急性一氧化碳中毒迟发性脑病发病机制研究进展
魏 文 玺
【期刊名称】内蒙古医学杂志 【年(卷),期】2015(000)004 【总页数】3
【关键词】[关键词] 一氧化碳中毒；迟发性脑病；脑细胞；缺氧
急性一氧化碳中毒意识障碍恢复后，经过2～60 d的假愈期。又出现如下临床表现：(1)精神及意识障碍；(2)锥体外系神经障碍；(3)锥体系神经损害；(4)大脑皮层局灶性功能障碍。称之为急性一氧化碳中毒迟发性脑病(DEACMP)[1]，DEACMP发病率高，致残率高，严重影响患者生活质量， 国内报道发生率10%～30%，国外报道13%～50%[2]。迄今为止，一氧化碳中毒迟发性脑病发病机制仍不十分明确，本人阅读大量文献进行总结分析，以期给临床以参考。
1 缺血及缺氧机制
一氧化碳中毒主要导致细胞水平的氧输送和氧利用障碍，急性一氧化碳(CO)中毒后，进入血液的CO与血液中红细胞内的血红蛋白结合，生成碳氧血红蛋白(COHb)，由于CO与血红蛋白亲和力比氧和血红蛋白的亲和力大240倍，碳氧血红蛋白的解离速度是氧合血红蛋白的3 600，一方面使血红蛋白失去携带氧的能力，另一方面COHb不能携带氧且不易解离，导致组织双重缺氧。COHb还能使血红蛋白氧解离曲线左移，血氧不易释放给组织而造成细胞缺氧，形成低氧血症。
CO中毒时，机体处于严重的缺氧，脑组织缺氧后，由于脑组织细胞中有氧代谢减弱，供能随之下降，若在完全缺氧的情况下，脑内能量在10 min内耗尽，
势必增加糖酵解比例，乳酸的生成也相应增多，当脑组织中葡萄糖的储备量耗尽时，脑就失去了能量供应，脑内的能量物质三磷酸腺苷迅速耗尽，钠泵转运失常，引起细胞功能和能量代谢障碍[3]。缺氧不能解释DEACMP存在着假愈期，缺氧可能仅是DEACMP发生的是始动因素。脑组织耗氧量占全身耗氧量的20%～30%，脑细胞能量来源完全依赖糖的有氧代谢，几乎无能量储备，因此，脑组织对缺血缺氧性损害十分敏感，不同脑组织对缺血缺氧损害的敏感性不同：神经元最不能耐受，其次为神经胶质细胞，最后为血管内皮细胞[4]，由于脑血液循环的解剖学结构特点，脑深部以苍白球为中心的基底节区，是大脑中动脉供血边缘区域，侧枝循环少，因此当缺氧时，DEACMP的脑组织病理特征为脑组织局限性坏死，表现在大脑皮质的海绵状病变、脑白质脱髓鞘改变、苍白球的变性、海马的坏死性病变还有小脑坏死及脱髓鞘等改变[5]。
2 细胞毒性损伤机制
CO与线粒体中的细胞色素A3结合阻断电子传递链，延缓还原型辅酶I(NADH)的氧化，抑制细胞呼吸。CO与还原型细胞色素氧化酶二价铁结合，抑制细胞色素氧化酶的活性，影响细胞呼吸和氧化过程，阻碍氧的利用。另外CO中毒时与肌红蛋白(Mb)结合形成碳氧肌红蛋白(COMb)使Mb失去储氧能力[6，7]。一氧化碳可与血小板血红素蛋白结合，引起一氧化氮(NO)释放，过量的NO产生过氧亚硝酸盐(ONOO-)损伤线粒体功能，导致组织性缺氧[8]。一氧化碳可与细胞色素C氧化酶(CCO)结合，阻碍呼吸链中电子传递，阻断氧化磷酸化，导致细胞呼吸障碍，从而产生相应病理损伤[9，10]，相应COHb浓度降至正常后仍可持续发挥其细胞毒性作用引起DEACMP的发生。
3 缺血再灌注损伤与自由基及钙超载机制
一氧化碳中毒治疗过程中的缺血-再灌注损伤也是其病理机制的重要方面：CO中毒时由于缺氧导致代谢障碍，血管内皮受损，可出现血管闭塞及微循环障碍，及血黏度增加等病理过程，在急性一氧化碳中毒治疗过程中，首先脱离中毒环境，给予常规吸氧及高压氧治疗，血液微循环得以改善，组织器官供氧的恢复，存在着缺血-再灌注损伤的病理过程[11，12]。在再灌注过程中有大量的自由基产生，这是造成脑细胞损伤的一个主要因素。有实验证实一氧化碳中毒后脑细胞中过氧化物质、活性氧自由基等显著增加，谷胱甘肽过氧化酶、过氧化氢酶、维生素E等含量明显减少，大量自由基使是细胞膜脂质过氧化反应增强，并引起线粒体功能障碍，导致细胞严重损伤或死亡[13]。
急性一氧化碳中毒后，由于缺氧时钠泵功能出现障碍，神经细胞处于酸中毒和高钠状态，内源性儿茶酚胺释放增加，蛋白激酶C活化，激活Na+和Ca2+交换蛋白，导致神经细胞内钙超载。研究表明细胞内钙离子的浓度与细胞受损伤程度正相关，细胞内钙超载可造成线粒体功能障碍促进膜磷脂水解使细胞膜及细胞器受损，从而引起细胞的不可逆损伤。而反复使用高压氧极似缺血再灌注过程，可使体内的氧自由基生成增加[14]，而损害细胞膜。但这不能解释迟发性脑病的白质脱髓鞘改变这一特点。
4 兴奋性氨基酸与细胞凋亡机制
谷氨酸作为一种兴奋性氨基酸的主要作用于突出后受体，急性一氧化碳中毒后脑中谷氨酸的释放显著增加，突触末梢大量释放谷氨酸，却不能迅速将其灭活，过度刺激神经元突触后膜N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体，与一氧化碳中毒介导的兴奋性氨基酸毒性及迟发性神经元死亡有关[15]。
细胞凋亡机制：凋亡又称为程序性细胞死亡，它与细胞坏死构成了细胞死亡的
急性一氧化碳中毒迟发性脑病发病机制研究进展
