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缺血性脑组织损伤有两种形式：缺血性坏死(necrosis) 和凋亡(apoptosis) 。细胞凋亡是脑缺血后细胞程序性死亡的]重要开形式，信号传导过程的激活是细胞凋亡发生的必要前提，处于细胞凋亡的早期。如果对信号通路进行早期的有效干预，可J避免细胞凋亡的发生，减轻脑损伤。脑缺血时伴有多种凋亡相关的基和]蛋白表达，提示凋亡机制参与了缺血性损伤的形成。
过量的自由基使神经细胞膜磷脂中的不饱和脂肪酸和脂肪酸过氧化，破坏细胞膜的结构，加重脑损伤及脑水肿，加速神经细胞凋亡和进行性的缺血损害。
脑缺血发生后， 组织细胞内含有腺嘌呤成分的ATP分解成为AMP→腺苷→肌苷→次黄嘌呤，后者在黄嘌呤氧化酶作用下转化为黄嘌呤，进而转化为尿酸。与此同时，产生自由基连锁反应的起始因子-氧自由基，产生自由基连锁反应导致脂质过氧化物或其他损伤方式导致组织损害。脑缺血发生后，由于缺血、缺氧、能量消耗，细胞膜跨膜梯度破坏，钙离子进入细胞内激活蛋白激酶，使黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶，后者参与次黄嘌呤代谢，再产生自由基反应起始因子氧自由基，进一步引起损害。此外，脑缺血、缺氧时，SOD， GSH-PX， CAT及维生素C、维生素E等抗氧化剂被大量消耗， 氧自由基清除减少， 引起脂质过氧化损害， 使细胞膜上的Na+， K+-ATP酶等重要的脂质依赖酶失去活性，细胞膜的通透性发生改变，引起溶酶体和线粒体膜破坏，细胞内环境素乱、能量合成障碍及细胞膜功能丧失，造成细胞广泛死亡及组织解体。
脑缺血、缺氧后，脂质自由基损害的机理可概括如下：
脑缺血的病理其本质是由于缺血、缺氧引起体内能量代谢障碍，ATP减少， 脑细胞正常代谢途径被破坏， 自由基大量增加。脑细胞富含对氧自由基敏感的多饱和脂肪酸，抗氧化物质相对不足，很容易受到自由基的损伤。这样一来，自由基广泛攻击生物膜结构，产生脂质过氧化反应，导致细胞膜崩解，损害脑细胞；二则，自由基可通过破坏前列腺素l 2(PGl 2) 和血栓烷Az(TX A 2) 的动态平衡， 诱使缺血半暗带区血管痉挛和血管内凝血，使梗死的范围迅速扩大，加重病情。由于脑梗死半暗带区早期的病理改变是可逆的，因而，治疗的关键在于保护这一区域，防止发生不可逆的病理改变。自自由基连锁反应在很大程度上起到了决定性的作用。
脑缺血、缺氧导致脑组织病变的高峰不是在缺血、缺氧当时，而是在恢复血供或侧支循环重建后，不完全缺血脑损伤较完全性缺血严重。这可能是，由于自由基反应是需氧过程，血流再通后，氧供应虽然得到很快恢复，但体内三羧酸循环恢复较慢，不能提供足够的电子将氧还原成水，使氧自由基增多，加剧了脂质过氧化反应，更加损害脑细胞。自由基能加剧脑血管痉挛，毛细血管通透性增高，血管内微血栓形成，脑损伤加重。早期使用抗氧化剂可减轻脑缺血、缺氧后的继发性脑损伤。
活化的白细胞可释放大量的炎症介质、细胞因子，吸引更多的中性粒细胞聚集浸润，加重炎症反应。白细胞进入组织后，可释放溶酶，自由基直接损伤组织、破坏血脑屏障、增加血管通透性，导致脑水肿、脑出血、神经细胞凋亡、坏死等。缺血性脑水肿兴奋性氨基酸的神经毒性、自由基损伤、脂质过氧化、Ca²+超载、炎症因子作用，可使水通道蛋白表达增加同，新生儿缺氧缺血性脑病(Hypoxia Ischemic Encephalopathy，HIE) 与自由基对脑的损伤有密切关系。脑缺氧缺血引起脑组织含氧量减少，再灌注恢复脑组织氧供应时，导致氧自由基在短时间内爆发性增多，很容易对神经组织造成伤害。此病是围生期缺氧窒息导致的脑缺氧缺血性损伤，临床表现为一系列脑病，部分患者可留下不同程度的神经系统后遗症，如智力发育障碍、癫痫、脑瘫等。其发病还与血流动力学改变、脑细胞能量代谢衰竭、细胞内钙超载、兴奋性氨基酸有关，病理上有细胞凋亡、脑水肿、神经细胞坏死、出血、脑梗死等同。
脑缺血后，体内抗氧化剂被自由基大量消耗。脂质过氧化物可抑制SOD， GSH-PX的活性， 因而， 反应所产生的自由基超过了体内的清除力。此时，应适量地给予抗氧化剂，保护机体免受自由基的损害。常用的抗氧化剂有：
(1) SOD。SOD的主要作用是将超氧化物阴离子自由基歧化为过氧化氢， 而CAT又将过氧化氢转化为水。SOD与GSH-PX， CAT等同样在体内脑缺血、缺氧时起清除自由基及抑制脂质过氧化反应的作用。所以，这类酶一旦受到破坏，脑组织的损伤较为严重。
(2)别嘌呤醇。别嘌呤醇是黄嘌呤氧化酶抑制剂，有明显降低缺血脑组织自由基光子的发光率，尤其是对超氧化物阴离子自由基。它可保护神经元功能和生物酶活性，有保护脑组织的作用。
(3)维生素E。维生素E在体内的分布主要集中在生物膜上。其主要作用是具有清除脂质过氧化自由基，并能阻断脂质过氧化的连锁反应，对脑缺血性脑病的防治有一定的作用。
(4)钙通道阻滞剂。钙通道阻滞剂可防止细胞膜外钙离子内流，降低细胞内钙离子蓄积，稳定细胞内钙离子环境，防止脑缺血、缺氧情况下细胞内钙离子超负荷，避免激活细胞内源性磷脂分解系统，以达到保护脑细胞的作用。临床上可根据具体情况应用。
(5)甘露醇。甘露醇分子上的亲水基团对OH有极强的清除作用。OH的毒性很强，在自由基连锁反应中起主导作用，严重损害脑组织。因而， 清除OH之后， 可以减轻或抑制生物膜FUF A的脂质过氧化反应， 又能减少TX A 2的生成， 稳定膜并保护脑组织免受损害。甘露醇是临床上的常用药物，也有清除自由基、保护脑组织的作用。
(6)芍药苷。芍药苷可显著降低大鼠局灶性脑缺血模型(MCAO) 脑组织的含水量， 并减少小鼠脑缺血再灌注模型脑血管的通透性，可改善脑缺血的神经损伤症状，对脑缺血的损伤有保护作用门。血侧脑内ATP含量， 降低缺血脑组织乳酸含量， 增强乳酸脱氢酶活性，抑制氧自由基过量生成，降低脂质过氧化反应，阻断钙通道，减轻脑
(7)人参皂甙。人参皂甙能改善脑内血流和能量代谢，增加缺内Ca²*积聚，增加乙酰胆碱及乙酰胆碱转移酶的活性，起到预防脑缺血再灌注损伤的作用日。人参皂甙Rb1对大鼠缺血性脑损伤有保护作用， 其作用机制与抑制神经细胞凋亡、调节Bcl-2和Bax蛋白表达有关同，参附注射剂可抑制颅脑损伤后脑组织Ca2+、兴奋性氨基酸、内皮素的升高和Mg²的下降，有保护脑组织的作用110。应用蕲蛇酶可以使大鼠的脑梗死面积明显缩小， 髓过氧化物酶升高减慢， MDA含量降低， 并抑制iN OS活性， 降低NO含量。
(8)姜黄素。姜黄素是姜科植物姜黄中提取的一类酚类物质，是调味料咖喱中的一种重要成分，具有免疫调节、抗炎、抗动脉粥样硬化、抗氧化等作用；它还可以减少脑缺血大鼠的脑梗死面积，促进其神经功能的恢复12。姜黄素可能是通过提高机体内SOD的活性，发挥了清除自由基、抗氧化的作用，从而达到对缺血造成的脑损伤产生保护作用。其对卵磷脂脂质过氧化和DNA氧化损伤有明显的抑制作用。
(9) 促红细胞生成素(EPO) 。外源性的EPO可以改善缺血、缺氧脑组织中自由基所导致的脂质过氧化反应，提高机体的抗氧化能力。氧化应激是引起神经细胞损伤的主要原因， EPO通过增加神经细胞中SOD， CAT等抗氧化酶的表达而起到抗氧化作用l15l。EPO还能恢复谷胱甘肽过氧化酶的活性，刺激它的生成，抑制自由基的聚积，减轻自由基对脑组织的损伤[16] 。研究表明， EPO对缺氧、缺血导致损伤的神经细胞有一定的保护作用，它是通过上调抗氧化酶的表达和下调氧自由基的产生来发挥其抗氧化的作用。
(10)氢。氢能够选择性地清除离体培养神经元等细胞内羟自由基和亚硝酸阴离子，减少局灶性缺血再灌注损伤的梗死面积。目前人体摄入氢气的方法，比较快速的是采用吸氢机产生纯氢，纯氢与空气混合后吸入。
(11) 注射用鼠神经生长因子(NGF) 。NGF是小鼠颌下腺中提取的神经生长因子，是一种相对分子质量为2。65×10的生物活性蛋白，由2条118个氨基酸肽链组成，是神经系统中最重要的活性物质之一；它是中枢及外周神经系统分化、发育、维持正常功能所必需的蛋白分子，可促进神经系统损伤后的修复，具有增强神经递质活性、促进合成代谢、维持神经细胞存活及生长、分化、成熟等功效。NGF可改善脑组织抗氧化活性及SOD的活性， 降低丙二醛的含量，进而减少脑组织中自由基的异常积蓄，提高机体清除自由基酶类的活性，清除过多的氧自由基，保护脑细胞免受自由基的攻击，减轻脑组织的损伤。其还有抑制神经细胞凋亡的作用l。NGF对新生儿缺氧缺血性脑病有治疗和保护作用，有明显提高、改善脑功能的效果。
来源：氢的传奇网https://www.chinashpp.com/
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