经系统病理生理有一初步认识。一）意识障碍 （Disorder of consciousness） 【内容提要】 颅内疾病、全身代谢紊乱以及中毒都可影响脑干上行网状激动系统、间脑和大脑皮质的功能而产生意识障碍。昏迷是最严重的意识障碍，对于伴有局灶性脑干功能异常的昏迷患者必须争分夺秒进行抢救。 关于意识的性质，自柏拉图时期(Platomeno)以来，一直是一个有很强哲学性的话题。直到最近一个世纪，才在科学认识脑机能的基础上，对意识的形成机制做出了科学解释。目前较为一致的意见认为，意识是机体对自身和环境的感知和对外界刺激做出恰当反应的

23、能力，它包括意识清晰度(觉醒成份，arousal component)和意识内容（content component）两个组成部分，觉醒是脑干上行激动系统激活大脑皮层，使其维持一定的兴奋性；意识内容是大脑皮层广泛联系区活动的结果，包括思想、记忆、定向与情感，并通过视觉、语言、技巧性运动和复杂的机体反应与外界环境保持正常的联系。临床上意识障碍通常是指觉醒系统的不同部位受到损伤，产生意识清晰度和意识内容的异常变化。意识障碍是病情变化的信号，其轻重程度往往可以作为病情轻重的参考指标。（一）意识由大脑皮质和脑干上行激动系统的功能活动形成和维持 意识是脑干、丘脑和大脑皮质复杂的结构和功能联系的结果，这种

24、结构上的互相联系和功能上的互相影响使机体保持觉醒，对机体内外刺激进行处理并做出恰当的反应。通常认为，维持大脑皮层的兴奋性，使机体处于觉醒状态，从而保持意识的存在依赖于两个系统，即特异性上行投射系统和非特异性上行投射系统。此外，紧张性驱动的激动结构在意识的维持中也发挥一定作用。 1、特异性上行投射系统 这一投射系统位于脑干网状结构的周围，其投射纤维都终止于丘脑，故称为丘系（图1911），它包括以下的一些传入束：（1）传导面部感觉信号的三叉神经节发出的第二级神经元的纤维；（2）传导听觉信号的外侧丘系；（3）传导四肢躯干浅感觉的脊髓丘脑束；（4）传导深部感觉信号的内侧丘系。这些传导束位于脑干网状结构

25、的周围，在上行过程中均有各自特有的行程，抵达中脑前段时相对地集中，并占据被盖前缘，最后均终止于丘脑腹外侧核群与膝状体核等特异性核群，并在此转换神经元后，组成特异性的丘脑皮层纤维，经内囊后肢投射到大脑皮层的相应感觉区，产生相应的感觉，这一投射系统在维持大脑皮层的兴奋性上起着重要的，但非决定性的作用。 2、非特异性投射系统 这个系统位于网状结构内，它由上行网状激动系统与上行网状抑制系统组成，与意识的维持和意识障碍的发生有着极其密切的关系。上行网状激动系统（ascending reticular activating system） 脑干网状结构内侧约三分之一细胞，包括网状巨细胞，网状腹侧核、脑桥网

26、状区核等核群的细胞发出上行纤维组成上行网状激动系统（图1911蓝线），其纤维在延髓和脑桥水平较为分散，但在中脑水平相对集中，位于中脑被盖的内侧区，参与形成被盖中央束。该上行投射纤维在中脑间脑结合部分为两支，一支进入丘脑，另一支则进入下丘脑外侧区。进入丘脑的纤维一部分终止于丘脑内的特异性感觉中转神经元，对这些神经元的功能活动进行调制。其它纤维终止于中线核、板髓内核、网状核等丘脑非特异性细胞核团，这些神经元发出大量非特异性丘脑皮层投射纤维，弥散地投射到大脑皮层的各叶，不直接引起感觉，主要是对觉醒状态的维持起作用。进入下丘脑外侧区的纤维汇聚于起源于下丘脑和前脑基底部的上行传出纤维，进一步投向大脑皮质

27、的广泛区域，这些纤维主要为单胺类和胆碱能纤维（图1912）。 图1911 意识形成和维持过程中上行网状激动系统(ARAS)丘脑大脑皮层之间的互相联系 上行网状激动系统的主要作用在于维持大脑皮层的兴奋性，这可能与其投射纤维终止于大脑皮层广泛区域的各细胞层，以及其末梢与神经元所组成的突触是轴突树突突触有关。目前认为，轴突树突的突触活动通常不足以直接产生一个新的神经冲动而只能起电紧张作用以维持觉醒。所以，上行网状激动系统乃是维持觉醒和产生意识状态的基础。一旦这个系统受损时，就可发生意识障碍。 上行网状激动系统的兴奋性主要依靠特异性投射系统的作用来维持，其中，三叉神经传导束、外侧丘系和脊髓丘脑束侧支旁

28、路来的神经冲动起主要作用；其它如嗅、视和内脏感觉冲动也有一定的作用（图1911绿线）。此外，由大脑皮层广泛区域发出的下行纤维，一部分形成皮层边缘网状激动系统，下行至中脑上行网状激动系统，在维持上行网状激动系统的兴奋性上发挥重要作用（图1911红线）。图1912 上行网状激动系统由上位脑干、下丘脑和前脑基底部细胞群的轴突组成 这些通路广泛刺激丘脑和大脑皮层，使它们保持在恰当的兴奋状态，对外周传入的感觉信息做出反应。 脑干内上行网状激动系统主干通路，以及丘脑或下丘脑内分枝通路的损害均可引起意识丧失。RT=丘脑网状核；ILT=丘脑髓板内核。 上行网状抑制系统 这个系统的细胞主要位于脑桥腹侧区，部分位

29、于延髓水平靠近孤束核附近。自这些神经元发出的上行纤维大体上与上行激动系统的走向一致，最终投向大脑皮层，并与之形成突触联系。其主要功能是对大脑皮层的兴奋性起抑制作用。 3、紧张性驱动的激动结构 丘脑下部后区和中脑中央灰质是脑内紧张性驱动的激动结构。自丘脑下部后区发出的投射纤维下行到达中脑中央灰质，再由此发出纤维下行，最后在中脑水平与上行网状激动系统联系。该系统可被特异性上行投射系统的侧支纤维和丘脑下部外侧区的纤维所触发，产生急需的激醒作用，这是一种起短暂作用的交通联系。另一方面，上行网状激动系统也有纤维进入丘脑下部后区和中央灰质，当上行网状激动系统在向上影响大脑皮层的同时，也影响丘脑下部后区和中

30、脑中央灰质。由于丘脑下部后区和中脑中央灰质与上行网状激动系统之间存在这种交互往返联系，于是就形成了一个正反馈环路，受到刺激的丘脑下部和中脑中央灰质可以驱动上行网状激动系统，而后者转而再刺激丘脑下部和中脑中央灰质，如此循环不已。这个正反馈环路可被特异性传导束的侧支和体内因素的刺激所触发，并转而通过非特异性上行激动系统对大脑皮层诱发电位起易化作用，从而使皮层维持觉醒。例如，昏迷性脑炎时所出现的昏迷具有阵发的特点，这是因为上行网状激动系统仍然完好，当外界刺激达到一定阈值时，就可激活这些紧张性驱动的激动结构而出现短暂的觉醒，此时患者可以睁眼，对答问话具有简单的思维活动，但当刺激阈值一旦降低时，患者重又

31、进入昏迷状态。（二）意识障碍可由全身代谢紊乱和脑结构的损害所引起 由上面的叙述可知，意识的形成和维持乃是脑干间脑大脑皮层之间结构上相互密切联系和功能上互相影响的结果。因此，这些结构联系上的破坏或功能上的障碍就有可能导致意识障碍。 代谢紊乱和中毒 任何原因引起脑细胞能量供应不足，内源性或外源性毒素积聚，脑干上行网状激动系统间脑大脑皮层之间的联系损害都可能会引起意识障碍。与局灶性脑损害引起的意识障碍不同，代谢紊乱和中毒引起的意识障碍多不伴有局灶性神经病学体症，病人的意识障碍产生于脑干上行网状激动系统间脑大脑皮质功能的抑制，而脑干功能（如瞳孔对光反射、眼外肌运动反射等）可保留。通常情况下，及时纠正代

32、谢紊乱、清除毒素后，意识障碍可恢复。长时间的代谢紊乱和毒素的积聚也可造成脑结构的损害从而导致永久性的意识障碍。引起意识障碍的代谢紊乱和中毒可分为以下5类：1）营养物质缺乏；2）内源性毒素积聚；3）外源性毒素积聚；4）体液和电解质平衡紊乱；5）体温过高或过低。详见表1911。Table 19-1-1 Common Causes of Metabolic Encephalopathy Presenting as Coma 脑结构的破坏 脑结构的任何损害，如外伤、缺血、出血等只要破坏了脑干上行激动系统间脑大脑皮层的神经元或其间的联系，都可能引起意识障碍。但是大脑皮层较广泛的损伤或切除并不一定引起意识

33、障碍，只有当两半球大脑皮质广泛损伤时，才会产生意识障碍。临床和实验资料表明，脑干内的某些特定部位受损并累及上行网状激动系统的功能是导致意识障碍的最常见原因，特别是脑桥上端以上部位的上行网状激动系统受损时更易引起意识障碍（图1913）。机理可能有二：其一，因为上行网状激动系统的兴奋主要依靠三叉神经感觉主核以上水平（即脑桥上端以上的水平），当该部位受损以后，经侧支来的冲动被完全阻断，上行网状激动系统不能向上发放冲动以维持皮层的觉醒状态，因此出现意识障碍；其二，中脑网状结构丘脑大脑皮层中脑网状结构之间构成的正反馈通路遭到破坏。在正常情况下，感觉神经冲动经特异性上行投射系统传至大脑皮层后，皮层发放冲动

34、沿皮层边缘网状激动系统下行至中脑上行网状激动系统，在此汇集来自非特异性上行投射系统的传出冲动，经丘脑再投射至皮层。如此循环不已，并持久地维持皮层的兴奋（图1911）。当此环路遭到破坏时，失去了维持皮层兴奋性的上行冲动，使皮层的兴奋性不能维持，出现意识障碍。 与代谢紊乱和中毒引起的意识障碍不同，脑结构破坏引起的意识障碍往往是不可逆的。因为上行网状激动系统的位置与脑干内许多脑神经核非常接近，所以上行网状激动系统损伤引起的意识障碍多伴有明显的脑神经反射异常。根据这些异常，可确定脑结构损坏的部位。此外，生命活动中枢（心血管运动中枢和呼吸中枢）均位于脑干，脑干损伤引起意识障碍的同时，可能会影响生命活动中

35、枢的功能而危及病人的生命，对此必须有高度清醒的认识。图1913 脑干损害累及上行网状激动系统可引起意识障碍红褐色表示受损区域。 颅内压迫 颅内占位性病变或严重的脑水肿可压迫脑组织和脑血管，使其变形、移位、乃至形成疝（herniation）。疝压迫临近或远隔部位的脑组织，使其缺血、坏死。当这种缺血、坏死影响到脑干上行激动系统间脑大脑皮层系统时，就会产生意识障碍。尽早发现和治疗疝综合症对于防止脑组织的不可逆性缺血坏死是非常重要的。（三）昏迷是最严重的意识障碍 意识障碍可分为意识混浊（量方面的障碍）和意识内容变化（质方面的障碍）两个方面。意识混浊是指意识清晰度（clouding）降低。当意识内容变化

36、时往往会或多或少地伴有意识混浊。而当发生意识混浊时，也或多或少有意识内容的变化。两者虽不平行，但却经常相伴而行，当有意识内容变化时，意识混浊的程度可能不太严重，但若意识混浊严重或昏迷时，则意识内容的变化就显示不出来。 意识混浊按其轻重顺序可分为以下几种状态： 恍惚（dizziness）：对直接刺激可出现反应，能对答问话，但对周围事物漠不关心。 嗜睡（somnolence）：卧床即能入睡，呼之可醒，但觉醒的持续时间短暂。 昏睡（sopor）：较前者重，对觉醒刺激有短暂的反应，无觉醒刺激时重又入睡。 木僵（stupor）：对周围的事物一般无反应，但强烈刺激或反复刺激能引起反应。 昏迷（coma）：

37、意识完全丧失，大小便失禁，角膜反射、腱和皮肤反射及瞳孔对光反射均丧失，对外界刺激无反应，但可出现无意识的运动，如呻吟、肢体偶动等。昏迷是最严重的意识障碍。 在轻度或中度意识障碍的情况下，可出现如下几种意识内容的变化： 精神错乱（amentia）：见于轻度意识障碍的情况下，表现为思维混乱，对周围事物难以理解和辨别，多见于流行性脑炎、中毒性或全身性疾患、症状精神病等。 谵妄（delirium）：见于轻度或中等程度意识障碍的情况下，有幻觉、错觉和妄想，并有精神运动性兴奋，间或能正确地识别周围的事物，多见于高热、酒精中毒及脑动脉硬化等。 意识模糊（confusion）：往往伴有意识混浊，记忆障碍，注意

38、力涣散，对周围事物漠不关心，对复杂事物难以识别和难于理解，时间和空间的定向力丧失，运动活动协调发生困难，呈无欲状。 朦胧状态（twilight state）：表现为错觉、梦幻觉，可突然出现无目的行为，行为多接近于正常，见于精神分裂症、歇斯底里和癫痫等。 根据意识混浊和意识内容变化的程度，又可把意识障碍的发展分为轻、中和重度意识障碍三种情况。 （1）轻度意识障碍：有嗜睡倾向，眼睑半闭，精神不集中，智力活动障碍，对外周事物反应迟钝，间或有运动性兴奋，吵闹不休，难以接近，不能自行进食，但无吞咽困难，无括约肌障碍现象。 （2）中度意识障碍：呈嗜睡状态，角膜反射忽有忽无，对一般刺激多无反应或反应迟钝，对

39、强烈的损伤性刺激有哼声反应，但不出现防御性运动反应或反应迟钝，体温、呼吸、脉搏和血压可能有不规则的波动，表现为呼吸不规则，脉速和虚脱等，不能饮水，但可吞咽唾液，进食困难，括约肌功能障碍，表现为大小便潴留或失禁。 （3）重度意识障碍：处于昏迷状态，对外界的任何刺激均无反应，瞳孔忽大忽小，但常散大，角膜反射和防御反射等均消失，腱反射减弱或消失，有吞咽困难及咳嗽困难，植物神经功能明显紊乱，表现为呼吸不规则，脉搏和血压有明显波动，血压往往下降，大小便失禁。（四）四个方面的功能检查有助于了解昏迷时脑结构损害的部位 对昏迷状态下的体征了解得最多的是呼吸形式、瞳孔状况、眼球前庭反射性眼球运动以及躯体对刺激的

40、运动反应的改变。因为这些特殊功能的调节在中枢神经系统内有不同的定位，了解这些特殊功能的改变，有助于判断脑受损的部位。 图1914 脑内不同部位损害引起昏迷时呼吸形式的改变 当前脑功能受到广泛性抑制时（如肝功能衰竭时的代谢性脑病等），呼吸可产生消长式变化，其间伴有短暂的呼吸暂停，称为潮式呼吸（Cheyne- Stokes respiratory）（A）；中脑损伤可引起呼吸增强从而导致过度通气（B）；脑桥头端部位的损害可导致一种独特的呼吸方式称为长吸呼吸（C）；脑桥下端和延髓上端损害时，呼吸的节律性消失，出现共济失调性呼吸（D），这种呼吸方式常常是呼吸停止的先兆（E）。 1、呼吸形式（respir

41、atory pattern） 脑内不同部位受损时，呼吸形式可出现一些特征性的改变（图1914）。当双侧大脑半球特别是前脑区、或双侧间脑受损时，可破坏两种正常的呼吸调节，一种是大脑对低位呼吸中枢的紧张性调节发生障碍；另一种是大脑对呼吸节律的抑制性影响发生障碍。正常情况下，当化学感受器对低位脑干呼吸中枢停止刺激时，大脑的紧张性调节就可维持节律性呼吸，当大脑的这种紧张性调节发生障碍时呼吸节律也就发生异常。另一方面，在正常情况下，大脑能限制较低位呼吸中枢对化学感受器刺激的反射性呼吸反应。当这两种调节机能受到压抑或发生障碍时，就可出现不稳定的周期性呼吸，称为潮式呼吸（Cheyne-Stokes呼吸）。中

42、脑旁中央网状结构（paramedian reticulum）受损或功能压抑时，可引起规则和持久的呼吸增强，称为中枢神经性过度通气（central heperventilation），但纯属这种异常形式的呼吸异常是较少见的。当脑桥头侧受损时，可产生特殊的呼吸形式，表现为吸气时间明显延长，并且吸气过程中可有短暂的呼吸暂停，称为长吸呼吸（apneusis）。当脑桥下端或延髓上端损害时，呼吸节律和深度均变得不规则，称为不规则性呼吸，或共济失调性呼吸(ataxic breathing)。这种形式的呼吸通常是呼吸停止（respiratory arrest）的先兆。 2、瞳孔及瞳孔对光反射(pupil an

43、d pupillary light response) 视网膜节细胞的轴突汇聚形成视神经，后者进入脑内经视交叉、视束投射到中脑和丘脑结合部的顶盖前区，顶盖前区神经元的轴突经过后联合投射到EdingerWestphal核内，该核内的神经元为副交感神经的节前神经元，其轴突投射至睫状神经节，睫状神经节发出的神经纤维支配睫状肌，使睫状肌收缩，瞳孔缩小（图1915）。瞳孔对光反射的消失往往是局灶性脑结构损伤的结果，间脑与脑桥之间的上述相关神经中枢和传导径路的损害，都可影响瞳孔的大小和对光反应性（图1916）。因此，检查瞳孔的直径、形状和反应是了解昏迷的重要线索。如中脑背侧的损伤累及顶盖前区时，可引起瞳孔

44、对光反射消失而使瞳孔固定在中等大小；在动眼神经水平损伤中脑时，常常引起动眼神经核、动眼神经等的双侧损伤，这是因为两侧的细胞团基本上是彼此靠近的，并且常常同时累及副交感缩瞳孔系统和在其邻近下行的交感扩瞳孔系统（下丘脑至胸髓交感中枢），结果使双侧瞳孔对光反射完全消失，瞳孔固定在中间位置。图1915 瞳孔对光反射通路 视网膜节细胞的轴突汇聚形成视神经，后者进入脑内经视交叉、视束投射到中脑和丘脑结合部的顶盖前区，顶盖前区神经元的轴突经过后联合投射到EdingerWestphal核内，该核内的神经元为副交感神经的节前神经元，其轴突投射至睫状神经节，睫状神经节发出的神经纤维支配睫状肌，使睫状肌收缩，瞳孔缩

45、小。LGN=外侧膝状体核；MLF=内侧纵束。 颈上神经节的交感神经纤维也支配睫状肌，其作用是使睫状肌舒张，瞳孔散大。颈上神经节的节前神经元位于上胸段脊髓，受下丘脑发出的紧张性兴奋调控。因此，前下丘脑的受损或受压可阻断该部的传出冲动，使瞳孔缩小，限制其对光反应（图1917）。广泛性前脑损伤时，如代谢性脑病时，由于交感神经的功能受损，瞳孔可极度缩小，但对光反射仍然存在。脑桥损害累及上述瞳孔扩大的神经通路（下丘脑的下行调节纤维）时，也可产生瞳孔缩小，但对光反射保留。这种损害可以是单侧、也可以是双侧，分别引起单侧或双侧瞳孔的缩小。在脑桥出血的情况下尤为显著，瞳孔极度缩小如同针尖，这种情况下瞳孔对光反射可一时性地消失。另外，过量应用镇静药物，特别是鸦片类药物也可缩小瞳孔，但对光反射存在（图1916）。图1916 瞳孔大小及瞳孔反应可以帮助确定引起昏迷的脑内损害的部位 代谢性脑病、药物过量摄入或间脑弥散性受压抑导致昏迷时，瞳孔与正常相比稍微缩小，但对光反应灵敏；顶盖前区的损害阻断视觉刺激导致的瞳孔收缩，从而导致瞳孔散大、对光反应消失；动眼神经的损伤经常是一