急性脑梗死的溶栓治疗时间窗及其病理生理
贺茂林陈清棠
中图分类号：R743.33文献标识码：C文章编号：1003－0603(2000)05－0315－03 溶栓治疗是当今急性脑梗死的一个最主要研究课题。约80%～90%急性脑梗死是血栓堵塞脑动脉所致，而溶解血栓可特异性地逆转此病理过程。溶栓治疗急性脑梗死的目的就是在缺血脑组织出现坏死之前，溶解血栓，再通闭塞的脑血管，及时恢复缺血脑组织的供血，从而挽救缺血脑组织，减少或避免脑功能的缺损。在缺血脑组织出现坏死之前进行溶栓治疗才有意义。
1概述
脑组织对缺血的耐受性特别差。脑血流(CBF)供给一旦发生障碍，很快就会出现神经功能异常；缺血达一定程度后，脑细胞就不可避免地发生缺血坏死。局部脑组织对缺血较全脑缺血的耐受时间要长。实际上，局部脑缺血中心缺血区很快也发生坏死，只是缺血周边半暗带区对缺血的耐受时间较长。因此，溶栓治疗的主要目的是挽救那些尚未坏死的缺血周边半暗带区脑组织。
缺血性脑卒中可进行有效治疗的时间称为治疗时间窗。有许多因素可以影响急性脑梗死的溶栓治疗时间窗。不同个体的溶栓治疗时间窗存在较大的个体差异。根据现有的研究资料来看，急性脑梗死发病3小时内绝大多数患者采用溶栓治疗是有效的；发病3～6小时大部分溶栓治疗可能有效；发病6～12小时小部分溶栓治疗也可能有效。但急性脑梗死溶栓治疗时间窗有待于目前正在进行的大规模、多中心、随机、双盲、安慰剂对照临床试验结果来确定。
2脑的正常血供和氧代谢
脑是全身需氧、需血最多的器官。脑的重量虽只占体重的2%，但脑的耗氧量为总耗氧量的23%，CBF占全身血流量的15%。在安静状态下，正常CBF约为55 ml。min－1。100 g－1；CBF携氧量440 μmol。min－1。100 g－1；脑耗氧量为156 μmol。min－1。100 g－1。脑需血、需氧量如此之多，是由于其代谢特别旺盛，需要不断地大量耗能所致，表现在静息状态包括睡眠时仍有频繁的脑电活动，即脑神经细胞膜不停地去极化和复极变化，离子泵不停地工作，以及合成乙酰胆碱等突触传递所必需的物质。由于脑是机体氧代谢最旺盛的器官，因而对缺血缺氧的耐受性最差。
脑组织几乎没有能量物质的储存。脑的血供一旦完全停止，弥散在脑组织和结合于血液中的氧将在8～12秒内完全耗尽，储存在组织中的少量能量物质，如ATP、磷酸肌酸等将在2分钟内完全耗完。因此，脑功能和结构的完整必须依靠正常血氧和血糖的连续供应。
人体从外界吸入氧气，氧到达脑组织为脑细胞所利用，是一个复杂的过程。毛细血管床中的氧弥散到脑组织、细胞和线粒体，其动力是氧分压梯度。正常脑动脉血氧分压为12.0～1 2.7 kPa(1 kPa=7.5 mmHg), 脑静脉血氧分压为4.7～5.3 kPa, 脑毛细血管血氧分压约为8.7 kPa。微电极研究表明，正常脑细胞线粒体的氧分压仅为0.7 kPa。脑静脉血氧分压迅速下降至2.7～3.3 kPa时，将出现持久性昏迷。说明氧从毛细血管弥散到线粒体需要相当大的氧分压梯度，才能维持正常脑功能。故正常脑组织从血液中实际可利用的氧要比血液所携带的氧量要少许多。
3全脑缺血研究
在人类，完全中断脑供血6秒，出现意识丧失。心脏停搏10秒自发脑电活动消失，5分钟
即开始产生永久性的脑细胞损害。在正常血糖水平时，全脑缺血10～20分钟，产生严重的广泛的选择性神经元坏死；缺血1～2小时出现局灶性脑梗死(如尾状核和壳核梗死)。而高血糖时，出现脑梗死的时间<1小时。
脑缺血缺氧性神经功能紊乱的病理生理演变过程分为2个时相。
第1个时相称“突触传递衰竭”。研究表明，脑细胞突触传递衰竭的CBF阈值为(18±2 )ml。min－1。100 g－1；相对应的CBF有效携氧量阈值为113 μmol。min －1。100 g－1。此时，脑自发电活动和诱发电位均消失，产生持续性意识丧失。动物实验进一步表明，脑电活动消失后，脑组织并没有立即停止耗氧，仍有血氧连续进入脑细胞内，虽然血氧供应水平较低，但并没有达到致死的血氧水平。因此，此时只要增加脑供血供氧，脑功能仍可恢复，脑损害是可逆的。
第2个时相为“膜泵衰竭”。脑细胞的生存有赖于细胞内外离子平衡, 细胞内外离子平衡依靠膜泵功能维持。研究表明,脑细胞离子泵功能衰竭的CBF阈值为(10±2)ml。min－1。100 g －1；相对应的CBF有效携氧量阈值为50 μmol。min－1。100 g－1。此时，脑细胞内外离子平衡破坏，出现脑细胞水肿、坏死等一系列不可逆的损害，故常危及患者生命。
临床上常根据脑静脉血氧分压来评估脑组织缺氧缺血的程度。当脑静脉血氧分压<4.0 kPa 时，开始出现脑供血不足的症状，此称为脑缺氧缺血的“反应阈”。当脑静脉血氧分压<3. 1～3.3 kPa时，出现意识丧失，称为“临界阈”。当脑静脉血氧分压<2.3～2.4 kP a时,脑细胞膜内外氧梯度消失，此时脑细胞再也无法利用氧，以至于有效的血氧供应消失，产生致死性的脑缺氧，称“致死阈”。
4局部脑缺血研究
4．1病理形态学研究：应用鼠的大脑中动脉堵塞局灶缺血模型进行研究发现，大脑中动脉堵塞15分钟，出现尾状核和壳核选择性神经元坏死；大脑中动脉堵塞30分钟，出现尾状核和壳核局灶性梗死和大脑皮质选择性神经元坏死；大脑中动脉堵塞60分钟，大脑皮质也出现梗死；大脑中动脉堵塞120 ～180分钟，脑梗死体积与大脑中动脉持续堵塞时基本一致，达到最大梗死体积。但是，不同动物种属对脑缺血的耐受性差异较大，较高级的哺乳动物研究表明，有些局部脑缺血即使持续2小时也可以不出现脑梗死；在缺血6～12小时，脑梗死的体积出现持续扩大。目前，在猴的实验研究中可以明确，局部脑缺血4～8小时血流再灌注可以明显减少脑梗死体积。
4．2神经生化和分子生物学研究：脑梗死发病初期，脑缺血中心区由于严重缺血很快发生能量代谢衰竭坏死。这种能量衰竭坏死所至的最初直接损害，是导致脑梗死形成的最主要原因。
脑缺血发生后，在不全缺血区及缺血再灌注区也可产生脑组织细胞坏死。虽已阐明许多缺血后神经元损伤的机制，但不同环节的作用及相互关系至今还不十分清楚。目前认为，兴奋性神经介质所引起的神经损伤是不全缺血区导致脑细胞坏死的一个主要原因。由于缺血后能量衰竭，神经末梢释放的兴奋性神经介质（主要是谷氨酸）发生转运和再摄取障碍。细胞外液中的谷氨酸异常增高导致神经元持续去极化，这促使谷氨酸进一步释放，因而造成兴奋性神经介质在细胞外液中大量积聚。兴奋性神经介质通过激活N甲基D 天冬氨酸(NMDA)、非NMDA受体引起一系列神经兴奋毒效应。
缺血脑组织在恢复血供后还可继续产生脑损害数小时～数日。这种缺血脑组织发生再灌注后所产生的脑损伤是脑梗死形成的另一个主要途径。缺血脑组织发生再灌注十分常见；而再灌注损伤不可避免。已知许多因子可以造成再灌注损伤，包括自由基、细胞内Ca2+超载、兴奋性神经介质毒效应、一氧化氮、炎性损害和膜磷脂代谢障碍等环节。但活性氧或氧自由基的大量产生，炎性细胞、炎性介质损害及其继发的微循环障碍，是直接或间接导致再
