【发病原理】

        进行脑复苏的病人，在发病过程中均有因呼吸、心跳停止造成短暂的全身器官缺血、缺氧，心肺复苏后循环重新建立，各缺血器官血流重新恢复（血液再灌流）。各器官血液再灌流时也会给脏器造成损害。临床上经常发现急性心肌梗塞病人进行溶栓治疗后，出现严重的心律紊乱和心衰。心肺复苏后大脑会发生迟发性神经元坏死。把这种现象称为缺血／再灌注性损伤（ishemic／reperfusion injury、CRI）。

        1．器官缺血的损伤原理

        （1）组织细胞内糖酵解增强，能量产生减少，酸性代谢产物增多：在缺氧条件下，细胞线粒体内进行的糖有氧氧化明显减弱或停止，能量生成减少（ATP生成减少）。ATP／ADP比例减少，磷酸果糖激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶被激活，使糖酵解（不需氧）增强。细胞内所进行的糖代谢，l克分子葡萄精进行有氧氧化，可产生38充分子的ATP，终产物为二氧化碳和水；而1克分子葡萄糖进行无氧酵解，只能产生2克分子ATP，最终产物是丙酮酸等有机酸。缺血缺氧的结果，能量减少，酸性产物增多，细胞内氢离子（H⁺）增多，发生代谢性酸中毒。当心脏停搏2分钟，组织内产生的H⁺相当于正常人24小时所产生H⁺的量。心脏停搏3分钟可使体内PH降至7.0以下。

        细胞内酸碱失衡会影响细胞的功能，严重时可造成器质性损害。实验证明PH降至7.0以下神经细胞的电生理活动受到抑制，低于6.0时电活动停止，长时间PH降低还会使细胞生物膜的通透性增强，血脑屏障通透性增强，甚至可造成细胞生物膜的裂解。

        （2）细胞内外离子（Na⁺、K⁺失衡：正常细胞的细胞膜对不同时离子具有选择性渗透作用。只准许K+从细胞内向外渗透。细胞膜上的Na⁺、K⁺－ATP酶（Na⁺、K⁺一泵）主动将细胞外的K⁺转运到细胞内（消耗一定能量），形成细胞内K⁺浓度比细胞外高30倍；Na⁺、K⁺一泵还主动地将细胞内的Na⁺转运到细胞外，使细胞外Na⁺浓度比细胞内高20倍左右。细胞内外离子的浓度差是维持细胞的极化状态和电生理活动的基础。细胞的兴奋、收缩、传导等性能均与细胞内外离子的不均衡有关。

        1）细胞内K⁺减少；细胞缺氧和缺乏能量，细胞膜通透性增强，膜上的Na⁺、K⁺－ATP酶因缺乏能量不能把K⁺从细胞外转运到细胞内，造成细胞内K⁺浓度降低，破坏细胞的极化状态。从而影响细胞的兴奋性、传导性。

        2）细胞内Na⁺潴留及水肿：在缺血、缺氧时，能量匮乏，细胞膜通透性增强，造成细胞内Na⁺潴留。机理：①细胞膜通透性增强，细胞外Na⁺顺浓度梯度流入细胞内；②细胞内酸性代谢产物增多导致酸中毒。H⁺与细胞外Na⁺交换（来缓冲细胞内的酸度），Na⁺进入细胞内；③细胞膜上的Na⁺、K⁺－ATP酶因缺乏能量，而不能把细胞内的Na⁺转运出来。细胞内Na⁺和Ca²⁺的增多，渗透压增加，吸引水进入细胞内，造成细胞内水肿。

        3）细胞内钙超负荷（钙超载、CaO）：正常的细胞膜对Ca²⁺的渗透性极低。Ca²⁺不能自由通透细胞膜；细胞膜上的Ca^2+—泵可将细胞内的Ca²⁺主动地转运到细胞外；内质网、肌浆网从胞浆内摄取Ca²⁺，使得细胞外Ca²⁺浓度最高，细胞器（肌浆网、内质网）次之，胞浆内最低。细胞浆Ca²⁺浓度为10^-7～10^-8mol／L，细胞外为10^-3mol／L，细胞外Ca²⁺比细胞内浓度高1万倍。在细胞缺血、缺氧时由于：①能量缺乏，细胞膜钙的慢通道开放，细胞外 Ca²⁺顺浓度梯度流向细胞内；②细胞内的 Na⁺与细胞外 Ca²⁺进行交换（Na⁺－Ca²⁺交换），Ca²⁺进入细胞内；③细胞内肌浆网、内质网从胞浆内摄取Ca²⁺的能力下降；④肌浆网、内质网膜（与细胞膜相同）的通透性增强，Ca²⁺从肌浆网、内质网内向胞浆内渗透；⑤细胞膜上的Ca²⁺－ATP酶（Ca²⁺-泵）因缺乏能量，不能将细胞内的Ca²⁺转移出来。使得细胞内Ca²⁺增多，可以比正常时高出100～200倍。称为钙超载或钙超负荷。

        细胞内钙超载的致病机理：①加重细胞内水肿；②Ca²⁺进入线粒体内影响线粒体的能量代谢，使细胞产能减少；③血管平滑肌细胞内Ca²⁺增高，可使平滑肌细胞收缩，血管痉挛，加重组织缺血，④细胞内钙超载，Ca²⁺可以激活细胞膜上的磷脂酶A₁、A₂、C。活化的磷脂酶A₂可以从细胞膜的磷脂内脱出花生四烯酸（AA），花生四烯酸在胞浆内可转化成为多种活性物质（称毒性介质），如前列腺素（PG）、血栓素（TXA₂）、白三烯（LT）等（见后）。⑤钙超载时Ca²⁺可以刺激细胞内氧自由基增多。