循环障碍性脑病 - 病因和发病机制

脑血管供血不足的原因

急性和慢性脑血管意外的病因相同。动脉粥样硬化和动脉高血压被认为是主要病因；这两种疾病通常同时存在。慢性脑血管功能不全也可能由其他心血管疾病引起，尤其是伴有慢性心力衰竭和心律失常（包括持续性和阵发性心律失常）的疾病，这些疾病常常导致全身血流动力学下降。脑血管、颈部、肩胛带、主动脉（尤其是主动脉弓）的异常也很重要；这些异常可能在这些血管发生动脉粥样硬化、高血压或其他后天性疾病之前不会显现。近年来，静脉病变被认为是脑血管功能不全发展的主要因素，不仅包括颅内静脉病变，也包括颅外静脉病变。动脉和静脉血管受压在慢性脑缺血的形成中都可能发挥一定作用。不仅要考虑脊椎病的影响，还要考虑邻近结构（肌肉、筋膜、肿瘤、动脉瘤）改变造成的压迫。低血压对脑血流有不利影响，尤其是在老年人中。这类患者可能会出现与老年性动脉硬化相关的头部小动脉损伤。老年患者慢性脑循环衰竭的另一个原因是脑淀粉样变性——淀粉样蛋白沉积在脑血管中，导致血管壁发生退行性改变，并可能破裂。

糖尿病患者常出现脑血管功能不全，他们不仅会出现微血管病变，还会出现不同部位的大血管病变。其他病理过程也可能导致慢性脑血管功能不全：风湿病、胶原病类疾病、特异性和非特异性血管炎、血液病等。然而，在ICD-10中，这些疾病被正确地归类到相应的疾病分类表中，从而决定了正确的治疗策略。

临床可检测到的脑病通常由混合病因引起。在存在导致慢性脑循环衰竭的主要因素的情况下，所有其他导致该病症的因素均可解释为其他原因。识别显著加重慢性脑缺血病程的其他因素，对于制定正确的病因和对症治疗方案至关重要。

脑血管供血不足的原因

主要的：

• 动脉粥样硬化；
• 动脉高血压。

额外的：

• 有慢性循环衰竭迹象的心脏病；
• 心律失常；
• 血管异常，遗传性血管病；
• 静脉病理学；
• 血管压迫；
• 动脉低血压；
• 脑淀粉样变性；
• 糖尿病；
• 血管炎；
• 血液疾病。

脑血管供血不足的发病机制

上述疾病和病理状况导致慢性脑灌注不足，即脑部长期无法获得由血流输送的主要代谢底物（氧气和葡萄糖）。随着慢性脑循环功能不全患者的脑功能障碍逐渐加重，病理过程主要发生在脑小动脉层面（脑微血管病）。小动脉的广泛损伤会导致弥漫性双侧缺血性损伤（主要累及白质）以及脑深部多发性腔隙性梗死。这会导致正常脑功能紊乱，并出现非特异性临床表现——脑病。

高水平的血液供应是维持脑功能所必需的。脑占体重的2.0-2.5%，消耗了全身循环血液的20%。大脑半球的平均脑血流量为每100克/分钟50毫升，但灰质中的脑血流量是白质中的3-4倍，并且大脑前部也存在相对生理性的高灌注。随着年龄的增长，脑血流量减少，额叶高灌注消失，这在慢性脑循环不全的发生和加重中起着一定作用。在静息状态下，脑的耗氧量为每100克/分钟4毫升，相当于进入体内所有氧气的20%。葡萄糖的消耗量为每100克/分钟30微摩尔。

脑血管系统有3个结构和功能层次：

• 头部的主要动脉——颈动脉和椎动脉，将血液输送到大脑并调节脑血流量；
• 大脑的浅表动脉和穿通动脉，将血液输送到大脑的各个区域；
• 提供代谢过程的微循环血管。

动脉粥样硬化最初主要发生在头部主动脉和脑表面动脉。动脉高血压主要影响为脑深部供血的穿通脑内动脉。随着时间的推移，这两种疾病的病变都会扩散到动脉系统的远端，并导致微循环床血管的继发性重构。当病变主要局限于微循环床和穿通小动脉时，就会出现慢性脑循环功能不全的临床表现，即血管脑病。因此，预防慢性脑循环功能不全及其进展的措施是充分治疗原发疾病。

脑血流取决于灌注压（体循环动脉压与蛛网膜下腔静脉压之差）和脑血管阻力。正常情况下，由于自身调节机制，即使动脉压在60至160毫米汞柱之间波动，脑血流仍能保持稳定。如果发生脑血管损伤（脂肪肝伴血管壁反应性增强），脑血流将更加依赖于体循环血流动力学。

长期动脉高血压患者收缩压上限会发生变化，此时脑血流保持稳定，且在相当长的时间内不会出现自身调节障碍。脑组织通过增加血管阻力来维持充足的灌注，这反过来又会增加心脏负荷。通常认为，在脑内小血管发生显著变化并形成动脉高血压特征性腔隙状态之前，脑血流水平是可以维持的。因此，及时治疗动脉高血压有一定的时间储备，可以防止血管和脑组织发生不可逆的病变，或减轻其严重程度。如果慢性脑循环功能不全仅基于动脉高血压，则使用“高血压脑病”一词是合理的。严重的高血压危象总是伴随自身调节的崩溃，并发展为急性高血压脑病，而每次急性高血压脑病都会加重慢性脑循环不足的症状。

动脉粥样硬化性血管病变的发生有一定规律：首先，病变位于主动脉，然后是心脏冠状动脉，接着是脑血管，最后是四肢。脑动脉粥样硬化性血管病变通常多发，位于颈动脉和椎动脉的颅内外部分，以及构成Willis环及其分支的动脉。

大量研究表明，头部主要动脉管腔狭窄 70-75% 时，就会出现血流动力学显著的狭窄。但脑血流不仅取决于狭窄的严重程度，还取决于侧支循环的状态，即脑血管改变其直径的能力。脑部的血流动力学储备允许无症状狭窄存在而没有临床表现。然而，即使是血流动力学上不显著的狭窄，也几乎肯定会发生慢性脑循环衰竭。脑血管动脉粥样硬化的过程不仅以斑块形式的局部变化为特征，而且还以狭窄或闭塞远端区域动脉的血流动力学重构为特征。

斑块的结构也至关重要。所谓的不稳定斑块会导致动脉栓塞和急性脑血管意外，最常见的是短暂性脑缺血发作。这种斑块的出血会导致其体积迅速增大，血管狭窄程度加重，慢性脑血管功能不全的症状也会加重。

当头部主要动脉受到影响时，脑血流将高度依赖于全身血液动力学过程。此类患者对动脉低血压尤为敏感，这可能导致灌注压下降，并增加脑缺血性疾病的发生率。

近年来，慢性脑循环功能不全的发病机制主要有两种。它们基于形态学特征——损伤的性质和主要部位——进行分类。弥漫性双侧白质损伤可分为白质病型或皮层下比斯旺格型脑血管功能不全。第二种是腔隙性变异型，表现为多个腔隙灶。然而，在临床实践中，经常遇到混合型。在弥漫性白质损伤的背景下，可发现多个小梗死和囊肿，除了缺血之外，反复发作的脑高血压危象也可能是其发展过程中的一个重要因素。高血压血管脑病的腔隙位于额叶和顶叶、壳核、脑桥、丘脑和尾状核的白质中。

腔隙性变异型最常见的病因是小血管直接闭塞。在弥漫性白质损伤的发病机制中，全身血流动力学反复下降——动脉低血压——起着主导作用。血压下降的原因可能是抗高血压治疗不足、心输出量减少，例如阵发性心律失常。持续咳嗽、外科手术、植物血管功能不全导致的直立性动脉低血压也很重要。在这种情况下，即使是轻微的血压下降也可能导致邻近供血末端区域缺血。即使在梗塞发展过程中，这些区域在临床上也常常处于“静默”状态，从而导致多发性梗塞。

慢性低灌注是慢性脑循环功能不全的主要致病环节，在这种状态下，代偿机制可能衰竭，脑部能量供应不足，首先导致功能障碍，进而造成不可逆的形态学损伤。慢性脑灌注低注的特点是脑血流减慢，血液中氧和葡萄糖含量下降（能量缺乏），氧化应激，葡萄糖代谢向无氧糖酵解转变，乳酸酸中毒，高渗性，毛细血管淤滞，血栓形成倾向，细胞膜去极化，小胶质细胞激活并开始合成神经毒素，这些毒素与其他病理生理过程一起导致细胞死亡。脑微血管病患者常出现皮质区颗粒状萎缩。

大脑的多灶性病理状况，主要损害深部部分，导致皮质和皮质下结构之间的连接中断，并形成所谓的断开综合征。

脑血流减少必然伴随缺氧，导致能量缺乏和氧化应激——这是一种普遍的病理过程，也是脑缺血导致细胞损伤的主要机制之一。在缺氧和过氧的情况下，都可能发生氧化应激。缺血会损害抗氧化系统，导致氧利用的病理途径——由于细胞毒性（生物能量）缺氧的形成，氧的活性形式得以形成。释放的自由基会介导细胞膜损伤和线粒体功能障碍。

急性和慢性缺血性脑血管意外可能相互转化。缺血性中风通常是在已有疾病背景下发生的。患者表现出由先前的脑血管病变（主要是动脉粥样硬化性或高血压性血管脑病）引起的形态功能、组织化学和免疫学变化，这些变化在卒中后会显著加重。急性缺血过程反过来会引发一系列反应，其中一些反应在急性期结束，而另一些则持续存在并导致新的病理状态的出现，最终导致慢性脑血管功能不全的症状加重。

卒中后病理生理过程表现为血脑屏障进一步受损、微循环障碍、免疫反应性改变、抗氧化防御系统耗竭、内皮功能障碍进展、血管壁抗凝储备耗竭、继发性代谢紊乱以及代偿机制紊乱。脑损伤区域发生囊性变和囊性-神经胶质变，将其与形态学上未受损的组织隔开。然而，在超微结构层面，在卒中急性期启动的凋亡样反应细胞可能在坏死细胞周围持续存在。所有这些都导致卒中前慢性脑缺血加重。脑血管供血不足的进展成为复发性卒中、血管性认知障碍直至痴呆发展的危险因素。

中风后时期的特点是心血管病理增加，不仅大脑而且全身血液动力学都出现紊乱。

在缺血性中风的残留期，血管壁的抗凝功能会逐渐丧失，从而导致血栓形成、动脉粥样硬化加重以及脑供血不足。这一过程在老年患者中尤为明显。在这个年龄段，无论既往中风史如何，都会出现凝血系统激活、抗凝机制功能障碍、血液流变性恶化、全身和局部血流动力学紊乱等症状。神经、呼吸和心血管系统的衰老会导致脑循环自身调节功能紊乱，以及脑缺氧的发生或加重，进而进一步损害自身调节机制。

但改善脑血流、消除缺氧、优化代谢可减轻功能障碍的严重程度，有利于保护脑组织。因此，及时诊断慢性脑循环衰竭并进行充分治疗至关重要。

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]