系统方法在颅脑外伤研究中的应用

jsphsz

杨学军 杨树源 王明潞 张金钟

摘要 颅脑外伤是神经外科的常见疾病，有很高的病死率和致残率。近20年来，随着对颅脑外伤研究的不断深入，人们发现颅脑外伤后存在着复杂的病理生理变化，这些变化不仅存在于颅内，也广泛存在于颅外，如心血管系统、肺、胃肠道、肾、肝等重要器官的功能不全，以及凝血机制障碍、电解质紊乱等[1]。由于这些颅外的病理生理改变严重影响病人的预后，要求医务工作者从系统联系的角度考虑问题，采取综合的治疗手段。但以往的研究往往忽略了颅脑外伤导致的心血管系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统等众多系统、器官的变化，割裂了神经系统与其它系统之间的联系。在颅脑外伤的心血管系统研究中，尽管已有人对颅脑外伤后心血管系统的不同方面的变化如血流动力学状态、心肌损害、心电图改变等分别进行了临床及实验研究，但缺乏对这些改变的综合分析，结果不能发现这些病理生理改变与颅脑外伤之间的内在联系和共同的病机。我们的课题立足于对严重颅脑外伤后，心血管系统的血流动力学状态的直接监测、心肌损害的酶学证据和对心电图改变进行的连续、动态、综合的研究，发现颅脑外伤后心血管系统会出现一系列病理生理变化，这些变化同伤情有关并对病人的预后有重要影响。
关键词：颅脑外伤 心血管系统病理生理变化 系统方法
1、颅脑外伤后心血音系统病理生理改蛮的机理
我们研究发现，颅脑外伤后心血管系统所发生的病理十理变化有共同的病因基础。应激反应是颅脑外伤后即刻发生的，交感肾上腺轴的所有成分均参与这种反应，其结果是血浆儿茶酚胺（CA）值往往在1分钟内达到高峰，可达正常值的10一100倍，以后由于中枢神经系统CA神经元的损伤、下丘脑及脑于的损伤、脑干的突然移位激活了髓质的敏感区域，均可引起交感神经的高活性。[2]在我们所研究的严重颅脑外伤病人中，伤情越重，血CA水平就越高。交感神经系统的高活性状态是严重颅脑外伤病人的共同病理过程，那么交感神经系统的高活性在心血管系统所发生的变化中扮演了何种角色，就成为了我们研究的中心问题。
在心肌损害特异性酶学改变的研究中，我们发现，颅脑外伤后心肌特异性酶的持续升高同血CA浓度呈显著正相关，从而推断正是由于交感神经的过度兴奋和血CA的直接毒性作用，导致了区域性的心肌灌注变化及血管收缩，并使血管壁释放出形成血栓的物质，使血小板聚集、堵塞了心脏的小血管，使得心肌发生了进行性的病理改变，临床上表现出血清心肌特异性酶的升高。脑外伤伤情越重、血CA水平越高，这种病理损害就越明显。
脑损害后伴随颅压高而出现的心率减慢和血压升高是1902年由Cushing首先描述的，并被认为是中枢神经系统病变与心血管改变之间联系的经典论述[3］。但我们通过对颅脑外伤病人系统的观察研究发现．Cushing所描述的心率减慢往往是颅压高晚期的表现，且由于受缺氧、酸中毒和电解质紊乱的影响往往并不出现。我们的研究证实，心率（HR）和系统血压（SAP）同血CA水平相关，可作为交感神经高活性的敏感的临床标志。颅脑外伤后系统血流动力学的变化是复杂的，单独检测HR和SAP指标显然是不全面的，因而我们应用了Swan-Gamz右心漂浮导管这一对了解心血管病理生理改变具有独特优越性的先进手段，对颅脑外伤病人的血流动力学状况进行连续监测，结果发现颅脑外伤后血流动力学处于高动力状态，主要血流动力学指标同血CA紧密相关，即交感神经的高活性是造成这种高动力状态的原因。
在我们的研究中，各种心电图异常达92% 。综合分析发现，其中窦性心动过速和左心室高电压不是孤立存在的，而是伤后病人高血流动力状态的反映，且同交感神经的高活性状态密切相关。在正常情况下，心血管系统受心血管活动中枢的调节可维持在一个稳定状态，颅脑外伤后交感神经系统占优势，这种稳定状态被破坏，为了获得新的平衡，副交感神经系统的活性也要相应增加，但由于颅脑外伤后约有20％一25％的病人存在脑干损伤[4]，以及随后出现的继发性损害，使得位于脑于的心血管交感与副交感神经中枢调节紊乱，造成病人心率的异常改变。还有些颅脑外伤病人的心电图表现为ST-T的改变，心室内传导阻滞，提示病人存在心肌缺血，而且血CA和心肌特异性酶水平高的病人多出现ST-T改变，上述证据表明颅脑外伤后病人心电图的改变是血CA、心肌特异性酶升高和心肌损害的反映。
通过分析我们认为，颅脑外伤后心血管系统病理生理变化之间存在着相互联系和共同的本质，交感神经系统的高活性状态是实现这种联系的纽带和根源，这提示我们，颅脑外伤后有效地控制血CA水平的升高，防止脑干的继发性损害，就可以控制和减低心血管系统不良的病理生理变化。
2、心血管系统并发症对颅脑外伤预后的影响
近年来，严重颅脑外伤的病死率己由50％下降至30％，这不仅归因于对颅脑外伤的颅内研究的进展，还应归功于颅外继发危险因素的确定和预先处理。[5]通过对颅脑外伤后心血管系统病理生理改变的系统分析，我们发现，心血管系统的并发症制约看病人的预后，有时甚至是病人死亡的直接原因。
Clifton[6]在对50名死于严重脑外伤病人的尸检中发现，50％的病人存在心内膜下出血， Mc1eod[7]也发现了一例脑外伤病人伤后第5天在神经状况明显改善时突然死亡，组织学表明存在局灶的坏死，而脑和其它器官未发现致死原因。可见心肌损害是颅脑外伤后的一种严重并发症。由于目前尚无成熟的心肌活检方法提供病理资料，心肌特异性酶的升高就成为心肌损害的重要的临床标志，我们发现心肌特异性酶持续高水平病人多死亡或顶后不良，如再结合心电图、血CA水平多因素进行分析，可以更好地判定心肌损害的程度和推测预后。
作为颅脑外伤后心血管复杂的病理生理变化的一部分，颅脑外伤后心电图的变化具有一过性的特点，对于存活的病人，两周时追踪检查，发现心电图均转为正常。短期内心电图的恢复提示随着伤情的控制和恢复，交感神经活性的逐渐减低，心血管功能稳定状态的恢复，心肌的电生理异常可出现可逆性转变。
颅脑外伤后心脏的泵衰竭是进行性心肌损害、进展性低氧血症及酶中毒使心肌收缩性减弱共同作用的结果，死亡病人由颅脑外伤后高动力状态发展到第三天主要血流动力学指标下降，正是心脏泵血功能下降的表现。不仅心脏本身的功能状态影响心输出量，而已严重的脱水、复合伤所造成的低血容量，镇静剂及B受体阻滞剂的药物影响等，均可造成病人伤后血流动力学状态不稳定，从而影响病人的预后。
通过对颅脑外伤后心血管系统病理生理改变的系统思考和综合分析，我们认为对颅脑外伤病人应高度重视其心血系统的整体功能状态，并采取相应的综合措施。首先应加强监护，不仅应包括HR、SAP、心电同等一般指标，有条件的单位还应重视和监护其交感神经功能亢进水平、心肌特异性酶指标和血流动力学状态。在全面了解病人心血管功能状况的前提下，就可以有的放矢，防止由于心血管功能不稳定、严重的低血容量、心肌损害及泵衰竭导致病人死亡，同时也为进一步把握系统血流动力学状态和颅内血流动力学状态之间的关系提供了可能。
由于B受体阻滞剂（心得安）具有降低血中CA含量，纠正颅脑外伤后的心律大常，降低血压、纠正血流动力学异常，降低心肌需氧量、避免心肌缺血性损害的作用。可纠正颅脑外伤后心血管系统的病理生理改变，且对颅脑外伤后心血管系统病理生理改变的不同环节均起作用，是一种理想的治疗药物，被我们推荐使用。
我们有理由相信，随着对颅脑外伤后心血管系统研究的不断深入，必将降低由于心血管的并发症而造成的病人死亡，提高脑外伤的治疗效果。

参考资料
[1] Piek J,et al.Extracranial complications ofsevere head injury . J Neurosurg.1992;77;901
[2]Sobolsky JD ,et al. Centrl and peripheral amines effects of brain missile wonding and increase intracranial pressure, J Neurosurg.1992;76:119
[3]薛庆澄主编：神经外科学，人体科学技术出版社，1990 133
[4]Miller JD et a1. Further experience in management of severe head injury. J Neurosurg． 1981 ：54:289
[5]Miller JD.Head injury. J Neurol Neurosurg Psychlatry，1993；36：44O ”
[6]Clifion GL，et aL Neuropthology ofear1y and late death after head injury ．Neurosurgery 1981；8：10
[7]Mclod AA ,et aL Cardiac sequelae of acute head injury. br Heart J．1982；47 ：221