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编号:10207990
出生时的缺氧缺血损伤
http://www.100md.com 《中德临床肿瘤学杂志(英文版)》 2000年第3期
     作者:张 炼(译) 程佩萱(校)

    单位:同济医科大学附属同济医院

    关键词:

    德国医学000318H.Segerer, F.Staudt, G.Jorch

    Hypoxie-Ischämie unter der Geburt

    几乎每天新生儿科医生都可以听到助产士这样的求救声:“请快来,我们这儿有一个窒息的新生儿。”同样,当孩子得不到迅速缓解时,随之而来的不快也并不少见,通常会担心孩子因为缺氧长期接受重症监护治疗,也许出生后很快出现危险而导致缺氧损伤,也许仅出现一般的发育障碍,也许发展为癫痫,也许产生智力或行为缺陷。

    有时这种焦虑会伴随父母和孩子多年,而其危险性通常在孩子出生的第一个小时内就可估计出,不必担心会出现远期损伤。
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    本文的目的在于回答下列经常混淆不清的问题:

    ①产时窒息后会出现哪些后果?

    ②哪些标准可用于估计围产期缺氧缺血的预后?

    ③哪些措施对于稳定缺氧缺血后新生儿的病情和进一部治疗都是必须和有意义的?

    新生儿缺氧缺血的后果

    产时窒息的定义和原因 所谓产时窒息是指出生时新生儿生命重要脏器的氧供减少。窒息的传统定义为婴儿气体交换障碍时停止呼吸。区分为:①产前窒息:即使在宫缩间歇期仍出现胎心减慢,随即提前出现呼吸运动;②生后窒息:常为宫内窒息的延续;③青紫窒息:严重的青紫,但保持皮肤反射和躯体肌肉张力;④苍白窒息:心音减弱、不规则、苍白、反射减弱、肌张力消失。

    按国际疾病分类分为:①768.6:青紫窒息:生后1min内不出现正常的肺呼吸运动,但心率在100次/min或以上,有部分肌张力,对刺激有反应,1min?Apgar评分4~7分;②768.5:苍白窒息:出生时心率低于100次/min,随后下降或保持不变,没有肺的呼吸运动和肌张力,1min Apgar评分0~3分。
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    表1 成熟新生儿出生后的临床分类 分 组

    1min Apgar评分

    临床命名

    正 常

    7~10

    无明显疾病新生儿

    中度窒息

    4~6

    青紫窒息

    严重窒息

    0~3

    苍白窒息
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    另外:对于生后10~15min脐动脉pH<7.10,头皮动脉pH<7.20和足跟pH<7.10的新生儿提示存在严重的围产期窒息。

    成熟新生儿出生后的临床分类见表1。

    缺氧缺血的原因可来自母亲、胎盘和婴儿。出生时缺血缺氧的常见原因:①脐血流中断(如脐带脱垂、脐带缠绕);②胎盘气体交换障碍(如胎盘早剥);③母体胎盘供血不足(如母亲患严重的低血压);④胎儿疾病,使正常宫缩时对间歇性缺氧的代偿能力降低(如贫血、水肿)。

    从病理生理上讲,窒息相当于伴有临床和生化改变的循环休克。Apgar评分仅仅提供了病理过程的临床表现。肌张力下降、反射消失、呼吸窘迫都是非特异性的表现,它们并不仅仅是缺氧或缺血的后果,在母亲使用镇静剂或麻醉剂后也可出现。

    另一个缺氧和缺血的直接后果可反映在血的氧合程度上,与之相应,脐动脉血的pH值(NApH)也成为窒息的判断标准,尤其在一些紧急情况下使Apgar评分更完善。就象找不到窒息的完美定义一样,目前还没有一种更简单、临床上更实用的标准来判断缺氧缺血的程度、持续时间和脏器改变。
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    围产期缺氧缺血的最严重后果:婴儿死亡 就在几十年前,出生时的缺氧和缺血还是导致围产期死亡的重要原因。柏林 Martin-Luther医院,于1967年~1976年对202例围产期死亡原因分析得出结论:缺氧、酸中毒39.11%,先天畸形22.28%,肺不张、肺透明膜病18.81%,不成熟(除外肺不成熟)12.87%,出血5.94%,感染0.99%。

    而最近,由此而导致的新生儿死亡率明显下降,这归功于产科技术的巨大进步,诸如CTG监测的大量应用、进行微量血气分析、用超声多普勒监测胎儿循环功能和剖宫产手术率的上升。但Hagberg等重点观察了痉挛性偏瘫的发病情况后认为,产科技术的发展并不能影响早产儿脑损伤的发病率,而成熟儿的所谓脑轻瘫的发病率已数年维持在1‰~2‰。假使这种“早产儿脑损伤”中有很大一部分是由出生时窒息导致的,那么随着围产期死亡率的下降,它应该逐渐减少。

    围产期缺氧缺血引起的损伤 当窒息新生儿存活下来,可以没有任何并发症(见后),也可出现不同程度的损伤。典型性损伤的表现为大脑性肌张力以及运动障碍,最严重的表现是发育延迟的四肢痉挛性瘫痪,也可能出现皮质性视觉、听觉障碍以及癫痫发作。个别情况下(严重窒息后,见后)出现不伴脑瘫的轻度发育障碍。
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    不伴有中枢性运动缺陷的单纯性严重发育障碍不是围产期缺氧缺血的典型表现;同样,围产期缺氧缺血导致不伴有部分功能障碍的单纯癫痫发作也少见。

    其他原因所致“早产儿脑损伤” 宫内缺氧缺血可导致早产和脑室周围出血或白质软化,由此产生的后果是多方面的,通常在学龄期才出现明显的表现。成熟新生儿的大脑对外界有较强的抵抗力,因此对外界的危急困难一般能顺利克服。以往被认为是出生时脑损伤后遗症的痉挛性轻偏瘫其实并非由围产期中枢缺陷直接导致,它很可能在孕28~35周就已发生。这种宫内表现可以完全隐匿且不出现任何伴随的病理改变。总的来说对痉挛性轻偏瘫的发生机制了解并不多。常见成熟新生儿一侧性脑轻度偏瘫的原因:脑发育不良、缺氧缺血损伤、感染(脑炎、脑膜炎)、代谢性疾患、创伤、窒息。与上述的造成中枢性轻瘫的原因相比,出生时窒息仅占8%~25%。

    哪些标准可以用于估计新生儿围产期缺氧缺血后的预后?

    Apgar评分对预后的意义 Apgar评分是临床上判断新生儿病情的重要指标,且在一定范围内与死亡率密切相关。但要强调,对于依靠这一评分系统的单个婴儿来说,它并不具备预报的能力,且有时应想到是否曾使用一些能导致非缺氧性抑制的药物。
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    新生儿出生的时间越长,Apgar评分对预后的意义就越大(表2)。Apgar评分在5min小于4与生后10min才出现自主呼吸同样表示预后差。因此有必要在生后10min或更长的时间内继续进行心脏按压。

    表2 Apgar评分对预后的评估 Apgar评分

    预后

    1和10min Apgar=0

    死亡率几乎100%

    10min后Apgar评分小于4

    死亡率69%

    Apgar评分5min≤3,10min≥4

    99%能无损伤地存活
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    如果Apgar评分在10min内达到稳定(>3),则预后较好。

    脐动脉pH值对预后的意义 当脐动脉pH值为7.10时,认为是严重的酸中毒及窒息。这一指标相当于在健康新生儿pH值均值的两个标准差以下。碱缺乏的标准被严格定义在12~15mmol/l。

    在短期严重缺氧时,pH值下降但无明显临床改变,这不能反映在Apgar评分中,此时不会出现远期危害,因此单纯pH值病理性改变本身并不能决定预后。

    由于Apgar评分和脐血pH值并非密不可分,因此如果发现pH值为7.10而Apgar评分不变也不用奇怪。为描述新生儿的这一状态,Saling建议用两种标准Apgar评分和脐血pH值一同进行“联合状态诊断”。

    神经体征对预后的意义 神经症状比Apgar评分和脐血pH值更能表明缺氧缺血状态是否已经或即将导致中枢神经系统功能的改变。缺氧缺血性脑病(HIE)的基本表现分为:①轻度脑病(Ⅰ度):首先是昏睡,随后激惹性增加,醒觉时间延长。肌张力正常,肌肉本体感受性反射正常或轻度增强。有时有自发性拥抱反射。无痉挛发作,脑电图正常。24h后症状好转。无脑细胞死亡,无脑水肿。完全恢复,无脑损伤的危险。②中重度脑病(Ⅱ度):昏睡至少12h,安静时肌张力降低,活动减少,有时痉挛发作。脑电图:不出现基本节律;有时痫样放电,有时低电压。48~72h后:有时出现肌张力好转,但也可能出现频繁惊厥、脑水肿、抗利尿激素分泌不适当综合征、肝细胞受损导致高氨血症。预后不等。③严重脑病(Ⅲ度):木僵或昏迷、中枢性呼吸困难、肌张力下降、无自主运动,无握持反射、拥抱反射及肌肉本体感觉性反射,吸吮和吞咽活动减少或消失。有时痉挛呈亲嘴样动作,在生后12h内发生惊厥,进行性加重,发展为强直性或多灶性发作,有时发展为持续状态。脑电图:抑制性或“爆发-抑制性”。24~72h后:瞳孔反射消失、呼吸停顿、脑水肿导致前囟隆起。存活者有严重的神经系统损伤。
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    HIEⅠ和HIEⅡ的最重要区别在于有无惊厥的出现。对预后有决定意义的参数是首次发作的时间,生后4h内发生的惊厥与严重的神经系统损伤密切相关。生后24h内不出现惊厥,则可望完全恢复。

    窒息后各器官受损的顺序 其顺序为:①肺,持续肺高压、胎粪吸入综合征、休克肺,早产儿-呼吸窘迫综合征;②肾,肾前性和肾性肾功衰、肾小管坏死、肾静脉血栓形成;③胃肠道,肝功能不良;④代谢,乳酸酸中毒、低血糖或高血糖、低钾血症、低钠血症,早产儿出现坏死性小肠结肠炎;⑤血液,血小板减少、消耗性凝血病;⑥脑,缺氧缺血性脑病、脑水肿,早产儿:脑室内出血、脑室周围白质软化。窒息顺序反映器官休克的过程,可以回顾性地用于估计缺氧缺血状态的严重程度和范围。窒息后器官改变的过程和结局直接与治疗措施有关,因此器官改变(如肾功能衰竭)和神经系统改变可以不平行。

    结论 若干年前美国儿科学会及美国妇产科学院通过流行病学和临床观察得出结论,说明了哪些标准用于了解出生时的缺氧缺血与晚期神经系统障碍之间的关系(表3)。表3 反映出生时明显的缺氧缺血和晚期
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    脑轻瘫之间关系的指标

    美国儿科学会

    (1986年)

    美国妇产科学院

    (1993年)

    Apgar

    10min<4

    1min<3

    NApH

    代谢性酸中毒

    <6.9

    临床

, http://www.100md.com     肌张力下降、痉挛

    多器官衰竭

    这两个协会的标准并不完全一致但有一个共同的倾向:只有对一个临床上明显抑制的新生儿,严重的“损伤相关性窒息”才可导致重度代谢性酸中毒,数小时后出现神经系统症状。而此时脑性惊厥被证明是绝对会出现的情况。

    近期的研究把这一标准定义为“严重窒息”。

    出生窒息后的复苏和其他治疗措施

    复苏 由于在出生时存在新生儿窒息的可能性,分娩时复苏人员要做好准备。特别是在婴儿大量出血(如胎盘早剥)和水肿时,复苏人员不仅由一名有新生儿经验的护士和一名新生儿学家组成,而且最好除了一名必备的护士外,还应包括两名新生儿医生:一名医生观察呼吸,并进行插管和人工呼吸;另一名进行循环系统的诊断和治疗。护士减少婴儿的热量散失、协助进行气管插管、药物治疗和动脉导管插入,并记录Apgar评分、体温、血压、实验室检查和治疗措施,最好能在分娩前几分钟做好复苏的准备。
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    严重缺氧缺血时进行复苏的准备和设施:①热辐射台、热毛巾-手巾;②吸引器,吸引的导管要较粗,以便吸出胎粪;③面罩、连接管、压舌板;④心电图监护仪、经皮血氧仪;⑤示波法的血压机、袖带;⑥扩容:5%人白蛋白或血浆;⑦紧急安排(水肿时与母血作交叉);⑧脐血管导管和器械包;⑨胸膜引流管和器械包;⑩抢救用药。

    如果估计在出生时会发生严重的缺氧缺血,应进行如下步骤:

    1. 生后直接将婴儿用布包裹起来,置于热辐射(复苏)台上,快速擦干,吸引口腔和咽部。

    2. 评估: Apgar评分。当婴儿哭时不需进一步的治疗;观察(经皮血氧仪)。

    3. 当呼吸暂停、呼吸不规则时: 面罩吸入100%氧气并听诊:呼吸音、心率,使用心电图和经皮血氧仪。

    4. 当心率不稳定、呼吸不规则时: 气管插管进行人工呼吸。
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    5. 心率不超过50次/min时: 心脏按摩,气管内给予肾上腺素。

    6. 反应欠佳时: 1mval/kg碳酸氢钠缓慢静脉注射(1mval/min,与注射用水1∶1或1∶2稀释)。

    7. 脐动脉插管,动脉血气分析;若脐动脉存在则进行直接血压测定,否则用示波测量法测血压;毛细血管再通时间是否<3s。

    8. 若血压降低(平均动脉压低于35~40mmHg)、出血、水肿、胎-胎输血、其他原因的贫血和病情难以稳定: 脐静脉插管,中心静脉压测定:是否阳性。若非阳性:输红细胞5ml/kg至少5min,随后测血压,观察临床表现。如此反复,直至循环功能达到稳定。不伴贫血的严重窒息不得进行盲目输血!

    这些治疗措施,特别是在将婴儿转运至新生儿重症监护病房前进行果断的改善循环的治疗,可能会减轻窒息后损伤的程度。至少不用每天观察是否发生肾功能衰竭。在病情稳定前进行匆忙转运──好象车祸受伤时一样──是错误的。
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    缺氧缺血脑病时的治疗 长期以来没有建立一种针对性强的、有效的方法治疗脑水肿。以往的治疗措施如甘露醇、速尿和糖皮质激素没有确切的疗效。动物实验表明,在脑损伤后使用糖皮质激素,甚至可能增加发病率和死亡率。早期使用硫喷妥钠并不能阻止痉挛发作的出现。苯巴比妥也一样。但好象早期大剂量注射苯巴比妥可以改善神经性疾病的预后。在广泛推荐这一方法前还需要做大量的对照研究。

    要细致地进行基础治疗:给氧,使氧分压维持在生理性水平。护理上设置中性环境温度并给予足够的液体,以减少额外的需氧量。

    二氧化碳分压也应保持在生理水平,不要用过度通气来保护神经系统,对早产儿来说甚至是有害的。证明高碳酸血症神经保护功能的证据是不明确的。

    要精心平衡水和电解质的波动。不要忘记供给足够的热卡,这样可保持血糖在正常水平;动物实验中受缺氧损伤的脑组织对低血糖的敏感性上升了,但高血糖也能使中枢神经系统的损伤加重。
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    休克肺(ARDS)对所有的治疗措施(高PEEP反比例通气、表面活性物质治疗、高频震荡及一氧化氮吸入以及体外膜肺)都有效,对其神经系统预后可能较好。

    针对HIE治疗的实验研究 要更好地理解HIE治疗的实验研究,首先应明确缺氧缺血后神经损伤的病理生理。脑细胞损伤的细胞生化机制为:①兴奋型神经递质合成过量:神经递质谷氨酸和门冬氨酸的细胞毒作用;②钙内流入胞浆:细胞膜和细胞器的破坏;③游离氧自由基的产生:缺血缺氧时,膜脂质过氧化;缺血缺氧后,“再灌注损伤”,较缺氧时发生的损害更大。

    由于无氧糖酵解过程中磷酸盐(ATP)缺乏,影响了细胞膜上的离子泵。细胞内的Na+、Ca、Cl和水含量增加(细胞毒性脑水肿)。在缺氧缺血时造成兴奋型氨基酸释放(主要是谷氨酸),导致Na+和Ca内流至胞浆。游离的氧自由基使得膜脂质过氧化,增加了膜的通透性,加重了钙超载,且同时减少了钙的外流。
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    在某些神经元Ca促进一氧化氮产生,从而发挥其细胞毒作用。细胞能量缺乏、酸中毒、一氧化氮毒性、谷氨酸、游离氧自由基、钙聚集和脂质过氧化这些因素最终导致细胞死亡。

    对特异性治疗措施的研究是与这些损伤机制相应的。缺血缺氧脑病的治疗措施有:①抑制兴奋型神经递质;钙通道阻滞剂,钙拮抗剂;②抗氧化剂,自由基合成抑制剂;③用空气取代100%纯氧进行复苏;④头部冷却以抑制代谢。但静脉使用的抗氧化剂(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶)难以透过血脑屏障,只有在缺氧缺血发生前数小时给予它们才可能发挥保护作用。动物实验中氧自由基的间接抑制剂别嘌呤醇和消炎痛一样,对缺氧缺血损伤前不成熟大鼠的脑细胞有保护作用。炎性介质(如血小板活化因子)的拮抗剂也有类似的作用。镁(Mg)能消除谷氨酸的毒性,不同类型的谷氨酸受体拮抗剂也有类似作用。在对镁疗法的保护效果进行回顾性的临床观察后,将在严格控制下的窒息新生儿人群中检验这一设想的真实性。Ca是细胞不同毒性机制的核心环节,钙通道阻滞剂减少钙内流,但在动物实验中其神经保护作用是不显著的,因为能明显降低血压,使这类药的临床使用受到很大限制。一氧化氮在精氨酸转化为瓜氨酸时产生,抑制一氧化氮合成能减少成熟实验动物神经元死亡,但对胎羊无效,对其临床应用尚无定论。
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    为减少由氧自由基介导的再灌注损伤发生,将在动物实验和临床观察中用空气取代100%氧气对新生儿进行复苏。一方面高浓度氧对成功的复苏并非绝对必须,另一方面它并不能减少缺氧缺血性损伤的发生。但目前还不需要修改复苏的基本原则。

    高温(38℃~39℃)加重缺血性脑损伤,应尽量避免。反之,在缺氧缺血后给予脑低温能起保护作用,这种推论来自动物实验和诸如冷水溺水事故的资料。临床观察表明,至少是轻度的脑部冷却新生儿可以耐受,且不发生任何并发症,这种措施即将用于临床。

    总 结

    1. 成熟新生儿在出生时发生缺氧缺血时,若在10~20min内呼吸和循环稳定下来,则预后良好。

    2. 缺氧缺血发生后,先对窒息作客观的状态诊断(Apgar评分、NApH、神经症状、脑电图、各系统症状),然后进行主观评估。
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    3. 经过12~24h观察,可基本明确神经系统的预后。在按美国儿科学会的标准诊断“重度窒息”前,最好多观察一段时间。

    4. 如果出生时没有缺氧缺血的表现和神经系统改变,在儿童以后的发育过程中不能认为其“出生时缺氧”。

    Monatsschr Kinderheilkd,1999,147∶855-865

    H.Segerer, F.Staudt, G.Jorch(Klinik St.Hedwig,Abteilung Kinder- und Jugendmedizin,Steinmetzstrae 1-3,D-93049 Regensburg, Germany), 百拇医药