英文名称 :high altitude cerebral edema
高原脑水肿(high altitude cerebral edema,HACE)是一种以脑昏迷为主要特征的急性高原病。当人体急速进入高原或从高原迅速进入更高海拔地区时以及久居高原者,在某些因素(如过度疲劳、上呼吸道感染、精神巨大刺激等)的诱发下导致机体对高原低压性低氧不适应,由于脑缺氧而引起严重的脑功能障碍,出现严重的神经精神症状,甚至出现昏迷和/或共济失调等一系列表现。高原脑水肿是急性高原病中最严重的类型之一。
高原脑水肿的人群发病率为0.05%~3%,多发生在海拔3 500~4 000m以上的高原地区,随着海拔高度的增高及运动强度的增大,其发生率增高,以初次进入高原者为多见。虽然高原低压低氧是发生高原脑水肿的根本原因,但也有常见的诱发因素:
1.上呼吸道及肺部感染
可增加机体耗氧量,加重机体缺氧而诱发高原脑水肿。
2.剧烈运动和过度疲劳
使机体耗氧量增加,加重机体缺氧也是重要诱因之一。
3.情绪异常
包括巨大的精神打击、恐惧、悲愤、极怒、过度紧张等因素可使机体代谢增加,耗氧量增加,交感神经紧张性增强,从而易诱发高原脑水肿。
4.气候的剧烈变化
包括未采取有效的防寒措施以及醉酒、发热等诱因均可加重机体缺氧而诱发高原脑水肿。
AMS和HACE的病理生理学相似,但不能简单地将HACE解释为AMS更严重的一种形式。HACE的发病机制尚不清楚,最可能的原因是脑血流增加(CBF)引起的血管源性水肿,血-脑屏障的破坏,此外,ATP缺乏、脑自调节功能障碍、脑高血压、VEGF调节引起血管通透性升高也可能在HACE发病中发挥作用。
脑血流量增加:平原地区人群急进高原地区,或高原地区人群进驻更高海拔的地区,在疲劳、上呼吸道感染等诱因作用下,机体无法适应低氧低压、寒冷干燥的环境,大脑氧需要量不足,机体处于应激状态,释放大量皮质醇,引起周围小血管收缩、大动脉血管扩张,尤其是脑动脉血容量大量增加,脑内压力急剧增加,脑内压的升高如果来不及缓冲而压迫重要的脑组织,导致脑内组织发生相应变化引起神经、精神症状。
血-脑屏障破坏:血-脑屏障是维持大脑内物质平衡的重要结构,正常情况下大分子、电解质等物质无法通过,以保证大脑的内环境稳定。HACE的发生与血-脑屏障破坏有关,在低氧条件下,血管内皮细胞蛋白质表达异常并分泌多种细胞因子、炎症介质,损伤近旁血管内皮细胞,进而破坏血-脑屏障,这种破坏包括机械性损伤和化学性损害。
1.机械性损伤
平原地区人群急进高原地区,心理精神因素改变及高原独特的地理环境特点容易引起机体应激,体内皮质醇激素水平升高,激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统,体内血流量大量增加以及小血管收缩,导致颅内压力升高。脑血管内大量的血流量以及加速的血流对血管壁侧压力加大,机械性冲击损伤内皮细胞,导致内皮细胞凋亡,血-脑屏障被破坏,导致HACE的形成。
2.化学性损害
随着研究的深入,越来越多的生化因子被发现与HACE的发生有关。例如,缺氧诱导因子-1a(HIF-1a)大量表达和激活,进而促进血管内皮因子大量生成。在人体,水通道蛋白(AQP4)可高速转运水、调节脑细胞内的水代谢平衡。有研究显示,高原脑水肿患者脑组织中AQP4的mRNA诱导表达增强与血-脑屏障的破坏程度呈正相关。长期处于高原缺氧环境者,机体肾上腺皮质激素释放激素水平增加,通过激活星形胶质细胞的AQP4打破血-脑屏障液体平衡,脑细胞的水肿风险增高。
3.ATP缺乏
低氧对脑组织的直接损害,高原低氧环境下脑缺氧使脑细胞能量代谢发生障碍,三磷酸腺苷(ATP)产生减少,继而ATP的耗竭,细胞膜钠泵失去正常运转,细胞内钠离子累积增多,导致细胞间隙水分进入细胞内从而产生细胞内水肿。
4.脑自调节功能障碍
脑血管具有一定的自我调节功能。缺氧使脑血流增加,脑动脉直径改变。此外,大脑中动脉平均直径随海拔升高而不断增大。当氧含量低于15%时,脑血管的自我调节功能可能受损,脑微循环内流体静脉压升高,导致血-脑屏障破坏和血管源性脑水肿。
1.昏迷前期治疗
一般给予安静保温卧床休息,严密观察患者的意识状态变化,立即给予低流量持续吸氧,可给予脱水治疗一次,对兴奋、烦躁者可给予氯丙嗪50mg口服或肌内注射一次。
2.昏迷期治疗
(1)保持呼吸道通畅,氧疗:
给予足够的低流量持续吸氧,一般在2~4L/min为宜,重症可将氧流量增加至4~6L/min,避免持续高流量给氧。有条件地区可给予高压氧治疗,高压氧的压力一般应保持在1~3个绝对大气压之间,1~2次/d,每次1~2小时,5~15天为一疗程,疗程的多少可视病情轻重而定,治疗至脑电图恢复正常为止。使用高压氧治疗,需在血气监测下调节压力,使舱内压力能维持在健康人的血氧水平即可,使用高压氧治疗高原脑水肿无须过高的舱内压力,一个大气压已足够,过高反而会引起中枢神经系统损害。
(2)脱水治疗:
以脱水利尿、降低颅内压为原则,首先使用地塞米松,剂量宜大,且越早应用越好,方法是第一天应用地塞米松10mg,静脉滴注,每6小时给予10mg,次日改用地塞米松4mg,静脉滴注,每4小时1次,连续应用8~10日。20%甘露醇的用法:成人一般用20%甘露醇250ml,15分钟内快速加压静脉注射,每天2~4次,重症者必要时每4小时重复使用。呋塞米的用法:呋塞米20~40mg,适当稀释后静脉注射,2~3次/d。
(3)静脉补液:
为防止静脉输液会加重脑水肿,补液应慎重,尤其高原脑水肿、肺水肿及心力衰竭者,需严格控制液体的入量和补液速度,而高原脑水肿患者又同时存在血容量不足现象,需要一定量的液体维持生命的需要。因此,对高原脑水肿患者补液时绝对慎用生理盐水,一般选择5%或10%的葡萄糖液,必要时可用5%的糖盐水。补液同时可给予能量合剂、乙胺硫脲、细胞色素C等促进脑细胞代谢及改善脑循环的药物。在开始治疗的2天内,出入量处于适当的负平衡状态,3~4天起可能维持入量平衡状态。补液量以每天总入量=前1天尿量+500ml,总量每天不宜超过3 000ml。对能进食者,原则上不宜补液。
(4)纠正水、电解质紊乱及酸碱平衡:
由于患者昏迷而无进食及应用脱水利尿剂,高原脑水肿患者常伴有低血钾及酸中毒,应给予常规补钾并纠正代谢性酸中毒,方法为:10%氯化钾1.5g加入5%葡萄糖500ml中静脉滴注,每天可给予3~5g,每小时静脉滴注不超过1g氯化钾,有酸中毒时,需在血气监测下调整用药,一般可给5%碳酸氢钠250ml静脉滴注。
初进高原前应避免受寒、感冒等呼吸系统的不良影响,进入高原应有一个高原习服过程,即进入高原前和进入高原中及进入高原后的适应性锻炼,到达高原后尽量减少不必要的剧烈运动,注意保暖及休息,可适当服用一些药物。
预防性用药一般在进入高原前一天开始服用,能改善睡眠和促进利尿,所以能降低急性高原病的症状发生和程度,尤其能预防进入高原后出现的睡眠障碍及头痛等症状。常用药物有地塞米松、乙酰唑胺以及中药制剂(平高胶囊)等。