脑的能量几乎全部由葡萄糖氧化而来。新生儿脑代谢非常旺盛,脑耗氧量几乎占到全身耗氧量的一半。脑内糖原很少,葡萄糖及氧全靠脑部血液循环供应,缺氧缺血后,在机体各个组织器官中,脑组织受影响最大,可引起如下改变:
1.能量代谢障碍:缺氧时脑组织酵解作用增加5~10倍,引起代谢性酸中毒。
2.通气功能障碍:CO2贮留,使PaCO2升高,产生呼吸性酸中毒。
3.由于无氧代谢脑内ATP的产生明显减少,一方面能量来源不足,脑内的氧化代谢过程受到损害,大量神经元坏死。另方面使钠泵运转障碍,脑细胞内氯化钠增高,引起细胞内水肿。
4.脑微血管缺氧及血流减少,引起脑缺血,并引起血管通透性增高产生血管源性脑水肿,进一步加重颅内高压。
5.缺氧缺血后引起再灌注损伤、氧自由基增多和钙离子超载,兴奋性氨基酸、各种细胞因子大量释放,诱发一系列复杂的级联反应,造成神经元损伤。