脑心综合征的研究进展，都在这儿了！

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阅读关键词：脑心综合征，Takotsubo综合征，独立成分分析技术，心脏正电子发射断层摄影术（PET)，癫痫，章鱼壶心肌病

作者｜张盛

来源｜医学界神经病学频道

在临床工作中，我们经常会遇到一些由急性中枢神经系统疾患引发的心脏疾病，我们称之为脑心综合征（cerebrocardiac syndmme，CCS）。

许多中枢神经系统疾病诸如创伤、感染（脑膜炎、脑炎）、退化（帕金森氏症、阿兹海默症）、肿瘤、血管（中风、蛛网膜下出血）和功能性（癫痫病）的疾病均可起一系列的心脏变化包括心律失常、心力衰竭、心肌梗死、Takotsubo综合征等，当颅脑疾病趋于平稳或好转时心脏病症状及心电图异常会随之好转或消失。

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  脑心之间的交互作用------历史

最早追溯到1969年，有一项尸解报告表明，在无冠脉疾患的人群中，在靠近胸腔内神经处发生心肌细胞溶解坏死的面积要比靠近血管区域的更大，之后1984年，有一项研究显示：

· 在非脑死亡的人群中出现心肌溶解的比例为26%

· 在急性脑卒中死亡的人群中这一比例为52%

· 在蛛网膜下腔出血的人群中更是高达89%

这些提示着这类心肌溶解可能更多地来源于神经系统。

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  脑心之间的交互作用------最新影像学证据

随着新时代功能性神经成像的到来，大脑活动对于心脏电生理的影响正在逐渐地被人们所认识，Federico Raimondo等人应用ICA技术（independent component analysis，独立成分分析：一种脑电信号处理技术从一些意识障碍人群的脑电图中提取出心电图，并通过Bayesian方差分析发现，这些提取出来的心电图R峰之间的差异性并不显著，且与直接采集得到的心电图R峰之间的差异比较无明显统计学意义（如图1），最后该研究结论还表明从CIA得出的心动周期改变可以应用于对患者意识障碍的评估。

*（1）脑电图（2）ICA中提取出心电图（红色波形）（3）从ICA中提取出来的心电图与直接采集得到的心电图R峰之间的差异比较无明显统计学意义

图1 应用CIA技术提取出的心电图与直接采集的心电图之间的比较

在另一方面，随着心脏正电子发射断层摄影术（PET)的成熟应用和发展，不同的神经解剖部位在心律、心率、心肌功能和血管张力方面的特殊作用也逐渐得到认识，如在Takotsubo心肌病（一类与精神应激相关的心脏病）中，通过心脏PET可以观察到心肌在急性期及康复期不同的灌注成像，从而阐释了这一特殊的心肌病在发生、发展过程中的变化情况（如图2）。心脏PET不仅有助于阐明潜在的病理机制，而且还能为那些患上中枢神经疾病而可能导致某种心血管疾病的病人提供早期的预测作用。

*左图为Takotsubo心肌病急性期心肌灌注成像：灌注基线显示在心尖部、中部、基底部灌注明显减少；右图为3个月后心肌灌注成像显示完全恢复。

图2 心脏灌注和代谢正电子发射断层摄影术（PET）

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  脑心综合征的发生机制

中枢神经系统通过兴奋和抑制自主神经传导通路来调节动脉压力，血管张力和心脏的输出量、心率、节律及新陈代谢。随着神经解剖学和神经生理学的发展，我们可以明确诸如岛叶皮质、杏仁核和下丘脑等方面在调节心律、心率、心肌功能和血管张力等方面的重要作用：

· 在血管疾病或癫痫中，岛叶皮质与心律失常的产生及心肌酶谱的升高相关，其中右脑岛叶与心动过速和血压升高相关，而左侧岛叶则与心动过缓和血压下降有关；

· 杏仁核被认为是对情绪刺激的心血管反应的调节部位，尤其是对负面应激的反应；

· 在蛛网膜下腔出血，下丘脑的损伤与心肌坏死相关；

· 脑干的位置对于心血管系统的自我调节更加至关重要。

心脏受交感与副交感神经的调节，其调节中枢位于下丘脑、脑干以及边缘系统等。这些部位的损伤必将引起肾素一血管紧张素、水钠等的异常，致使高级自主神经活动异常，交感神经与副交感神经平衡失调。当交感神经系统占优势时，心血管神经中枢的调节功能紊乱，引起患者心律失常甚至室颤的发生（如图3），这是脑心综合征的主要机制，其他还包括神经体液调节紊乱、电解质和内环境紊乱等因素。

*当大脑受到情绪和应激等打击后，自主神经对心脏冠脉系统调节失衡导致心肌的灌注异常，从而影响了一系列的心脏电生理活动，包括动作电位时长、不应期、去极化的改变。

图3. 大脑自主神经和心脏之间的交互作用

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  急性脑血管病与脑心综合征

在急性脑血管病中，以脑出血合并脑心综合征的发病率最高，其次为蛛网膜下腔出血，脑梗死较少。因脑出血常有颅内压增高，颞叶沟回或延髓心血管中枢受压，从而影响对心脏的调节；蛛血主要因血性脑脊液及炎症介质刺激脑边缘叶，通过神经纤维联系，刺激下丘脑一延髓心血管中枢；而缺血性脑血管病无血肿压迫，脑水肿常为局限性，因而对植物神经中枢的刺激远不如出血性脑血管病，心肌损害发生率较低。

国外有研究报道称，急性脑卒中后心动过速总发生率为12%，而在短暂性脑缺血发作中的比例为3%，出现心房颤动的发生率为25%；在蛛网膜下腔出血中非持续性室性心动过速的发生率为29%。

脑心综合征的发生与脑血管病的发病部位亦有关系：

· 额叶出血时常有Q-T间期延长；

· 颞、顶叶出血和枕叶出血时易出现ST段偏移和T波改变；

· 当出血破入脑室或脑干受压时，心电图改变明显，可导致S-T段和T波异常极化；

· 小脑病变可有类似心梗的心电图，出现异常Q波。同时在急性脑血管病患者中，心肌酶谱均有不同程度的增高，以脑出血最明显。

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  癫痫与脑心综合征

癫痫发作期间大脑异常的放电可引起心脏再极化的变化。在接受癫痫手术的人群中，刺激左侧岛叶可引起心动过缓和血压降低，刺激另外一侧则会增加心率和血压，这表明了左侧岛叶控制副交感神经活性而右侧控制交感神经活性。

癫痫发作时可有不同的心律失常表现，这与发作时的位置有关，其中右半球致痫灶可导致心动过速，左侧大脑半球致痫灶可引起心动过缓和心脏停博。有资料表明，在没有心血管病背景的人群中围癫痫发作期间出现室速和室颤，提示部分心律失常的出现要早于脑电图表现。

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  精神应激与脑心综合征

精神压力引起的交感神经兴奋会放大心肌缺血的电生理效应。在一项犬类的研究中，预先夹闭冠状动脉造成局部心肌缺血，当狗被一种引诱（如提供的食物是无法够到的，但是第二只狗却可以接触到）激发愤怒时，在心电图机上可以观察到心室颤动，而这种情况可以通过外科手术打断动物大脑的前杏仁核通路来预防。在有冠状动脉疾病背景的患者中，设置精神压力事件尤其是可以激发病人愤怒的事件可增加患者心电图的去极化倾向，这也是一个公认的可以预测室性心律失常以及心源性猝死的危险因素。

Takotsubo心肌病（Takotsubo cardiomyopathy，TTC）就是这样一类与精神应激有关的心脏病。TTC又称心碎综合征、急性应激性心肌病等，于1991年首次被日本学者报道，因长得像日本一种用来捕章鱼用的壶而命名为章鱼壶心肌病(如图4)，其好发于有情绪压力或身体应激的绝经后中老年妇女，以短暂性左心室功能不全，类似急性心梗心电图变化、心肌损伤标志物增加但无冠脉阻塞为特征。TTC和蛛网膜下腔出血引起的脑心综合征的异同点见表1。

*左边为章鱼壶心肌病的造影图像（因其心尖处运动失能而基底部运动过度，形态类似于“章鱼壶”）；右边为日本抓捕章鱼的陶瓷壶

图4 Takotsubo心肌病

表1蛛网膜下腔出血和TTC引起的脑心综合征的异同点

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  脑心综合征的治疗进展

由于缺乏大规模的流行病学调查及大量临床随机对照试验，对这类神经源性心脏损伤的治疗目前仍停留在经验性阶段。治疗上首先应积极治疗原发病，心脏活动的异常和心电图改变可随着原发病的好转而逐渐恢复正常。针对因动脉瘤破裂引起的蛛网膜下腔出血手术也不应该因为短暂的心脏损伤而推迟。

■ 血压：在脑出血及脑梗死急性期，为保证脑组织有效灌注，通常不主张积极降压，但因此可能导致心脏负担加重，甚至诱发恶性心律失常及心力衰竭。故为防止心源性猝死，对于有心电图异常者均应接受至少3天以上的心电和血压监护。

■ 药物：甘露醇：对于需要快速静滴甘露醇溶液进行脱水治疗的脑损伤患者，需动态观察心脏情况，以防止血容量迅速增加引起的心力衰竭；前列地尔：有临床研究表明在急性脑梗死合并脑心综合征的患者中应用前列地尔有助于减少心肌损伤及血管微炎症；美托洛尔：对有复极异常和快速性心律失常的脑心综合征患者给予美托洛尔口服可缩短心电图恢复时间；磷酸肌酸钠：对于急性脑损伤病人予以磷酸肌酸钠治疗可减少肌钙蛋白、肌酸激酶同工酶增高及降低心律失常的发生率。

■神经源性肺水肿：脑心综合征时肺水肿由心脏功能受损而引发。对于轻度的肺水肿患者可采用适当的氧疗或者无创辅助通气解决；而对于严重的患者可能需要进一步镇静、气管插管、有创机械通气及血流动力学支持。有研究表明，对于缺血性脑卒中的患者应用高渗性生理盐水不仅能降低颅内压，同时还能增加对肺间质液体的清除。

总之，对颅脑疾病患者行心电监护是非常必要的，脑心综合征易与血栓风暴(急性脑梗死合并急性心肌梗死)相混淆，导致临床误诊，故需要反复行心电图及心肌酶谱检查。

随着分子生物学技术及影像医学等临床医学的飞速发展，有望进一步明确脑心综合征的发病机制，以提高脑心综合征的诊治效率。而一旦出现脑心综合征常意味着病情的恶化，易发展成多脏器功能不全。故对于出现此类综合征的患者在积极治疗颅脑疾病的同时需动态观察心脏情况，及时调整治疗方案，以缓解或消除脑心综合症的发展，以期获得最好的转归，减少病死率。

参考文献

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