腦循環(huán)

    腦的血液供應(yīng)來自頸內(nèi)動脈和椎動脈（前者供應(yīng)大腦半球前2/3和部分間腦；后者供應(yīng)大腦半球后1/3、間腦后部、小腦和腦干)。它們在顱底形成Willis環(huán)，然后各自發(fā)出分支營養(yǎng)腦組織。一部分毛細(xì)血管形成脈絡(luò)叢伸入腦室內(nèi)，分泌腦脊液。腦毛細(xì)血管血液和腦脊液匯入靜脈系統(tǒng)（腦靜脈血先匯入硬腦膜靜脈竇，再經(jīng)頸內(nèi)靜脈注入腔靜脈）。

    （一）腦循環(huán)的特點：

    1、血流量大、耗氧量大。

    正常成年人在安靜狀態(tài)下，每100g腦組織的血流量為50-60ml/min，腦循環(huán)總血流量約為750ml/min，相當(dāng)于心輸出量的15%；而腦的重量僅占體重的2%左右。由于腦組織代謝水平高，且其能量消耗幾乎全部來源于糖的有氧氧化，故耗氧量很大。安靜時每100g腦組織耗氧3～3.5ml/min，腦的總耗氧量約為50ml/min，約占全身總耗氧量的20%。而且，腦組織對缺血和缺氧的耐受性較低，若每100g腦組織血流量低于40ml/min時，就會出現(xiàn)腦缺血癥狀;在正常體溫條件下，如果腦血流量完全中斷數(shù)秒鐘，意識即喪失，中斷5～6分鐘以上，將產(chǎn)生不可逆的腦損傷。

    2、血流量變化小。

    腦位于由顱骨構(gòu)成的顱腔內(nèi)。除腦組織外，顱腔內(nèi)還有腦血管（包括血管內(nèi)血流）和腦脊液。由于顱腔的容積是固定的，而腦組織和腦脊液均不可壓縮，腦血管的舒縮程度就受到很大的限制。所以，腦血流量的變化范圍明顯小于其他器官。腦組織血液供應(yīng)的增加主要依靠提高腦循環(huán)的血流速度來實現(xiàn)。

    3、存在血-腦脊液屏障和血-腦屏障。詳見后文。

    (二）腦血流量的調(diào)節(jié)

    與其他器官—樣，腦血流量也取決于動、靜脈壓差和血流阻力。在正常情況下，頸內(nèi)靜脈壓接近于右心房壓，且變化不大，腦血流阻力的變化也很小，所以影響腦血流量的主要因素是頸動脈壓。

    1、自身調(diào)節(jié)。

    當(dāng)平均動脈壓在60～140mmHg范圍內(nèi)變動時，腦血流量可通過自身調(diào)節(jié)保持相對穩(wěn)定;而正常情況下，腦循環(huán)的灌注壓為80～

    100mmHg。所以，正常人平時腦血流量主要依靠自身調(diào)節(jié)來維持;在高血壓患者，自身調(diào)節(jié)范圍上限可上移到180-200mmHg。當(dāng)平均動脈壓低于下限時，腦血流量將明顯減少，可引起腦功能障礙;若平均動脈壓高于上限時，腦血流量則明顯增加，嚴(yán)重時可因腦毛細(xì)血管血壓過高而引起腦水腫。

    2、CO2分壓與低氧的影響。

    CO2分壓升高和低氧可直接引起血管舒張，但在整體情況下，CO2分壓升高和低氧引起的化學(xué)感受性反射可使血管收縮。由于化學(xué)感受性反射對腦血管的縮血管效應(yīng)很小，故CO2分壓升高和低氧對腦血管的直接舒血管效應(yīng)較為明顯。目前認(rèn)為，CO2分壓升高引起腦血管舒張可能需要通過NO作為中介，而低氧的舒血管效應(yīng)則依賴于NO、腺苷的生成和ATP依賴的鉀通道的激活。當(dāng)過度通氣使CO2呼出過多時，由于腦血管收縮，腦血流量減少，可引起頭暈等癥狀。

    3、神經(jīng)調(diào)節(jié)。

    腦血管受交感縮血管纖維和副交感舒血管纖維的支配，但刺激或切斷這些神經(jīng)后腦血流量均無明顯改變。在多種心血管反射中，腦血流量也無明顯變化(神經(jīng)纖維的分布較少，所起的作用也很小）。

    (三)血-腦脊液屏障和血-腦屏障

    在腦室和蛛網(wǎng)膜下隙中充滿腦脊液(cerebrospinalfluid)。腦脊液為無色透明液體，含極少量細(xì)胞。正常成年人的腦脊液總量約150ml，大部分由腦室脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞和室管膜細(xì)胞分泌而生成，小部分由軟腦膜血管和腦毛細(xì)血管濾過而產(chǎn)生。每天生成的腦脊液約800ml，同時有等量的腦脊液被吸收入血,可見腦脊液的更新率較高。腦脊液生成后，由側(cè)腦室經(jīng)第三腦室、導(dǎo)水管、第四腦室進(jìn)入蛛網(wǎng)膜下隙，最后絕大部分通過蛛網(wǎng)膜絨毛被吸收入硬腦膜靜脈竇，少量可被腦室室管膜上皮、蛛網(wǎng)膜下隙毛細(xì)血管和腦脊膜淋巴管吸收,從而完成腦脊液的循環(huán)。

    腦脊液的主要功能是緩沖外力沖擊，以防腦和脊髓發(fā)生震蕩。由于腦組織與腦脊液的比重幾乎相等，所以，當(dāng)頭部受撞擊時，只要撞擊不很強(qiáng)烈，浮于腦脊液中的腦將不受任何損傷。但若遇嚴(yán)重撞擊時，則可能發(fā)生對側(cè)傷(contrercoup)，如額部受撞擊時，腦損傷通常不發(fā)生于直接受撞擊的額葉皮層，卻常發(fā)生于枕部視區(qū)，導(dǎo)致部分視覺缺失。同時，由于腦脊液對腦有一定的浮力，可使腦的重量減輕到50g左右，因而能避免腦組織對顱底部神經(jīng)和血管的壓迫。此外，腦脊液也是腦和脊髓神經(jīng)組織和血液之間進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。由于腦組織中無淋巴管，由毛細(xì)血管壁漏出的少量蛋白質(zhì)可隨腦脊液回流入血液，腦脊液循環(huán)是回收蛋白質(zhì)的途徑之一。

    腦脊液的成分與血漿成分不同。腦脊液中蛋白質(zhì)含量極微，葡萄糖含量以及K+、HCO3-和Ca2+濃度也較低，但Na+和Mg2+的濃度則較高。表明腦脊液的生成并非完全是簡單的血漿濾過，還包括主動轉(zhuǎn)運。一些大分子物質(zhì)較難從血漿進(jìn)入腦脊液，表明在血液和腦脊液之間存在屏障，這一屏障稱為血-腦脊液屏障(blood-cerebrospinalfluidbarrier)，其組織學(xué)基礎(chǔ)是無孔的毛細(xì)血管壁和脈絡(luò)叢細(xì)胞中運輸各種物質(zhì)的特殊載體系統(tǒng)。

    血液和腦組織中也存在類似的屏障，可限制物質(zhì)在血液和腦組織中自由交換，這一屏障稱為血-腦屏障(blood-brainbarrier)。水和游離狀態(tài)的脂溶性物質(zhì)，如CO2、O2、NH3、乙醇、氯霉素和一些麻醉劑等，很容易通過血-腦屏障。水溶性物質(zhì)，如Na+、K+、CI-等電解質(zhì)、葡萄糖和氨基酸，一般都需要毛細(xì)血管內(nèi)皮上特殊轉(zhuǎn)運體的介導(dǎo)(其通透性并不一定與其分子的大小有關(guān))。先天性缺乏葡萄糖轉(zhuǎn)運體1(GLUT1）的嬰兒在血糖濃度正常時，腦組織攝取葡萄糖不足，可導(dǎo)致癲癇發(fā)作和發(fā)育遲緩。此外，構(gòu)成血-腦屏障的毛細(xì)血管內(nèi)皮上還有轉(zhuǎn)運甲狀腺激素、某些有機(jī)酸、膽堿、核酸前體物等的轉(zhuǎn)運體。蛋白質(zhì)和多肽一般不能通過血-腦屏障，凡與血漿蛋白結(jié)合的脂溶性或水溶性物質(zhì)也不能通過血-腦屏障。例如，正常人紅細(xì)胞破壞后產(chǎn)生的膽紅素與血漿蛋白結(jié)合后不能通過血-腦屏障，但新生兒由于血-腦屏障發(fā)育尚未成熟,若發(fā)生高膽紅素血癥，游離的膽紅素可通過血-腦屏障而引起核黃疸

    (kernicterus)。血-腦屏障的存在也使得某些藥物，如蛋白質(zhì)抗體和非脂溶性藥物，不能進(jìn)入腦組織而產(chǎn)生療效。血-腦屏障的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、內(nèi)皮下基膜和星形膠質(zhì)細(xì)胞的血管周足等結(jié)構(gòu)。

    血-腦脊液屏障和血-腦屏障對于保持腦組織的內(nèi)環(huán)境理化因素的相對穩(wěn)定，防止血液中有害物質(zhì)進(jìn)入腦組織具有重要意義。例如，血液中的ACh、NE、多巴胺、甘氨酸等神經(jīng)遞質(zhì)不易進(jìn)入腦組織，從而可避免擾亂中樞神經(jīng)元的正常功能活動。在腦缺氧、損傷或腦瘤等情況下，血-腦屏障作用減弱，可使一些平時不能通透的物質(zhì)進(jìn)入病變部位，引起腦脊液的理化性質(zhì)、血清學(xué)和細(xì)胞學(xué)特性發(fā)生改變。臨床上采集并檢查腦脊液標(biāo)本，可對神經(jīng)系統(tǒng)某些疾病的診斷提供參考依據(jù)。

    在下丘腦第三腦室和延髓小腦池（即第四腦室）的一些室周區(qū)（稱為室周器）是血-腦屏障相對薄弱的腦區(qū)。在有些室周器，由神經(jīng)元釋放的多肽可進(jìn)入循環(huán)血液；而另一些室周器則含多種神經(jīng)肽和其他化學(xué)物質(zhì)的受體，循環(huán)血液中的一些化學(xué)物質(zhì)可作用于此處的受體，無需透過血-腦屏障即能引起腦功能的改變（見第八、九章）。

    在腦室系統(tǒng)，腦脊液和腦組織之間為室管膜所分隔;在腦的表面，腦脊液和腦組織之間為軟腦膜所分隔。室管膜和軟腦膜的通透性都很高，腦脊液中的物質(zhì)很容易通過它們進(jìn)入腦組織。在臨床上，為使那些不易透過血-腦屏障的藥物較快進(jìn)入腦組織，可將藥物直接注入腦脊液內(nèi)。

    轉(zhuǎn)載自：http://www.360doc.com/content/20/0217/11/52920_892649705.shtml