高原脑水肿的病因复杂,可能与低气压性缺氧、脑细胞代谢障碍、脑血流量增加、微血管通透性增加等因素有关。
1、低气压性缺氧:高原脑水肿主要由低气压性缺氧引起,高原地区大气压和氧分压较低,进入高原地区后人体发生缺氧,而脑细胞对缺氧的耐受性最低,在缺氧情况下,会导致脑细胞代谢障碍、脑血流量增加、微血管通透性增加,进而导致脑水肿及颅内压增高。
2、脑细胞代谢障碍:正常情况下,脑细胞需要大量三磷酸腺苷(ATP)将细胞内的钠离子泵出细胞、钾离子进入细胞内以保持膜电位的相对稳定,而缺氧使脑细胞有氧代谢发生障碍、无氧代谢增加,ATP生成减少,从而限制了细胞钠-钾泵的运行,导致大量钠积累在细胞内,并通过渗透作用使细胞内水分增加,引起脑细胞水肿。
3、脑血流量增加:大脑氧供不足时机体处于应激状态,释放大量皮质醇,引起周围小血管收缩、大动脉血管扩张尤其是脑动脉血容量大量增加。
此外,脑细胞钠-钾泵运行障碍导致细胞外高钾离子也间接促进一氧化氮释放,促进脑血管扩张,进一步加重脑组织水肿。
4、微血管通透性增加:在低氧条件下,血管内皮细胞蛋白质表达异常并分泌多种细胞因子、炎症介质,损伤近旁血管内皮细胞,释放扩血管因子,使血流及血容量增高,血管壁通透性增加,胶体物质、离子、水分等渗出血管壁进入脑间质,发生脑间质水肿。