(一)發(fā)病原因
高原腦水腫的發(fā)病率與上山速度、海拔高度、居住時(shí)間以及體質(zhì)等有關(guān)。一般來(lái)講，平原人快速進(jìn)入海拔3000m以上高原時(shí)大約50%～75%的人出現(xiàn)急性高原病，但經(jīng)3～10天的習(xí)服后癥狀逐漸消失。多數(shù)作者認(rèn)為，本病的發(fā)生老年人低于青年人，女性低于男性;急性高原病的發(fā)生率與男性的體重指數(shù)(體重/身高2)呈正相關(guān)(p<0.05)，與女性的體重指數(shù)無(wú)關(guān)，說明肥胖男性易感性大。
(二)發(fā)病機(jī)制
在機(jī)體的所有器官中，大腦是最活躍的耗氧者。100g腦組織每分鐘耗氧量為3.5ml，幾乎是肌肉所需量的20～25倍。當(dāng)人體暴露于低氧環(huán)境時(shí)，雖然吸入氣氧分壓明顯降低，但機(jī)體對(duì)低氧進(jìn)行內(nèi)在自身調(diào)節(jié)，使腦血流量增加，腦組織的氧傳遞和氧利用率仍維持正常水平，腦組織一般不發(fā)生缺氧性損傷。在急性缺氧下，腦循環(huán)的變化與血液中氧分壓、二氧化碳分壓和組織代謝水平的高低等有關(guān)。Siesjo指出當(dāng)動(dòng)脈血氧分壓下降至30mmHg時(shí)，腦循環(huán)開始障礙，腦組織代謝紊亂。高原腦水腫發(fā)病機(jī)制很復(fù)雜，主要變化是缺氧引起的腦間質(zhì)水腫和腦細(xì)胞腫脹。
1.腦細(xì)胞毒性水腫(cytotoxic edema) 細(xì)胞毒性水腫系指腦組織缺血性和(或)缺氧性損傷引起的腦細(xì)胞內(nèi)水腫，致使大腦功能嚴(yán)重障礙。病人可出現(xiàn)昏迷，顱內(nèi)壓增高，腦脊液量劇增等;腦CT和MRI檢查表現(xiàn)為大腦灰質(zhì)水腫。細(xì)胞毒性水腫主要是由嚴(yán)重缺氧引起的腦細(xì)胞能量不足，從而導(dǎo)致離子泵功能減弱，鈉在細(xì)胞內(nèi)潴留。最近，Green (2000)等發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人體進(jìn)入6200m高原時(shí)，肌細(xì)胞Na -K -ATP酶出現(xiàn)下調(diào)(down-regulation)。另有報(bào)道，當(dāng)動(dòng)物吸入15%低氧混合氣體時(shí)，腦血流量及血乳酸無(wú)明顯變化，而吸入6%的氧8min，腦血流明顯增加，血乳酸含量增至40mg/ml。說明嚴(yán)重缺氧導(dǎo)致腦細(xì)胞能量代謝障礙，高能氧化磷酸化過程減弱，其結(jié)果既可降低細(xì)胞膜的離子轉(zhuǎn)運(yùn)，又可增強(qiáng)無(wú)氧酵解，乳酸產(chǎn)生增多，致腦血管擴(kuò)張，血流量增加。缺氧也可直接作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞，釋放擴(kuò)血管因子，使小動(dòng)脈平滑肌舒張，血流及血容量增高，血管滲透性增加。由于腦毛細(xì)血管滲透壓增高，血漿內(nèi)的膠體物質(zhì)、離子、水分從細(xì)胞外移入細(xì)胞內(nèi)，出現(xiàn)腦細(xì)胞滲透性腫脹(osmotic swelling)。腦組織腫脹及腦容積增加，一方面可壓迫周圍小血管，使局部血液循環(huán)不足，另一方面因血管壓力增高，毛細(xì)血管機(jī)械性損傷而局部供血不足，出現(xiàn)灶性腦缺血(focal ischemia)。根據(jù)MRI的檢查，細(xì)胞毒性腦水腫常常由急性高原病的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，故有人把中，重型急性高原病稱之為輕型腦水腫，即血管性腦水腫，但在臨床上很難明確區(qū)分。
2.血管性水腫(angioedema) 是因毛細(xì)血管壓升高引起的血-腦屏障機(jī)械性損傷而導(dǎo)致血管壁的通透性增加，致液體滲出血管壁外而進(jìn)入腦間質(zhì)，發(fā)生腦間質(zhì)的水腫(詳見急性高原病節(jié))。病人腦壓可升高，腦MRI檢查表現(xiàn)為大腦白質(zhì)水腫。
3.血管新生(angiogenesis)現(xiàn)代研究表明，當(dāng)組織缺氧和(或)缺血時(shí)，受傷部位有很多新的血管生長(zhǎng)(vascular growth)，又稱為血管新生。血管新生學(xué)說在近代醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域受人關(guān)注，特別是在腫瘤、燒傷、心肌病及肺動(dòng)脈高壓的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。血管新生是受各種肽類血管生長(zhǎng)因子的刺激或趨化而致。這些因子包括轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β)，腫瘤血管新生因子(tumor angiogenesis factor)，血小板衍生生長(zhǎng)因子(platelet-derived growth factor)，白介素-8(interleukin-8)及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)等。其中研究較多的是VEGF，它是由巨噬細(xì)胞分泌，能促使血管內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂，血管通透性增加，故又稱之為血管滲透因子(vascular permeability factor)。已知VEGF對(duì)毛細(xì)血管基膜有較強(qiáng)的溶解作用，并能破壞血管內(nèi)皮細(xì)胞，使細(xì)胞間隙擴(kuò)大，血管通透性增高。以往研究證實(shí)，腦腫瘤組織，特別是組織缺血或壞死區(qū)，VEGF-mRNA的基因表達(dá)最明顯。最近，Xu(1998)等將大鼠暴露于9%～6%的低氧氣體3h，腦組織VEGF-mRNA開始增加，至12h達(dá)高峰，說明缺氧可促使腦組織中VEGF增高。因此，Severinghaus提出，急性缺氧引起的VEGF對(duì)腦毛細(xì)血管基底膜的溶解是發(fā)生高原腦水腫的重要因素。
根據(jù)文獻(xiàn)記載，死于高原腦水腫病人的尸檢報(bào)告大約為25例，其共同特點(diǎn)是：大腦表面及腦底血管擴(kuò)張，充血及水腫。腦表面，腦實(shí)質(zhì)如灰質(zhì)、白質(zhì)、胼胝體和小腦灶性點(diǎn)狀出血。顯微鏡下神經(jīng)細(xì)胞腫脹，邊緣不清，染色模糊，腦血管壁鈣化等。Fuhgren總結(jié)了11例尸檢資料，其中腦水腫9例(81.8%)，腦出血7例(63.6%)，腦靜脈竇栓塞3例(27.3%)，肺血管栓塞6例(54.5%)，肺部感染5例(45.5%)，支氣管肺炎8例(72.7%)，肺水腫7例(63.6%)。西藏自治區(qū)醫(yī)院報(bào)告7例尸檢，其中腦水腫7例(100%)，腦出血6例(86%)，腦栓塞2例(28.6%)，肺水腫4例(57.1%)，肺栓塞1例(14.4%)。Kobayashi報(bào)告4例，均發(fā)現(xiàn)腦水腫和散在性腦出血，神經(jīng)細(xì)胞腫脹及變形。
