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晓陆康学习系列之终末期肾病患者的脑血流自动调节能力

作者:晓陆康 日期:2021-06-03 点击:885
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关键词:脑血流、慢性肾脏疾病、脑血流自动调节、脑血管反应性、终末期肾病

 

缩写列表:ESKD:终末期肾病,HD:血液透析,CBF:脑血流量,MAP:平均动脉压,PaCO2:动脉二氧化碳分压,ICP:颅内压,CVR:脑血管对二氧化碳的反应性。

 

摘要

      慢性肾病(CKD)和终末期肾病(ESKD)患者并发脑血管疾病和认知功能障碍的风险增加。血液透析(HD)是ESKD患者主要的肾脏替代治疗模式,可引起血压、渗透压和酸碱平衡的快速变化,这些变化共同作用于大脑血管系统。本文阐述了CKD和ESKD患者脑血流自动调节能力的最新进展,以及HD期间机体如何代偿脑氧。尽管ESKD患者在静息状态下大脑存在高灌注,但可能因贫血导致脑氧供减少。HD期间,由于脑血流量的减少,脑氧进一步下降,这可能导致脑缺血或“顿抑”。透析过程中,脑灌注压降低导致脑血流量减少,但可能部分地被碳酸氢盐的转移抵消。透析过程中CBF的减少与临床上常规监测的变量有关,包括超滤率和血压。然而,HD过程中脑血管自动调节能力的代偿机制还不清楚。尤其是,脑血管自动调节能力可以对抗全身血压降低导致的CBF下降,而脑血管对CO2的反应性可能通过扩张脑血管抵消透析过程中CBF的下降。然而,这些机制在ESKD患者和HD期间是否有效仍不清楚。未来工作的重要方向包括研究CKD和ESKD患者脑血管自动调节能力的可能改变,以及HD期间,参与导致CBF下降的关键调节机制。

 

前言

      大约15%的美国人患有慢性肾脏疾病(CKD),并与脑血管疾病风险升高有关。CKD患者中风的风险比普通人群高约43%,估计肾小球滤过率每降低10mL/min/1.73m2,卒中风险增加7%。在终末期肾病(ESKD)中,当肾功能恶化到需要肾移植、腹膜透析或血液透析(HD)进行肾脏替代治疗时,这种风险会大大增加。大多数ESKD患者(63%)接受持续性血液透析治疗,7%接受腹膜透析治疗,约30%接受功能性肾移植。HD患者不仅中风的风险增加8-10倍,而且他们的脑部小血管疾病、认知功能障碍和大脑萎缩的发病率也要高得多。最近的综述强调了“肾-脑轴”在脑血管疾病的发生和发展中的作用。这些讨论大多集中在肾脏疾病的全身性影响以及传统和非传统风险因素(例如尿毒症代谢物和血管钙化)的相互作用如何增加脑血管风险。合并症的作用也很重要,因为糖尿病和高血压是CKD的两个主要原因,与脑血管疾病风险增加独立相关。在所有这些情况下都存在内皮功能障碍。这可能是CKD患者脑血管风险增加的共同机制之一。然而,重要的是,CKD患者增加的脑血管疾病风险不能仅用这些机制来解释,其他肾脏特异性机制可能也起作用。一个较少受到关注的领域是HD期间的急性脑血管反应,以及在反复HD治疗期间脑血管自动调节能力是如何参与和整合的。这篇综述的目的是探讨导致ESKD患者中风和认知功能障碍的风险增加的潜在机制,既有肾功能降低的影响,也有血液透析过程本身的影响。

 

肾脏疾病的脑血流灌注

      由于继发于肾功能衰竭的贫血,ESKD患者在静息状态下表现为脑过灌注。贫血发生在肾脏疾病的早期,并随着疾病的进展而加重。大多数ESKD患者患有贫血,其致病机制是多因素的。随着肾功能的下降,肾脏间质成纤维细胞产生的红细胞生成素减少,导致红细胞生成减少。此外,随着肾功能降低,普遍存在缺铁和炎症反应,ESKD患者红细胞存活时间缩短,所有这些都会导致慢性贫血。

 

      ESKD患者的贫血对脑血管的影响表现为血液粘度降低和氧气供应减少。这两种机制都会导致脑血流量增加,一些研究报道CBF与ESKD患者的红细胞压积呈负相关。在健康人中,脑血流量和脑氧输送是紧密相连的,因为流动血液中的含氧量足以满足大脑新陈代谢的需要。然而,在贫血患者中,尽管脑血流量长期升高,但携氧能力降低,脑氧输送受到损害。肾脏疾病脑的高灌注压并不局限于ESKD,因为一些研究报告了在CKD的早期CBF也升高。Tamura 等人据报道,在干预收缩压试验的一部分所招募的一组非糖尿病、高血压成人中,EGFR和CBF之间存在负相关。类似的,Liu等人观察到一组II-V期年轻的CKD患者与红细胞压积有关脑血流量升高。虽然在贫血的情况下,增加的脑血流量是增加大脑氧合的一种保护机制,但脑供氧不能完全纠正,在静息状态下,ESKD仍处于受损状态。郑等人通过相位对比磁共振成像测量的脑血流量和血清[血红蛋白],比较了ESKD和年龄匹配的对照组的脑血流量和脑氧输送。尽管静息脑血流量较高(~76vs59ml/min/100g),但由于载氧能力降低,ESKD组的脑氧输送仍低15%。虽然通过红细胞生成刺激剂会增加血红蛋白纠正贫血,从而降低ESKD患者的脑血流量,但脑氧输送仍然受到影响,这可能是因为血红蛋白水平没有恢复到治疗目标。具体地说,贫血管理指南只建议将血红蛋白部分纠正到10-11.5g/dl,因为正常化与包括心肌梗死、中风和死亡在内的不良心血管事件的风险增加相关。一项小型研究探索了完全纠正贫血对ESKD患者脑血流量的影响,观察到血红蛋白从9.8g/dl到14.2g/dl的纠正使脑血流量正常化到健康水平,并增加了脑氧供应。因此,虽然通过积极治疗贫血来恢复脑氧输送在生理学上是可能的,但随之带来的心血管风险让它不能作为ESKD中增加脑氧合作用的策略。

 

      动物模型和体外研究也表明,其他机制可能也会损害大脑氧供应,而与慢性肾病的贫血无关。这些包括尿毒症毒素诱导的氧化应激和慢性炎症,读者可以参考关于这一主题的一些综述。然而,目前缺乏人类数据,贫血似乎是ESKD患者脑氧合减少的主要机制。总的来说,在静止状态下,ESKD患者的大脑仍然保持过灌注,但氧供不足,这可能导致脑血管疾病和认知功能障碍的发病率增加。

 

血液透析时的脑血流

      虽然很难将血液透析的影响与ESKD的后果分开,但几项研究表明,血液透析过程本身可能就对大脑产生有害影响。大多数研究表明,HD期间CBF下降7-22%。在静息状态下,代偿机制可以通过增加氧输送和氧摄取来部分对抗脑氧合功能的降低。这是通过增加心输出量、更大的静息脑血流量和氧合血红蛋白解离曲线向右移动来实现的。在HD期间,由于静息值较低,可能氧储备不足以耐受脑血流量下降引起的脑供的进一步降低。此外,由于脑微循环功能障碍,增加氧摄取能力的代偿机制可能会随着疾病严重程度的增加而丧失。脑小血管病变出现在慢性肾脏病的早期,并与ESKD的透析年限有关。一些研究报告了透析过程中,局部大脑氧饱和度降低,这可能致病的,因为大脑的氧供在静息时已受到抑制。已有文献提出反复的HD可导致类似HD相关心肌顿抑的脑部“顿抑”。心肌顿抑被定义为再灌注后持续可逆的、缺血后的、机械性心肌功能障碍。脑顿抑最初是与缺血性中风有关的,指的是早期再通后临床没有立即改善,随后几个月延迟改善。这个术语最近才被扩展到血液透析,目前还缺乏一个明确的定义。在血液透析的背景下,特别是在这篇综述中,我们将“脑顿抑”定义为透析中脑氧输送减少而对脑组织造成的损害。正如心肌顿抑与心脏机械性功能障碍有关,脑顿抑也与透析中的认知功能障碍有关。目前尚不清楚脑顿抑是否可逆,但在进行血液透析的ESKD患者的认知功能逐渐恶化,而接受肾移植的患者认知功能有所改善。这表明存在一定程度的可逆性,但目前尚不清楚除了肾移植之外,还有什么策略也可以逆转组织损伤和由此产生的缺陷。Findlay等人的研究表明透析中脑血流量(CBF)的减少与认知障碍有关。Prohovnik等人在ESKD患者中观察到明显的脑萎缩,且与透析时间密切相关。总而言之,这些研究表明,随着时间的推移,血液透析患者脑部顿抑的频繁发生可能会导致脑损伤的进一步恶化。

 

透析脑血流量下降的机制

      HD对脑血管功能有独特的应激作用。HD清除尿毒症毒素,纠正电解质和酸中毒,以及超滤以去除多余的液体,通常每周3-4次,每次3-4个小时。CBF通过几个关键生理变量的综合反应来严格调节,包括脑灌注压、动脉二氧化碳分压(PaCO2)、神经元活动和交感神经流出(总体而言,研究表明,在HD过程中CBF降低,这可能是由于脑灌注压降低所致。然而,透析中CBF的另一个主要调节因子PaCO2的变化对HD期间CBF变化的潜在影响尚不清楚,但可能会起到对抗脑灌注压降低引起的CBF下降的作用。

 

脑灌注压

      脑灌注压是驱动氧气输送到大脑的净压力梯度,计算方法为平均动脉压(MAP)➖颅内压(ICP)。HD对MAP和ICP均有明显影响。HD期间MAP下降的原因很多,包括血容量和心输出量的减少。MAP下降的时间模式不是线性的,最大的下降发生在治疗的前四分之一,然后是更缓慢的下降。MAP的变化幅度是可变的,取决于包括透析前体重、降压药物、血浆渗透压和超滤率在内的多种因素。透析中低血压发生率约17%,并且与死亡率和认知功能障碍独立相关。

 

      虽然由于ICP的有创性,常规门诊血液透析没有进行颅内压监测,但研究表明血液透析期间存在颅内压升高。一项对ICU中接受血液透析或持续肾脏替代治疗且发生了急性脑损伤的患者的回顾性分析表明,血液透析期间颅内压增加约9mmHg。这一发现得到了几例患有各种脑损伤的ESKD患者的病例报告的支持,这些病例报告还显示颅内压在透析过程中增加了5-20 mmHg。虽然很难将这些发现推广到没有脑损伤的ESKD患者,但一项研究测量了患者眼压变化,将测量眼压作为颅内压的替代物,该研究报告了约54%的透析患者眼内压增加。总之,这些研究表明,在HD过程中,ICP升高,这可能会加剧脑灌注压的降低。

 

      ICP升高的机制认为与血液透析过程中尿素和其他有机溶质的快速渗透转变有关。从历史上看,有两种假说可以解释这一现象。“反向尿素假说”的前提是HD从血液中清除尿素的速度比从中枢神经系统(例如大脑和脑脊液)中清除尿素的速度更快。这一假说得到以下观察的支持:透析开始时,中枢神经系统[尿素]略低于血液[尿素],但透析后明显高于血液[尿素]。这种浓度梯度的变化促进了水进入大脑的净运动。相反,“天然渗透压”假说认为有机渗透压是在大脑中产生的,并得到了动物实验的支持,动物实验报告HD后大脑渗透压升高,而尿素的变化不能解释这一现象。在任何一种情况下,脑内水的流入都会增加ICP,这是脑水肿和透析失衡综合征(HD的一种罕见但严重的神经系统并发症)发生的关键机制。综上所述,HD期间脑灌注压的降低是通过MAP的降低和ICP的升高来调节的,这可能是导致透析中CBF降低的一个关键机制(图1)。

 

血气变化

      虽然脑灌注压下降会导致脑血流量下降,但血液透析过程中碳酸氢盐流入导致的PaCO2增加可能会部分抵消脑灌注压的下降。几乎所有ESKD患者都表现出不同程度的代谢性酸中毒,透析期间通过透析液中超生理的浓度碳酸氢盐(通常为32-39 mmol/L)纠正这种酸中毒。由此流入的碳酸氢盐会产生代谢性碱中毒,继而导致代偿性呼吸通气不足和二氧化碳滞留。此外,碳酸氢盐被转化为二氧化碳,导致更多的高碳酸血症。虽然单个离子通过血脑屏障的扩散速度很慢,但二氧化碳可以迅速渗透到血脑屏障,并降低了脑血管周围细胞外空间的pH值。脑血管对pH非常敏感,因此这应该有助于脑血管扩张。虽然目前尚不清楚输注碳酸氢盐如何影响ESKD患者的CBF,但透析中的碳酸氢盐负荷可能会导致CBF增加,从而抵消HD期间压力驱动的CBF下降的影响。

 

      关于透析过程中PaCO2是否改变以及改变的程度,有相互矛盾的文献。一些调查报告PaCO2没有变化,而另一些调查表明PaCO2上升,甚至下降。一个可能的解释是,研究之间的差异性可能与PaCO2采样的时间有关。大多数研究只比较透析开始和结束时的PaCO2值。两项在HD中的1小时取样PaCO2的研究报告称,治疗结束时PaCO2升高了3 mmHg,并在治疗结束时恢复到基线水平。尽管这一变化似乎可以忽略不计,但在健康人身上进行的研究表明,高于正常水平1 mmHg PaCO2与CBF增加3-6%相关。因此,PaCO2的这种增加可能在生理上意义重大。

 

      影响PaCO2反应的其他因素与通气调节有关,特别是化学反射敏感性和肺功能。据报道,ESKD患者对化学反射的敏感性降低,并发症可能会进一步影响PaCO2的反应。Beecroft等人观察到伴有睡眠呼吸暂停的ESKD患者的化学反射敏感性增强。在两项对并发慢性阻塞性肺疾病(COPD)的ESKD患者中进行的研究报告称,透析中PaCO2的升高幅度大约是ESKD匹配对照组中观察到的两倍。据我们所知,没有研究直接连续测量PaCO2,也没有研究在整个HD过程中连续测量呼气末CO2(作为PaCO2的替代品),也没有研究在HD开始后1小时之前采样PaCO2,所以PaCO2的峰值升高可能出现得更早。总体而言,这些研究表明,PaCO2在透析的第一个小时内升高,并在治疗结束时恢复到基线水平。这一时间与MAP下降幅度最大的时间相吻合,MAP下降也发生在第一个小时内。高碳酸血症在血液透析期间的影响可能是一种机制,通过这种机制,在血液透析的动态的第一个小时,压力驱动的CBF的减少被抵消。

 

透析中脑缺血的危险因素

      几项研究将CBF的变化与血液透析期间常规监测的临床参数相关联。超滤量、超滤率、动脉压、透析中的体重变化和血液酸碱度都与CBF透析的减少有关。考虑到它们的潜在原因时,许多这些观察可能是相互关联的。例如,透析间期体重增加较大的患者需要更快的液体清除率。超滤量的增加可能会导致血压大幅度的降低,所有这些都与CBF透析中的降低独立相关。其他研究试图用更直接的脑氧合监测来补充这些常规测量。MacEwen等人在一组接受为期4周每周3次血液透析的血液透析患者中获得了连续的血压和近红外光谱导出的额叶脑氧合记录。脑缺血,定义为额叶脑氧合下降15%,约24%的血液透析期会发生,线性模型表明,每减少10毫米汞柱的平均动脉压与脑缺血发生率增加4%相关。然而,总的来说,使用MAP阈值来识别脑缺血的存在其敏感性和特异性较差,表明MAP不是血液透析患者脑氧合的最佳替代物。这些方法的一个优点是预测变量容易获得,并在血液透析期间进行常规监测(如超滤率、血压)。然而,它们是有局限性的,因为它们没有说明脑血管控制机制,特别是脑自动调节和脑血管对CO2 (CVR)的反应性,这种反应性可能在ESKD中改变。

 

血液透析过程中的脑血管调节机制

      虽然血液动力学对血液透析的反应已经有了很好的描述,但关于关键的脑血管调节机制如何对这些变化做出反应却知之甚少。调节CBF的两个主要机制是脑自动调节和CVR。自动调节确保CBF在较宽的灌注压力范围内保持相对恒定,而CVR指的是脑血管分别对高碳酸血症和低碳酸血症做出反应而扩张和收缩的能力。休息期或血液透析期间,脑自动调节或反应性是否受损尚不清楚。这些关键的脑血管调节机制对透析中血压和二氧化碳变化的反应的功能和相互作用最终将决定综合脑血管反应(图1)。

 

大脑自动调节

      脑自动调节是指脑血管在的动脉压较大范围内调节恒定灌注的能力。血压升高超过这个范围的上限会导致脑过度灌注,而低于下限的血压降低可能会导致晕厥。令人惊讶的是,很少有研究ESKD患者大脑自身调节的研究。尽管有一项动物研究显示尿毒症大鼠离体脑血管血流诱导的血管收缩功能受损,但比较ESKD患者和对照组的大脑自身调节功能的横断面人类研究尚缺乏。卡斯特罗等人报道,急性卒中后CKD患者的自我调节功能受损,但尚不清楚在卒中发病前是否存在自我调节功能受损。少数在ESKD中进行的研究集中在HD对自身调节的影响上,而没有在透析间期与健康对照组进行基线比较。在58名ESKD患者接受635次HD治疗的样本中,通过对每个参与者的MAP-脑氧合关系单独建模,从连续的MAP和脑氧合数据中量化了脑自动调节。该调查显示约32%的患者自动调节受损,并进一步报告发现自动调节的下限高度可变(平均值= 75±18mmHg)。这种可变性可能与人群中高血压的持续时间和严重程度有关。有人建议,高血压患者的自动调节曲线向右移动,以保护大脑免受脑血流高灌注压,但其更容易受到低灌注的影响。尽管是推测性的,但因为他们中的许多人也患有长期高血压,也有可能ESKD患者的自动调节下限同样会向右移动。或者,血液透析本身的正常表现可能会导致脑血管适应,从而防止大脑灌注不足。例如,一项调查比较了透析年限为2-5年的ESKD患者和首次需要透析的急性肾损伤患者在CBF透析过程中的变化。尽管两组表现出相似的血液动力学反应,但相对于ESKD,急性肾损伤组的CBF下降程度更大。总的来说,这些发现表明在ESKD中自动调节是改变的,并且自动调节的下限在该人群中高度可变。

 

脑血管对CO2的反应性

      少数几项在ESKD中评估CVR的研究报道了相互矛盾的结果。石田等人在非糖尿病ESKD患者和因非神经系统疾病接受手术的320名对照组之间,没有发现CVR差异。然而,异氟醚麻醉的使用可能混淆了这些发现,因为这种麻醉剂扩张脑血管,并可能影响CVR。相反,Szpryger等人在尚未接受透析的晚期CKD儿童中观察到增强的CVR。在这项研究中,仅评估了对CO2的低碳酸血症反应,因此尚不清楚高碳酸血症诱导的血管扩张(如透析过程中预计会发生的)是否也受到影响。Kuwabara等人报道,ESKD的CVR受损与贫血的程度有关,推测这可能是因为脑氧供应减少,静息状态下大脑动脉已经接近最大扩张。最后,Skinner等人也报道了这一点。报告称透析前和透析后的CVR没有变化,但没有与对照组进行基线比较。根据现有的证据,目前尚不清楚CVR的改变是否以及在多大程度上会影响透析中的CBF反应。未来的工作将阐明CVR在HD期间在脑血流中的作用,以及碳酸氢盐的变化(以及随后PaCO2的变化)可能如何改变这一反应。

 

综合考虑:调节机制之间的相互作用

      许多研究只研究单一的脑血管调节机制(即自动调节或反应性)。这两种机制很可能依赖于相同的血管储备,因此考虑它们之间的相互作用同样重要。具体地说,最大血管扩张和自动调节是有限度的,在面对低血压和高碳酸血症时,CVR都来自相同的储备(静息血管直径和最大扩张之间的差值)促进CBF的增加。在HD期间考虑这些调节机制如何相互作用可能特别重要,因为多个参数同时改变。例如,已知高碳酸血症患者的大脑自动调节功能减弱,因此,当PaCO2增加时,自动调节功能在HD的第一个小时内可能会减弱,这似乎是合理的。此外,CVR在降压过程中会减弱,因此快速降低MAP可能会抑制透析中高碳酸血症抵消压力驱动的CBF下降的能力。最后,MAP降低和PaCO2增加分别通过压力反射和化学反射促进交感神经系统的激活独立地调节CBF。交感神经系统对脑血管张力的直接作用在历史上一直存在争议,很少有研究在肾脏疾病的背景下探讨这一点。动物研究表明,肾性高血压大鼠脑动脉的交感神经支配减少,因此,在ESKD中,交感神经对CBF调节的直接影响可能被削弱。相反,CKD的特点是慢性交感神经过度活跃;交感神经张力增加可能影响到大脑,并抑制软脑膜动脉和小动脉的慢性高灌注。此外,CKD患者使用降压药后自主神经功能会发生变化,例如血管紧张素转换酶抑制剂和血管紧张素受体阻滞剂降低交感神经活性,而二氢吡啶钙通道阻滞剂和噻嗪类利尿剂增加交感神经活性。目前尚不清楚影响交感神经张力的治疗如何反过来调节CKD患者的脑血管。自主神经与脑血管控制相互作用可能的潜在机制是通过压力反射,因为这两种机制都阻止透析时脑血流量的减少。曾等人在健康人中观察到压力反射敏感性和大脑自身调节之间的负相关关系,这种相互作用是否在ESKD中持续尚不清楚,但有可能存在自我调节受损的ESKD患者可能通过增强压力反射敏感性来代偿。压力反射敏感性在ESKD和CKD中是否受损尚不清楚,研究显示了相互矛盾的结果。Zanotto等人观察到有跌倒史的ESKD患者压力反射功能受损,而匡威等人观察到无糖尿病的ESKD患者压力反射敏感性完好。此外,压力反射敏感性可能存在一定程度的可塑性,可通过透析方式进行调节。例如,一项研究观察到从传统血液透析过渡到夜间血液透析的ESKD患者压力反射敏感性改善,夜间血液透析通常持续时间更长(8小时)且更频繁(6天/周)。此外,约15%的血液透析患者在透析过程中出现反常的血压升高,称为透析高血压,这可能是由于心肺反射敏感性增强。基于ESKD压力反射敏感性的可变性,正如在健康人中观察到的那样,这种反射也可能与大脑自动调节相互作用。未来的工作应该旨在阐明在ESKD中脑血管和自主调节机制之间的相互作用,因为这可能为脑血管失调的潜在机制提供新的见解。

 

      尽管考虑这些脑血管调节机制可能有助于预测透析中的脑缺血,但它们的常规评估在门诊HD环境中不太可能是可行的。ESKD患者在合并症、透析年限、用药、营养状况和肾脏疾病病因方面表现出相当大的异质性。尽管这是推测,但在ESKD中也可能观察到关键脑血管控制机制的功能和敏感性的异质性。了解这些不同的患者因素(例如,共病情况)如何影响脑血管调节,可能有助于识别特定ESKD亚群中存在的失调模式。将这些信息与那些可修改变量及与透析中CBF下降关系最密切的知识结合起来,可以共同实现更好的预测,或许还可以预防透析中的脑缺血。例如,大脑自我调节受损的患者在透析过程中可能会有更高的脑部顿抑风险,可以考虑改用其他透析方式(即腹膜透析),这些透析方式利用较低的滤过率和较长的透析时间。虽然到目前为止还没有研究直接比较这些不同透析方式之间的透析脑血管反应,Papadooulos等人观察到腹膜透析患者较HD患者静息脑氧合较高,因此腹膜透析对大脑的损害可能较小。最后,即使脑血管调节机制能够减轻透析中脑血流量的下降,重要的是,由于贫血,输送的血液的含氧量仍然会减少。这种血流保护虽然是可取的,但并不能完全纠正静息状态下ESKD患者大脑含氧量降低的问题。然而,透析期间脑血流灌注的减少与功能障碍(即认知功能障碍)有关,而血液动力学不稳定与脑结构异常(即白质损伤)有关。这表明,透析中脑血流灌注的减少不是机体适应性的,会导致ESKD脑血管疾病。还需要更多的工作来阐明这些关键的脑血管调节机制在对抗透析中CBF减少方面的作用,以便为开发减少脑缺血、改善HD患者脑血管和认知结果的治疗靶点提供信息。

 

未来方向

      为了进一步了解肾脏疾病,特别是HD期间的脑血流调节,未来有许多的方向需要探索。首先,性别差异的潜在作用目前尚不清楚。与男性相比,女性的血红蛋白普遍较低,而脑血流量较高,这种血红蛋白的性别差异在CKD的所有阶段都存在,接受促红细胞生成素刺激剂治疗的女性HD患者需要比男性HD患者更高的剂量来维持目标血红蛋白。基于这些携氧能力的差异,女性可能更容易受到透析中脑氧合减少和随后的大脑顿抑的影响。另一方面,几项研究报告称,与男性相比,女性的大脑自动调节能力更强。如果是这样的话,女性可能比男性更有能力反对透析中脑血的减少。未来的工作应阐明性别差异在ESKD患者脑血流调节中的作用,特别是与血液透析期间脑氧合的保护有关。此外,CKD特异性病理(即尿毒症毒素诱导的氧化应激)在调节脑血管调节机制中的作用应予以探讨。虽然这些因素对静息CBF的影响可能被促进CBF净增加的贫血效应所掩盖,但尿毒症的有害影响可能会削弱血管对诸如动脉压降低(即自动调节)和PaCO2增加(即CVR)等刺激的反应能力。一项人体研究表明,输注尿毒症毒素不对称二甲基精氨酸可降低健康人的脑血流量,因此,这些毒素的积聚可能介导了CKD的脑血管功能障碍。最后,应该探讨肾脏疾病、脑血管调节机制与痴呆症和阿尔茨海默病的发展之间的直接关系,因为脑血流调节失调可能是这些疾病的共同机制。

 

前景和意义

      HD对脑血管系统是一种独特的应激反应,其净反应是脑血流量的减少。虽然ESKD患者表现出脑过度灌注,但透析中CBF的减少是有害的,因为脑氧供应已经受到影响。大脑顿抑在HD患者中经常发生,这可能与人群中观察到的脑血管和认知疾病负担增加有关。关键的脑血管控制机制被用来对抗透析中的缺血;然而,这些机制在透析过程中的有效性和相互作用尚不清楚。了解脑血管调节机制在HD中的作用可能有助于预测和预防脑缺血。

 

 

 

图1:导致透析“大脑顿抑”的机制。由于贫血,静息状态下的ESKD大脑氧合受损(上图)。在血液透析过程中,通过降低脑灌注压力(下图)来降低脑血流量,从而进一步挑战脑氧合。血压的降低和颅内压的升高都会促进脑灌注压的降低。脑自动调节可能通过减弱动脉压降低对脑血流的影响来对抗脑灌注压的降低。脑血管对CO2的反应也可能通过与碳酸氢盐流入相关的PaCO2的增加来减弱脑血流量的透析内减少