神经系统病理生理

神经系统病理生理,主要内容第一节 意识障碍第二节 疼痛第三节 Alzheimer病,脑的基本特点,意识障碍,疼痛,Alzheimer病,脑的基本特点,The brain and spinal cord,Structural Characteristics, 解剖特征：颅腔内 skull 细胞组成：神经元 neurons 胶质细胞 glial cells 血液供应：椎动脉 vertebral arteries 颈内动脉 carotis interna 血脑屏障：内皮细胞，基膜， 神经胶质突起，紧密连接,The Brains Vital Statistics Adult weight: about 3 pounds Adult size: a medium cauliflower Number of neurons: 100,000,000,000 (100 billion) Number of synapses (the gap between neurons): 100,000,000,000,000 (100 trillion),Human Brain,Inside the Human Brain,Cell Types of the Brain,神经元胶质细胞,Neurons神经元,The brain has billions of neurons, each with an axon and many dendrites. To stay healthy, neurons must communicate with each other, carry out metabolism, and repair themselves.,Slide 14,Cellular Functions,Neuron is in charge of different functionsGlia nourishes and protects the neurons, new ideas in glial cells,Characteristics of Metabolism,The most active organ in energy metabolism 葡萄糖 Glucose is almost the only source of brain energy The storage of glucose in the brain is very limited,Characteristics of Brain Diseases脑疾病的表现特征, Region-dependent consequences to injuries, Limited capacity for self repair Acute brain damages will cause disturbance in consciousness (意识障碍) whereas chronic lesions usually lead to cognitive dysfunction (认知障碍),第一节 Consciousness Disorder意 识 障 碍,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。,（一）几 个 概 念,（二）意识障碍的原因 1、颅内疾病 2、代谢紊乱和中毒 营养物质缺乏 内源性毒素积聚 外源性毒素积聚 体液和电解质平衡紊乱 体温过高或过低。,意识维持和意识障碍的脑结构基础,脑干网状结构丘脑大脑皮层,（三）意识障碍的发生机制,脑干网状结构与觉醒,外周感受器的神经冲动,Structural Basis for Consciousness,1、ARAS受损 三叉神经感觉主核以上水平（脑桥上端以上）受损；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。 2、大脑半球的广泛损伤及功能抑制,意识障碍表现 意识清晰度降低（意识浑浊） 意识内容异常两个方面,（四）意识障碍的表现 Major Manifestations,意识混浊几种状态 恍惚（dizziness） 嗜睡（somnolence） 昏睡（sopor）木僵（stupor）昏迷（coma）,意识内容的变化 精神错乱（amentia）谵妄（delirium） 意识模糊（confusion） 朦胧状态（twilight state）,谵妄 Delirium,精神错乱Confusion,昏睡 Drowsiness,昏迷Coma,意识障碍程度 轻度意识障碍 中度意识障碍 重度意识障碍,植物状态 (vegetative state),防 治 原 则Principles of Prevention and Therapy,紧急应对措施 尽快明确诊断对因治疗 检测生命指征、意识状态 脑保护,第二节 疼 痛 Pain,(一)概述 Introduction,疼痛的概念 Concepts of pain 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。包括痛感觉和痛反应,是人类对疼痛的感觉，是人类所特有的,痛觉：发生在躯体某一部分的厌恶和不愿忍受的感觉，属于知觉范畴，发生在脑的高级部位，尤其是大脑皮层，是人独有的。伤害性感受：CNS对伤害性感受器激活而引起的传入信息的反应和加工，以提取组织损伤的信息，它可以发生在CNS的各个水平，从低等动物到人均有由于痛觉是意识水平的感觉，我们无法确定动物是否具有痛觉，只能观察其对伤害性刺激的行为反应。因而在描述动物时伤害性感受取代疼痛,（二）疼痛的原因 伤害性刺激 1、温度刺激 温度性伤害感受器 A神经纤维末梢 2、机械刺激 机械性伤害感受器 A神经纤维末梢 3、化学刺激 多觉性伤害感受器 无髓鞘C类神经纤维末梢 4、炎症 寂静性伤害感受器,痛觉感受器及其刺激 感受器：游离神经末梢 致痛物质：ATP、H+、K+、5-HT、组胺、乙酰胆碱、蛋白溶解酶、缓激肽等。 痛觉传入纤维 快痛：A类（1230M / S）； 慢痛：C类（0.52M / S）,（三）产生疼痛的组织及其疼痛的特点 1、皮肤 尖锐痛 2、深部组织 钝痛 3、内脏 钝痛 4、血管 强烈疼痛。 5、神经纤维,伤害性刺激致痛物质释放伤害性感受器将化学信号转变为电信号传入神经(A和C纤维) 释放疼痛信号传递物质(P物质，谷氨酸) 脊髓特异性及非特异性伤害性神经元伤害性信息脊髓各种传导束丘脑大脑皮层感觉区痛觉,（四）痛觉产生基本环节,损伤组织释放的致痛化学物质的来源：直接从损伤细胞中溢出的，如K+、H+、histamine、ACh、5HT和ATP等在局部由损伤细胞的酶促合成的物质，或通过血浆 蛋白及白细胞游走带入到损伤区的物质。缓激肽(BK) 和花生四烯酸的代谢产物，如前列腺素和白细胞三烯 (leukotrienes)由伤害性感受器本身释放的致痛物质，如substance P神经细胞及免疫细胞释放的细胞因子：EGF, IL-1, IL-8, TNF,激活伤害性感受器的致痛物质,致痛物质激活伤害性感受器的方式：直接作用：损伤组织释放K+和合成缓激肽直接兴奋伤害性感受器的末梢间接作用：a.通过引起血管舒张和组织水肿，增加致痛物质的积累b.促使其他致痛物质的合成释放，产生协同作用致痛物质激活伤害性感受器的机制：引起初级传入末梢去极化使感受器兴奋，换能机制，化学信号变为电信号。,Fig.5,pain,Mechanical, Chemical-electrical-chemical-electrical,SPglutamate,从脊髓到脑高级中枢传递伤害性信息的三条主要上行通路,（五）常见的疼痛类型及其产生机制 (1) 快痛与慢痛 快痛：刺激后很快发生，消失也快，是一种尖锐而定位清楚的“刺痛”，是由A类纤维传导。 慢痛：一种定位不清楚的“烧灼痛”，在刺激后0.51.0秒才能感觉到，持续时间长，并伴有情绪反应及心血管和呼吸等变化，由C类纤维传导。,痛觉信息通过感觉纤维动作电位向中枢传导,（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。,（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，通常是神经或组织受损导致伤害性信息持续传入的结果。,痛觉过敏机制：外周伤害性感受器的敏化 脊髓后角神经元的过度兴奋 发条拧紧：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。,脊髓后角神经元的生化特性和兴奋性的变化能引起自发性疼痛（spontaneous pain），并能使疼痛的阈值降低。最有力的证据就是幻肢痛（phantom limb pain），即患者持续感到已被切除的肢体疼痛。,（4）中枢性疼痛 中枢性疼痛：脊髓丘脑束投射的靶细胞（丘脑外侧核群，丘脑内侧核群）的损害可引起剧烈的疼痛。 丘脑综合症thalamic syndrome or Dejerine-Roussy syndrome）：丘脑腹后外侧部的小范围梗死，病人经常会出现自发性的烧灼痛或对一些通常情况下不会引起疼痛的刺激产生触痛。 疼痛说示不能综合征(asymbolia for pain)：损伤脑岛皮层，患者可感受到伤害性刺激引起的疼痛，亦可区分锐痛和钝痛，但不能对疼痛表现出适当的情感和情绪反应。,（5）牵涉痛 某些内脏病变可引起体表一定部位疼痛或痛觉过敏。会聚学说；易化学说。,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。,第三节 阿尔茨海默病 Alzheimer,Alzheimer Disease (AD),（一）基本概念 1、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发病。 2、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。,（二）危险因素 1、老龄 2、基因异常,（三）Alzheimer病临床表现特征 1、记忆障碍 2、认知思维障碍 3、性格改变 4、情感及精神障碍,Learning and Memory Deficits,（四）Alzheimer病的发病机制 1、神经原纤维缠结： P-tau Tau过磷酸化 不溶性tau蛋白神经元纤维神经元纤维缠结细胞骨架损害神经元死亡,Normal tau,AD p-tau,Ser Thr,p,p,p,p,p,p,p,p,ADP,ATP,p,p,Protein kinases ?,Protein phosphatases ,Imbalanced phosphorylation system leads to tau hyperphosphorylation,Ser Thr,Pi,神经原纤维缠结,2、脑内淀粉样物质沉淀 ：AA-淀粉肽前体蛋白 A-淀粉肽,Alzheimer病时神经原纤维缠结和老年斑,Alzheimer病时易受损的神经元和传导通路,治 疗支持、对症治疗,不择手段、不记后果地强制性地获取使用某种毒品,毒 品 成 瘾,Dopamine Projection of dopaminergic neurons,Neuroanatomy,Nigrostriatal dopamine pathway (黑质纹状体多巴胺通路): Substabtia