库欣反射（也称为血管加压反应，库欣效应，库欣反应，库欣现象，库欣反应或库欣定律）是对颅内压（ICP）升高的生理神经系统反应，导致库欣三联征血压升高，呼吸不规则和心动过缓。通常在急性颅脑损伤的末期可见，可能表明即将发生脑疝。静脉注射肾上腺素和类似药物后也可以看到。它是由美国神经外科医生Harvey Cushing于1901年首次详细描述的。
内容
1 定义
2 鉴别诊断
3 机制
3.1 功能
4 库欣三联征
5 历史
5.1 实验装置和结果
5.2 其他研究人员
6 研究方向
7 参考
定义
T1加权MRI图像显示中风后血脑屏障的缺陷。左图没有，右图有造影剂，显示出脑缺血的证据
库欣反射通常表现为收缩压和脉压升高，心律降低（心动过缓）和不规则呼吸。这是由于颅骨内压力增加所致。这些症状可能表明大脑血流不足（局部缺血）以及小动脉受压。
响应于颅内压（ICP）升高，呼吸循环的规律性和发生率改变。不同的模式表示发生损伤的大脑的不同位置。通风的增加表现为呼吸速率的增加而不是通风深度的增加，因此库欣反射通常与缓慢，不规则的呼吸有关。由于现在对心率和血压的调节存在缺陷，生理反应降低了周围的血流，这可能表现为Mayer波。这些只是在HR描迹中发现的病理波（即动脉线，心电图仪（ECG等）），反映出血管内血流减少，尽管实际情况确实如此，血流减少通常会导致反射性HTN或高血压（血压升高）血管内容积减少。
鉴别诊断
CT扫描显示蛛网膜下腔出血。用箭头表示。这种类型的伤害可能会导致脑干损伤，从而引发或加重库欣反射的症状。
每当发生库欣反射时，几秒钟到几分钟内都有很高的死亡概率。结果，库欣反射表明需要立即护理。由于它的存在是高ICP的良好检测器，因此在医学领域，特别是在外科手术期间通常很有用。在对大脑进行任何神经外科手术期间，总有可能发生颅内压升高。尽早认识到这一点对于患者的健康至关重要。尽管可以直接测量ICP，但它并不总是准确的。过去，医生和护士依靠血液动力学变化或心动过缓（反射的晚期）来确定ICP升高。一旦发现库欣反射（心动过缓并发高血压）的初始阶段，它就提供了一个更可靠，更迅速的高ICP警告信号。发现由于ICP升高，导致脑灌注压（CPP）降至15 mmHg以下时，高血压和心动过缓的发生率为93％。另外，已知库欣反射仅是由于ICP的急剧延长而引起的。因此，它可以被医生用作区分ICP急性和慢性升高的工具。
也有报道说，由于ICP的增加，库欣反射的存在可能使人们得出结论，在颅后窝发生了局部缺血。最后，库欣反射可能是识别患者是否排斥移植器官的许多方法之一。除了先天的自身免疫反应外，还发现了被拒绝的移植器官引起的颅骨局部缺血。这样，由于ICP导致的库欣反射现象的存在可能表明缺血可能是由于异物排斥引起的。
正如Harvey Cushing首次提出的那样，颅内压升高是Cushing反射的主要原因。此外，颅压的持续适度增加允许发生库欣反射。相反，快速而剧烈的压力上升不允许充分发生反射的机制。颅内压升高可能由多种脑损伤途径引起，包括：蛛网膜下腔出血，局部缺血，脑膜炎，创伤（包括脑震荡），缺氧，肿瘤和中风。在一项研究中，已证实由于蛛网膜下腔出血引起的ICP升高会引起脑干，特别是延髓的机械变形。由于库欣反射的机制，脑干畸形随后迅速交感神经系统过度活动。另外，在对患者的典型神经外科手术过程中，特别是在涉及神经内窥镜技术的患者的神经外科手术过程中，已知频繁清洗心室会引起高颅内压。低CPP（特别是低于15 mmHg）也会导致Cushing反射。 CPP通常在成人中介于70-90 mmHg之间，在儿童中介于60-90 mmHg之间。
脑高原波的变化也与库欣反射有关。这些波的特征在于ICP的急剧升高，并伴有脑灌注压力的降低。已经发现，如果发生库欣反射，由于高ICP的消失，可以消除脑高原波的变化。
机制
库欣反射很复杂，看似矛盾。当某些事件导致颅内压（ICP）升高时，反射开始。由于脑脊液位于颅骨周围的区域，因此，ICP的增加会增加液体本身的压力。脑脊髓液中的压力最终上升到会合点，并逐渐超过平均动脉血压（MAP）。当ICP超过MAP时，位于大脑小脑的小动脉就会被压缩。然后，压缩会导致脑部血液供应减少，这种情况被称为脑缺血。
在ICP增加期间，交感神经系统和副交感神经系统都被激活。在反射的第一阶段，交感神经系统刺激远大于副交感神经刺激。交感神经反应激活α-1肾上腺素能受体，引起人体动脉收缩。这种收缩增加了血流的总阻力，使血压升高到高水平，这被称为高血压。人体诱发的高血压是试图恢复缺血性大脑的血流。交感刺激还增加了心脏收缩和心输出量的速度。心跳加快也被称为心动过速。这与高血压相结合是库欣反射的第一阶段。
同时，主动脉弓中的压力感受器检测到血压升高，并通过迷走神经触发副交感神经反应。这会导致心动过缓或心率减慢，并表示反射的第二阶段。心动过缓也可能是由于迷走神经的直接机械扭曲和随后的副交感反应引起的ICP升高所致。此外，由于壁细胞的不受控制的激活，副交感神经活性的这种反射性增加被认为有助于在胃中形成库欣溃疡。可以预期血压将保持高于升高的脑脊髓液的压力，以继续使血液流向大脑。压力上升到可以克服压缩动脉的抵抗压力的程度，允许血液通过，为大脑的缺氧区域提供氧气。如果血压升高不足以补偿动脉的压迫，则会发生梗塞。
升高的ICP，心动过速或其他内源性刺激可能导致脑干变形和/或压力增加。由于脑干控制不自主呼吸，其稳态变化通常会导致呼吸规律和/或呼吸暂停。这是反射的第三个也是最后一个阶段。
中央化学感受器在库欣反射中的作用尚不清楚。在大多数正常压力反应中，化学感受器和压力感受器共同作用以增加或降低血压。在库欣反射中，中央化学感受器可能参与缺血的检测，从而在反射的第一阶段导致交感神经激增和高血压，并与压力感受器相反，从而促进高交感和副交感神经的联合激活。
功能
颅内压升高最终可能导致脑组织移位或压伤，这对患者的生理健康不利。结果，库欣反射是机体为维持脑内稳态而进行的最后努力。库欣反射在颅骨区域起着压力反射或维持血压的稳态机制的作用，这一点已被广泛接受。具体而言，反射机制可以在诸如缺血或蛛网膜下腔出血等应激情况下维持正常的脑血流量和压力。一名患者发生自发性蛛网膜下腔出血的病例报告表明，库欣反射在维持脑灌注压（CPP）和脑血流中发挥了作用。最终，ICP下降到不再需要库欣反射形式的诱发性高血压状态的水平范围。库欣反射然后中止，并保持CPP。还已经表明，由于高血压引起的平均动脉压升高是反射的特征，可以引起CPP正常化。这种作用是有保护作用的，尤其是在颅内压升高时，会导致CPP下降。
库欣三联征
库欣三联征是一种临床三联征，定义为：
呼吸不规则，减少（由脑干功能受损引起）
心动过缓
收缩期高血压（脉压增宽）
历史
哈维·库欣（Harvey Cushing）多丽丝·乌尔曼（Doris Ulmann）1920年代
库欣的反射以美国神经外科医生哈维·威廉姆斯·库欣（1869–1939）的名字命名。库欣开始在瑞士伯尔尼进行研究，并与Emil Theodor Kocher一起出国学习。在旅行的一个月中，库欣收到了埃米尔·西奥多·科切尔（Emil Theodor Kocher）的正式提议，开始测试大脑的压迫如何影响血管。库欣还请来了著名的血压研究人员雨果·克罗内克（Hugo Kronecker）。利用Kroenecker的协助和资源，库欣开始了他的研究。库兴（Cushing）于1901年离开伯尔尼，与以前的克鲁纳克学生安杰洛·莫索（Angelo Mosso）一起在意大利都灵工作。他继续从事同一研究项目，同时还改进了记录血压和ICP符合性的方法。 1901年6月，库欣通过《约翰·霍普金斯医院公报》发表了他的第一篇论文，题为“关于血管舒缩中心在大脑压迫过程中控制血压的明确调节机制”。在1901年和1903年之间，库欣发表了五篇有关他的血管升压药应答研究的论文。这些论文以德语和英语发表，其中一篇由Emil Theodor Kocher撰写。
实验装置和结果
库欣（Cushing）获得科赫（Kocher）的批准后便开始进行实验。他的实验装置是伦纳德·希尔（Leonard Hill）模型的修改版，可以类似地测试脑压力对窦压力，脑脊液压力，动脉和静脉血压的影响。像希尔一样，库欣也用狗来做实验。首先，库欣通过在狗的头骨上安装玻璃窗来监视皮质血管的口径和颜色。颅内压力通过在颅内柔软的橡胶袋中充满汞来提高。库欣同时记录颅内压以及血压，脉搏率和呼吸率。这三个部分的效果通常称为库欣的三合会。在后来由Mosso进行的实验中，通过将生理盐水注入蛛网膜下腔而不是增加颅内袋的汞含量来诱发颅内压。
这项研究清楚地显示了颅内压与脑压之间的因果关系。库欣在随后的出版物中提到了这种关系。他还指出，必须存在一种特定的调节机制，使血压升高到足够高的水平，从而不会引起贫血。库欣的出版物包含他的观察结果，没有任何统计分析。实验的样本量也不知道。
其他研究人员
在医学领域，包括恩斯特·冯·伯格曼（Ernst von Bergmann），亨利·杜雷特（Henri Duret），弗里德里希·乔利（Friedrich Jolly）在内的数位著名人物都曾进行过与库欣类似的颅内压实验。这些研究者中有一些发表了类似的发现，这些结果涉及库欣开始实验之前颅内压与动脉血压之间的关系。库欣更仔细地研究了这种关系，并提供了对该关系的改进解释。
一些关于剽窃的争议确实围绕着库欣的一些研究。与库欣同时代的德国病理学家Bernhard Naunyn发表评论称，库欣既没有在他的研究中引用他的话，也没有扩展他在最初实验中发现的任何结果。
研究方向
尽管自1901年哈维·库欣（Harvey Cushing）首次扩展对现在的库欣反射技术的了解以来，已经取得了许多进展，但仍有许多研究工作有待观察。该疾病的确切发病机理尚未确定。颅内压（ICP）可能不是库欣反射本身的唯一原因，可能是由于在ICP升高之前发生了库欣血压反应。一些研究观察到了库欣反射的症状，而通常的ICP和髓性贫血却没有增加，这表明仍然需要研究的其他原因。轴干畸形可能是库欣反射的发病机制。
介导库欣反应的受体的性质也是未知的。一些研究表明存在颅内压力感受器，以触发特定的库欣压力感受器反射。施密特及其研究人员的实验表明，库欣反射是由自主神经系统控制的，因为其生理变化与交感神经系统和副交感神经系统的平衡有关。但是，自主神经系统反应与库欣反射及其症状之间的具体关系尚未确定。
已经确定呼吸频率受库欣反射影响，尽管引起的呼吸变化仍然是一个需要更多研究的领域。一些研究人员报告了呼吸暂停，而其他研究人员报告了呼吸频率增加。其他研究人员发现，随着ICP的降低，呼吸频率增加，而其他研究人员则认为这是对ICP升高的反应。还必须考虑在早期实验中使用麻醉药。研究最初是在麻醉下对动物或患者进行的。实验中使用的麻醉导致呼吸抑制，这可能会对结果产生影响。早期实验还对动物受试者进行了人工通气，仅得出了关于库欣反射呼吸的有限结论。由于在基础条件下或没有麻醉的情况下很难产生库欣反应，因此麻醉药的使用为将来的研究提供了思路。
一些研究人员还提出了库欣反射的长期作用。迄今为止，仅观察到它是一种立即的急性反应，但是有一些证据表明它的作用可以延长，例如长期血压升高。导致动脉高血压的神经反应系统的敏感性提高也是可能的，但尚未进行检查。
尽管库欣反​​射主要被认为是当血流几乎停止时的生理反应，但在胎儿生命中也可以看到它的活性。尚未对此活动进行彻底调查，因此需要在该领域进行更多研究。
在细胞水平上反射的潜在机制尚待发现，如果科学家和/或医生选择这样做，则可能成为下一个研究领域。
参考
Ayling, J (2002). "Managing head injuries". Emergency Medical Services. 31 (8): 42. PMID 12224233.
Ogilvy, CS; Dubois AB (1987). "Effect of increased intracranial pressure on blood pressure, heart rate, respiration and catecholamine levels in neonatal and adult rabbits". Biology of the Neonate. 52 (6): 327–336. doi:10.1159/000242728. PMID 3435736.
Cushing, H (1901). "Concerning a definite regulatory mechanism of the vasomotor centre which controls blood pressure during cerebral compression". Bull Johns Hopkins Hosp. 12: 290–2.
Fodstad H, Kelly PJ, Buchfelder M (November 2006). "History of the cushing reflex". Neurosurgery. 59 (5): 1132–7, discussion 1137. doi:10.1227/01U.0000245582.08532.7C. PMID 17143247.
Dagal, A; Lam AM (April 2011). "Cerebral blood flow and the injured brain: how should we monitor and manipulate it?". Current Opinion in Anesthesiology. 24 (2): 131–7. doi:10.1097/ACO.0b013e3283445898. PMID 21386665.
Grady PA, Blaumanis OR (June 1988). "Physiologic parameters of the Cushing reflex". Surg Neurol. 29 (6): 454–61. doi:10.1016/0090-3019(88)90140-1. PMID 3375974.
Dickinson, CJ (1990). "Reappraisal of the Cushing reflex: the most powerful neural blood pressure stabilizing system". Clin Sci. 79 (6): 543–50. doi:10.1042/cs0790543. PMID 2176941.
Fox JL, Ransdell AM, Al-Mefty O, Jinkins JR (1986). "The Cushing reflex in the absence of intracranial hypertension". Ann. Clin. Res. 18 Suppl 47: 9–16. PMID 3813470.
Wan, WH; BT Ang; E Wang (Jan 7, 2008). "The cushing response: A case for a review of its role as a physiological reflex". J Clin Neurosci. 15 (3): 223–8. doi:10.1016/j.jocn.2007.05.025. PMID 18182296.
Jones, JV (1989-02-02). "Differentiation and investigation of primary versus secondary hypertension (Cushing reflex)". Am. J. Cardiol. 63 (6): 10C–13C. doi:10.1016/0002-9149(89)90398-6. PMID 2643847.
Kosieradzki, M; W Rowinski (December 2008). "Ischemia/reperfusion injury in kidney transplantation: mechanisms and prevention". Transplant. Proc. 40 (10): 3279–88. doi:10.1016/j.transproceed.2008.10.004. PMID 19100373.
Marshman, LA (1997). "Cushing's 'variant' response (acute hypotension) after subarachnoid hemorrhage. Association with moderate intracra- nial tension and subacute cardiovascular collapse". Stroke. 28 (7): 1445–50. doi:10.1161/01.str.28.7.1445. PMID 9227698.
Pasztor, E; Fedina L; Kocsis B; et al. (1986). "Activity of peripheral sympathetic efferent nerves in experimental subarachnoid haemorrhage. Part 1: Observations at the time of intracranial hypertension". Acta Neurochir. 79 (2–4): 125–31. doi:10.1007/bf01407456. PMID 3962742.
Kalmar, AF; JV Aken; J Caemaert; et al. (2005). "Value of Cushing Reflex as warning sign for brain ischemia during neuroendoscopy". Br J Anaesth. 94 (6): 791–9. CiteSeerX 10.1.1.507.1734. doi:10.1093/bja/aei121. PMID 15805143.
Beiner, JM; CS Olgiyy; AB DuBois (March 1997). "Cerebral blood flow changes in response to elevated intracranial pressure in rabbits and bluefish: a comparative study". Biochem Physiol a Physiol. 116 (3): 245–52. doi:10.1016/s0300-9629(96)00206-x. PMID 9102186.
Woodman, OL; SF Vatner (August 1987). "Coronary vasoconstriction mediated by α1- and α2-adrenoceptors in conscious dogs". Am. J. Physiol. 253 (2 Pt 2): H388–93. doi:10.1152/ajpheart.1987.253.2.H388. PMID 2887122.
Per Brodal (2004). The Central Nervous System: Structure and Function. Oxford University Press US. pp. 369–396.
Hackett, J.G.; F. M. Abboud; A. L. Mark; P. G. Schmid; D. D. Heistad (July 1972). "Coronary vascular responses to stimulation of chemoreceptors and baroreceptors". Circ. Res. 31 (1): 8–17. doi:10.1161/01.res.31.1.8. PMID 4402639.
Guyton, Arthur; Hall, John (2006). "Chapter 18: Nervous Regulation of Circulation, and a Rapid Control of Arterial Pressure". In Gruliow, Rebecca (ed.). Textbook of Medical Physiology (Book) (11th ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier Inc. p. 213. ISBN 978-0-7216-0240-0.
P Barash; B Cullen; R Storlting (1992). Clinical Anesthesia. Philadelphia: JB Lippincott. pp. 520.
Hall, John (2012), "Nervous Regulation of the Circulation and Rapid Control of Arterial Pressure", Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, Elsevier, pp. 215–255, ISBN 9781455770052, retrieved 2019-11-10
Caroline, Nancy (2013). Emergency Care in the Streets (7th ed.). Jones and Bartlett Learning. p. 1665. ISBN 978-1-4496-4151-1.
Leonard Hill (1896). Physiology and Pathology of the Cerebral Circulation. London: J & A Churchill.
Mitchell Fink; Michelle Hayes; Neil Soni (2008). Classic Papers in Critical Care. London, England: Springer. pp. 89–90.
Hanigan, WC; W. Ragen; M. Ludgera (1992). "Neurological surgery in the nineteenth century: the principles and techniques of Ernst von Bergmann". Neurosurgery. 30 (5): 750–7. doi:10.1227/00006123-199205000-00017. PMID 1584389.
Duret H (1878). Anatomic Studies of the Cerebral Circulation. Paris, Bailliere. p. 642.
Friedrich Jolly (1871). About Intracranial Pressue and Blood Circulation Inside the Cranium. Medical Thesis. Wurzburg, Germany.
JF Fulton (1946). Harvey Cushing. A biography. Springfield: Charles C. Thomas. pp. 176–193.
Reis DJ, Nathan MA, Doba N (1975). "Two specific brainstem systems which regulate the blood pressure". Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. Suppl 2: 179–83. PMID 1102170.
Schmidt EA, Czosnyka Z, Momjian S, Czosnyka M, Bech RA, Pickard JD (2005). Intracranial baroreflex yielding an early cushing response in human. Acta Neurochir. Suppl. Acta Neurochirurgica Supplementum. 95. pp. 253–6. doi:10.1007/3-211-32318-x_51. ISBN 978-3-211-24336-7. PMID 16463859. |
