一、正常颅内压

一、正常颅内压

一般以人的侧脑室内液体的压力为代表。在椎管蛛网膜下隙通畅的情况下,与侧卧位时行腰椎穿刺所测得压力大体相等,因此可用后者来代替。成人的正常ICP为0.67~1.8 kPa(5.0~13.5 mmHg,或70~180 mmH2O),平均为1 kPa(100 mmH2O),女性略低;儿童为0.4~1.0 kPa(3.0~7.5 mmHg或40~100 mmH2O),平均为0.7 kPa(70 mmH2O)。上述压力是被测者平卧时,经颅骨钻孔穿刺侧脑室,或侧卧时作腰椎穿刺,再以内径1 mm的开放玻璃测压管测得的。该方法由Quinke于1891年创用,简便实用,其缺点是破坏了颅脊腔的闭合性,并造成了部分脑脊液(CSF)流失,从而影响了ICP测量的准确性,ICP越高误差越大。后人将其改进为闭合测压法,即颅骨钻孔后将专用压力换能器置于颅内,将压力转化为电动势进行测量及记录。随着仪表误差的减小,能比较正确地观察ICP的实际情况,并能做持续观察。

因换能器放置部位不同,并因各颅内结构的弹性及顺应性不同,而引出不同的压力数据。在脑室内压(IVP)与脑脊液压(CSFP),传感器均接触CSF,因此两者数据基本相同。在硬脑膜下压(SDP),传感器接触的是顺应性与CSF、不同的脑皮质,故测得的压力有轻微的偏差。在硬脑膜外压(EDP)接触的是弹性较大的硬脑膜,故此压力较IVP高。在脑组织压(BTP),传感器接触的是四周脑组织。由于脑组织中的血容量、含水量可影响BTP,故BTP与其他几种的结果有较大不同,常用以反映脑水肿情况。当颅内出现病变时各部间压力差将更明显。

(一)颅内压的组成

ICP由多种压力因素维持。第一是液静压,即CSF本身液位高度产生的压力。坐位时腰椎穿刺的CSF压比胸段高,胸段又比颈段高,说明了液静压的参与。但坐位腰椎穿刺测得的ICP低于脑室顶的压力,又说明ICP并非单纯由液静压决定的。第二为血管因素,从颅外大动脉至颈静脉间有相近90 mmHg的压力差,颅内动静脉及毛细血管将其中的部分血压传递给脑组织和CSF,这也构成了ICP的一部分。正是心脏的搏动导致颅内血管的扩张及脑室内脉络丛的搏动,造成了测压时脑脊液在玻璃测压管中随脉搏跳动。呼吸运动也可造成胸腔内压力的改变而影响颅内静脉压。由于动脉管壁坚韧,弹性大,传递压力能力差;而静脉管壁薄,弹性小,易受压扩张,影响血管床的总体积,故影响ICP的主要是静脉因素。压迫颈静脉或挤压胸腔相应引起的颅内静脉窦及上、下腔静脉的压力上升,都可使ICP随之上升。咳嗽、喷嚏、用力、屏气等由于可增加静脉压也会产生相同结果。正常ICP与颅内大静脉窦压力非常接近,可互相代表。ICF相同于血压是一波动的压力,故临床上ICP都用平均压(MICP)表达,MICP=舒张期ICP+1/3波幅压。

(二)Monroe-Kellie学说

该学说是认识ICP生理的基本原则,它指出,颅腔为一由颅骨构成四壁的体积固定的体腔,腔内3个内容物:脑组织、脑血容量(CBV)、CSF体积均不能被压缩,总体积必须保持恒定。如果其中一项体积增加,则必有另两项的体积缩减进行代偿。这种灵敏的生理功能由精细的调节机制来保证。以下分别讨论各项内容物是如何调节ICP的。

(三)脑脊液

脑脊液(CSF)是颅腔3项内容物中最易变动的成分,因此在颅腔空间代偿中作用较大。CSF大部分由脉络丛及室管膜分泌,每24 h达500 mL,由大脑凸面的蛛网膜粒及脊髓蛛网膜下隙吸收。其分泌取决于平均动脉压与ICP间的压差,其吸收则取决于ICP与上矢状窦间的压差,其分泌与吸收处于相对的平衡状态,当ICP<0.67 kPa(5 mmHg)时吸收基本停止,分泌压增大,使CSF增多而阻止ICP继续下降。当ICP>0.67 kPa时,发生相反的过程而延缓ICP的增高。当颅内有占位病变时,部分CSF可经枕大孔被挤入脊髓蛛网膜下隙,在那里被吸收,以降低ICP。但CSF在正常情况下仅占颅腔总体积的10%,因此CSF的总代偿能力只有10%左右。

(四)脑血容量(https://www.daowen.com)

脑血容量(CBV)指脑内所含的血液总量,相当于开放的血管床的总体积。脑血流量(CBF)是指流过颅内动脉、静脉及毛细血管的总流量,其中脑动脉及微动脉由于管壁中有平滑肌,能调节CSF而被称为脑阻力血管,其余的脑静脉、静脉窦及毛细血管的管壁则只能被动扩张。而脑血管阻力(CVR)指每毫升血流能在1 min流过100 g脑组织时所需的压力,正常值为0.17~0.21 kPa(1.3~1.6 mmHg)/(100 g·min)。CBF是保证脑的正常生理功能和代谢活动的必要条件,其大小取决于脑的灌注压(CPP)和(CVR)。

并由脑自动调节功能来维持,包括压力自动调节及代谢自动调节。压力自动调节是指当CPP下降时,阻力血管壁上的平滑肌受到的压力减小,血管舒张,管腔扩大,CVR减小,血流量增加,反之亦然。代谢自动调节则是由O2-CO2张力变化及代谢产物含量变化引起,当脑代谢增高,脑组织耗O2增加,CO2乳酸等代谢产物积聚,可使腺苷积聚而使脑血管舒张,CVR减小而血流量增加,以利于带走代谢产物、能量物质。一般而言,压力自动调节对全脑血流量的稳态起保证作用,而脑代谢自动调节则对CBF的合理分配起调节作用。

但脑血管的自动调节功能是有限度的。就压力自动调节作用而言,其调节的上限相当于CPP 16~17.3 kPa(100~130 mmHg),此时再提高CPP,CBF将随CPP的增加呈线性递增,产生脑过度灌注现象,脑的非阻力血管被动扩张、充血,血管渗透性增加,血-脑屏障受损害,有血内液体甚至细胞渗出,导致脑肿胀,使ICP增高。其调节的下限相当于CPP为6.7~8.0 kPa(50~60 mmHg),低于此限则CBF随CPP的下降而线性减少,产生脑缺血甚至脑梗死。脑损伤、脑肿瘤、长期脑缺血、PaCO2的异常均可不同程度地影响脑自动调节的正常发挥,此时如发生CPP的突然升高也会导致脑过度灌注的现象。总之,CBF影响ICP是通过脑内血管床的容量变化来引起血容量的变化而实现的。

(五)脑实质

成人半固体脑实质的体积是恒定的。ICP增高时它不会迅速缩减体积来适应。但在慢性ICP增高如在缓慢发展的脑积水病例中,还是能发现脑实质的可逆性减缩。当颅内发生脑缺氧、中毒、代谢紊乱、损伤、肿瘤、脑卒中(脑血管意外)、炎症等病变时,都会发生脑组织内异常积液而致脑体积较快增大的脑水肿,而导致ICP的增高。

(六)血气含量

脑动脉血内的氧分压(PaO2),与二氧化碳分压(PaCO2)与ICP关系密切。其中PaO2的正常限阈为8~18.7 kPa(60~140 mmHg),在此限中CBF、即稳定不变。当PaCO2低于8 kPa(60 mmHg)时脑血管即扩张,血管通透性同时增加,水分进入脑组织造成脑水肿使ICP增高;这种作用在PaO2低至2.7 kPa(20 mmHg)时达到最大。而PaO2超过18.7 kPa(140 mmHg)时,脑血管即开始收缩,CBF减少,ICP即下降。临床上常用过度通气,或高压下吸入O2的方法来提高PaO2,以降低ICP。

PaCO2则有更强的调节脑血管的能力。PaCO2从5.3 kPa(40 mmHg)的正常值开始,每升高0.13 kPa(1 mmHg)可使脑血管容积增加3%,即能显著升高ICP。当PaCO2超过9.3 kPa(70 mmHg)时脑血管的自动调节功能即不复存在,血管极度扩大,血管通透性大增。PaCO2的升高是脑血管扩张的最强刺激源。上述影响ICP的各因素可因患者年龄大小,有无血管硬化及神经系统病变,病变部位、性质、大小、扩张速度的不同,有无伴发脑继发性病变和CSF通路阻塞的情况,而会产生不同的影响效果及调节功能。