쿠싱반사

Cushing reflex

은 증가된 혈압의 쿠싱 삼합회, 불규칙한 호흡, bradycardia을 야기하는 증가된 두개 내압(ICP)에 반사(도 혈관 수축의 반응, 추기경 효과, 그 추기경 반응, Cushing 현상, 쿠싱 반응, 또는 쿠싱 법이라고 표현했다.)쿠싱은 생리적 신경계가 반응.[1]그것은 보통 급성 머리 손상의 말기 단계에서 나타나며, 곧 뇌가 탈모될 것이라는 것을 나타낼 수 있다.에피네프린이나 비슷한 약물을 정맥주사로 투여한 후에도 볼 수 있다.[2]1901년 미국의 신경외과 의사인 하비 쿠싱에 의해 처음으로 자세히 묘사되었다.[3]

정의

T1-가중 MRI 영상에 나타난 뇌졸중 후 혈액-뇌 장벽의 결함.왼쪽 이미지 없이 오른쪽 이미지, 조영제 투여로 뇌 허혈 증세를 나타냄

쿠싱 반사경은 수축기압과 맥박압의 증가, 심박수 감소, 불규칙한 호흡으로 고전적으로 나타난다.[4]그것은 두개골 내부의 압력이 증가하여 발생한다.[4]이러한 증상은 동맥의 압박뿐만 아니라 뇌로 가는 혈류(허혈)가 불충분하다는 것을 나타낼 수 있다.[4][5]

뇌내압(ICP) 상승에 대응하여 호흡 주기는 규칙성과 속도에 따라 변화한다.다른 패턴은 부상이 발생한 뇌의 다른 위치를 나타낸다.[6]환기량 증가는 환기 깊이가 아닌 비율의 증가로 나타나기 때문에 쿠싱 반사작용은 느리고 불규칙한 호흡과 관련되는 경우가 많다.[7][8]심박수와 혈압에 대한 현재 결함이 있는 조절의 결과, 생리적 반응은 주변적으로 혈류를 감소시켜 메이어 파동으로 나타날 수 있다.이는 단순히 HR 트레이싱(즉, 동맥선, 심전도(ECG 등)에서 볼 수 있는 병리학적 파형으로 혈관 내 혈류 감소를 반영한다.이러한 흐름의 감소는 실제 혈관 내 부피가 감소함에도 불구하고 반사성 HTN, 즉 고혈압(혈압 상승)을 유발하는 경우가 많다.[7]

차등진단

CT 스캔에서 보이는 바와 같이 아열대성 출혈.그것은 화살표로 표시된다.이러한 유형의 부상은 뇌계에 손상을 입힐 수 있으며, 이로 인해 쿠싱 반사의 증상이 시작되거나 악화될 수 있다.

쿠싱 반사가 발생할 때마다 초에서 분 단위로 사망 확률이 높다.결과적으로 쿠싱 반사작용은 즉각적인 치료가 필요하다는 것을 나타낸다.높은 ICP를 잘 검출하기 때문에 의료 분야, 특히 수술 시 유용하게 쓰일 수 있다.[1]뇌에서 신경수술을 하는 동안, 뇌내압이 상승할 가능성이 항상 있다.이것을 조기에 인식하는 것이 환자의 안녕에 중요하다.ICP의 직접 측정이 가능하지만 항상 정확한 것은 아니다.과거에는 의사와 간호사가 ICP 증가를 파악하기 위해 반사의 후기인 혈류역학적 변화나 브래디카르디아에 의존해 왔다.일단 쿠싱반사(고혈압과 결합한 브라디카르디아)의 초기 단계가 발견되면, 고ICP의 훨씬 신뢰성과 신속한 경고 신호를 제공했다.[9]ICP 상승으로 뇌관류압력(CPP)이 15㎜Hg 이하로 떨어진 시간의 93%가 고혈압과 뇌전증이 발생한 것으로 조사됐다.또한 쿠싱 반사작용은 ICP의 급성 장기 상승에 의해서만 발생하는 것으로 알려져 있다.따라서 ICP의 급성 상승과 만성 상승을 구별하기 위한 의사들의 도구로 사용할 수 있다.[10]

ICP 상승에 따른 쿠싱 반사가 있을 경우 후두두개골에서 허혈이 발생했다는 결론도 내릴 수 있는 것으로 알려졌다.[9]마지막으로, 쿠싱 반사작용은 환자가 이식된 장기를 거부했는지 여부를 확인하는 많은 방법 중 하나일 수 있다.선천적인 자가면역 반응과는 별개로 두개골 부위의 허혈은 이식된 장기로 거부반응을 보이고 있다.[11]이와 같이 ICP에 의한 쿠싱 반사체의 존재는 외국 장기 거부로 인해 허혈이 발생할 수 있음을 나타낼 수 있다.[citation needed]

Harvey Cusing에 의해 처음 가정된 바와 같이, 상승된 두개내 압력은 Cusing 반사의 일차적인 원인이다.[3]게다가, 두개골 압력의 지속적인 중간 상승은 쿠싱 반사가 일어나도록 한다.이와는 대조적으로, 빠르고 극적인 압력 상승은 반사 작용의 메커니즘이 충분히 일어나는 것을 허용하지 않는다.[12]뇌내 압력이 높아지면 뇌손상의 수많은 경로로 인해 발생할 수 있다. 여기에는 뇌진탕, 저산소증, 종양, 뇌졸중을 포함한 뇌손상, 허혈, 뇌수막염, 외상 등이 포함된다.한 연구에서는 아황산출혈로 인해 ICP가 상승하면 뇌계, 특히 뇌하수체(Medulla)의 기계적 왜곡이 발생하는 것으로 확인되었다.쿠싱 반사체의 메커니즘 때문에 뇌계 왜곡은 활동보다 교감신경계가 빠르게 뒤따른다.[13]또한 환자, 특히 신경내시경 기법을 수반하는 환자에 대한 일반적인 신경외과적 시술 중에는 빈번하게 심실을 세척하는 것이 높은 뇌내압을 유발하는 것으로 알려져 왔다.[7]쿠싱 반사작용도 낮은 CPP, 특히 15mmHg 이하에서 발생할 수 있다.[14]CPP는 보통 성인 인간의 경우 70-90mmHg, 어린이의 경우 60-90mmHg 사이에 속한다.[citation needed]

뇌고원파 변화도 쿠싱 반사작용과 관련이 있다.이러한 파동은 ICP의 급성 상승이 특징이며, 뇌관류압력 감소를 동반한다.쿠싱반사가 발생하면 고ICP의 소멸로 뇌고원파 변화가 지워질 수 있는 것으로 나타났다.[9]

메커니즘

쿠싱 반사작용은 복잡하고 겉보기에는 역설적이다.[15]반사작용은 어떤 사건이 두개내압력(ICP)을 증가시킬 때 시작된다.뇌척수액은 두개골에 둘러싸인 부위에 위치하기 때문에 ICP가 증가하면 결과적으로 액체 자체의 압력이 증가한다.뇌척수액의 압력은 결국 그것이 만날 정도로 상승하여 점차 평균 동맥 혈압(MAP)을 초과하게 된다.ICP가 MAP를 초과하면 뇌 대뇌에 위치한 동맥이 압축된다.그리고 나서 압축은 뇌에 대한 혈액 공급을 감소시키는 결과를 낳는데, 이것은 뇌 허혈이라고 알려진 질환이다.[7]

ICP가 증가하는 동안 교감신경계와 부교감신경계가 모두 활성화된다.반사의 첫 단계에서 교감신경계 자극은 부교감 자극보다 훨씬 크다.[13]교감 반응은 알파-1 아드레날린 수용체를 활성화시켜 신체의 동맥에 수축작용을 일으킨다.[16]이러한 수축은 혈류의 총저항을 높여 고혈압으로 알려진 혈압을 높은 수준으로 상승시킨다.인체의 유도성 고혈압은 허혈성 뇌로 가는 혈류를 회복하려는 시도다.교감 자극은 또한 심장 수축과 심박출력의 비율을 증가시킨다.[17]심박수 증가는 빈맥으로도 알려져 있다.이것은 고혈압과 결합한 것이 쿠싱 반사작용의 첫 단계다.[citation needed]

한편 대동맥 아치의 바오레셉터는 혈압의 증가를 감지하고 부교감 반응을 부랑신경을 통해 유발한다.이것은 심박동수, 즉 심장박동수를 늦추는 것을 유도하고, 반사작용의 두 번째 단계를 나타낸다.[18]또한 부랑신경의 직접적인 기계적 왜곡과 그에 따른 부교감 반응으로 인해 ICP가 증가하여 브래디카르디아가 발생할 수도 있다.[citation needed]나아가 부교감 활동의 이러한 반사적 증가는 두정세포의 조절되지 않은 활성화로 인해 위장에 쿠싱 궤양이 형성되는 데 기여하는 것으로 생각된다.혈압은 높아진 뇌척수액의 압력보다 높은 상태를 유지하여 뇌로 혈액이 계속 흐르도록 할 수 있다.압력은 압축동맥의 저항압을 이겨낼 정도로 상승하고 혈액이 통하도록 하여 뇌의 저산소 부위에 산소를 공급한다.혈압 상승이 동맥압박을 보상하기에 충분하지 않으면 경색이 발생한다.[19]

ICP, 빈맥 또는 다른 내생성 자극은 뇌계에 왜곡 및/또는 압력을 증가시킬 수 있다.뇌관이 비자발적인 호흡을 조절하기 때문에, 동점선상의 변화는 종종 불규칙한 호흡 패턴이나 무호흡을 유발한다.[20]이것이 반사작용의 세 번째이자 마지막 단계다.

쿠싱 반사작용에서 중추화학수용체의 역할은 불분명하다.대부분의 정상 압력 반응에서 화학수용체와 바리셉터는 혈압을 증가시키거나 감소시키기 위해 함께 작용한다.쿠싱 반사에서는 중추 화학수용체가 허혈의 검출에 관여하여 반사 1단계의 교감 급증과 고혈압에 기여하고 바루수용체에 반대하여 작용하여 교감 및 부교감 복합 활성화에 기여하고 있을 가능성이 높다.[21]

함수

두개내 압력이 높아지면 궁극적으로 뇌 조직이 이동하거나 으스러져 환자의 생리적인 안녕을 해칠 수 있다.그 결과 쿠싱 반사작용은 뇌에서 동점근성을 유지하기 위한 신체의 마지막 노력이다.Cushing reflection은 두개골 부위에서 혈압 유지를 위한 Baroreflex, 즉 동축 메커니즘의 역할을 한다는 것이 널리 받아들여지고 있다.[9]구체적으로, 반사 메커니즘은 허혈이나 아황산출혈과 같은 스트레스를 받는 상황에서 정상적인 뇌혈액 흐름과 압력을 유지할 수 있다.자발적 경막하 출혈을 겪은 환자의 사례보고를 보면 쿠싱 반사작용은 뇌관류압력(CPP)과 뇌혈류 유지에 한몫했다는 것을 알 수 있었다.[9]결국 ICP는 더 이상 쿠싱 반사체의 형태로 유도된 고혈압 상태가 필요하지 않은 레벨 범위까지 떨어진다.그리고 나서 쿠싱 반사는 중단되었고, CPP는 유지되었다.또한 반사작용의 특징인 고혈압으로 인한 평균 동맥압의 증가는 CPP 정상화를 초래할 수 있는 것으로 나타났다.[7]이 효과는 특히 CPP의 감소를 유발하는 두개내 압력이 증가하는 동안 보호적이다.[citation needed]

쿠싱의 삼합회

쿠싱의 3중창은 다음과 같은 임상 3중창이다.

  • 호흡이 불규칙하고 감소함(뇌계 기능 저하로 인해 발생)
  • 브라디카르디아
  • 수축기성 고혈압(맥박압 확대)[22]

역사

하비 쿠싱, 도리스 울만 1920년대

쿠싱의 반사작용은 미국의 신경외과 의사인 하비 윌리엄스 쿠싱(1869–1939)의 이름을 따서 붙여졌다.쿠싱은 스위스 베른에서 에밀 테오도르 코허와 함께 유학을 시작했다.여행 한 달 후, 쿠싱은 에밀 테오도르 코허로부터 뇌의 압축이 혈관에 어떤 영향을 미치는지 실험하기 시작하라는 공식 제안을 받았다.쿠싱은 또한 혈압 연구자로 알려진 휴고 크론커의 도움을 요청했다.크뢰네커의 지원과 자원을 활용해 쿠싱은 연구를 시작했다.쿠싱은 1901년 베른을 떠나 크뢰네커의 이전 학생인 안젤로 모소와 함께 이탈리아 토리노에서 일한다.그는 같은 연구 프로젝트를 계속하는 한편 혈압과 ICP의 우연성을 기록하는 방법도 동시에 개선했다.1901년 6월, 쿠싱은 존스 홉킨스 병원 회보를 통해 "뇌압박 중 혈압을 조절하는 혈관조영센터의 확실한 규제 메커니즘을 고안한다"[3]라는 제목의 첫 논문을 발표했다.1901년에서 1903년 사이에 쿠싱은 그의 vasopressor 반응에 대한 연구와 관련된 5개의 논문을 발표했다.이 논문들은 독일어와 영어로 출판되었으며, 한 논문은 에밀 테오도르 코허가 저술하였다.[4]

실험 설정 및 결과

쿠싱은 코허의 승인을 얻자 실험을 시작했다.그의 실험 설정은 축농압, 뇌척수압, 동맥압, 정맥혈압에 대한 뇌압의 영향을 유사하게 시험하기 위해 레오나드 힐의 모델의 변형판이었다.[4][23]힐처럼 쿠싱은 그의 실험에 개를 이용했다.시작하기 위해 쿠싱은 개의 두개골에 유리창을 끼워 넣어 피질 혈관의 용량과 색상을 관찰했다.두개내 압력은 두개내, 부드러운 고무 백에 수은을 채워 올렸다.쿠싱은 혈압, 맥박, 호흡수와 함께 두개내압을 동시에 기록했다.이 세 가지 부분 효과는 일반적으로 쿠싱의 3중 효과라고 한다.이후 모소에 의해 수행된 실험에서는 두개내 봉지의 수은 함량을 증가시키기보다는 아열대 공간에 생리식염수를 주입하여 두개내 압력을 유도하였다.[4]

이 연구는 뇌내압박과 뇌압박 사이의 인과관계를 명확히 보여주었다.[24]쿠싱은 그의 후속 출판물에서 이러한 관계에 주목했다.그는 또한 혈압을 충분히 높은 지점까지 상승시켜 빈혈 상태를 만들지 않는 특정한 규제 메커니즘이 존재해야 한다.[3]쿠싱의 출판물에는 그의 관찰이 담겨 있고 통계적 분석은 들어 있지 않다.실험의 표본 크기 또한 알려지지 않았다.[24]

기타 연구자

에른스트 폰 베르그만,[25] 앙리 두레트,[26] 프리드리히 졸리 [27]등 의학계에서 주목할 만한 인물 몇 명이 쿠싱과 유사하게 두개내압을 실험했다.이들 연구자 중 일부는 쿠싱이 실험을 시작하기 전에 동맥 혈압과 두개내 혈압의 관계에 관한 유사한 연구 결과를 발표했다.쿠싱은 이 관계를 좀더 주의 깊게 연구하여 그 관계에 대한 개선된 설명을 제시했다.[4]

표절에 관한 일부 논쟁은 쿠싱의 연구 일부를 둘러싸고 있다.독일의 병리학자 겸 쿠싱의 현대인인 베른하르트 나우닌은 쿠싱이 쿠싱의 연구에서 자신을 인용하지도 않았고, 원래 실험에서 발견한 결과에 대해서도 확대하지도 않았다고 주장했다.[28]

연구 방향

비록 하비 쿠싱이 현재 쿠싱 반사작용이라고 알려진 것에 대한 지식을 처음 확장한 1901년 이후 많은 진전이 있었지만, 이 연구에는 여전히 볼 만한 많은 측면이 남아 있다.그 병의 정확한 병원은 아직 밝혀지지 않았다.[8]뇌내압(ICP)이 Cushing reflection per se)의 유일한 원인이 아닐 수 있는 가능성은 ICP 증가 전에 Cushing 혈압 반응이 발생했기 때문이다.[8]일부 연구에서는 ICP와 중수성 빈혈이 늘지 않은 상태에서 쿠싱반사 증세를 관찰해 여전히 연구가 필요한 다른 원인을 제시했다.[8]축방향 뇌줄기 왜곡은 쿠싱 반사작용의 병원이 될 수 있다.[8]

쿠싱 반응을 매개하는 수용체의 성격도 알려져 있지 않다.[29]일부 연구에서는 특정 쿠싱 바오레셉터 반사작용을 촉발하기 위한 두개내 바오레셉터의 존재를 제시하고 있다.[30]슈미트와 그의 동료 연구자들의 실험은 쿠싱 반사경이 자율신경계에 의해 지시된다는 것을 보여주었다. 왜냐하면 그것의 생리학적 변화는 교감신경계와 부교감신경계의 균형과 관련이 있기 때문이다.[30]그러나 자율신경계 반응과 쿠싱 반사작용과 그 증상의 구체적인 관계는 아직 밝혀지지 않았다.[30]

유도된 호흡 변화가 여전히 더 많은 연구가 필요한 영역이지만 호흡 속도는 쿠싱 반사작용에 의해 영향을 받는 것으로 결정되었다.[6]일부 연구자들은 무호흡증을 보고했고, 다른 연구자들은 호흡수가 증가했다고 보고했다.[6]다른 연구자들은 ICP에 따른 호흡수 증가가 감소하는 반면, 다른 연구자들은 ICP 증가에 대한 반응이라고 밝혔다.[6]초기 실험에서 마취제의 사용도 고려해야 한다.[6]연구는 처음에 마취중인 동물이나 환자에 대해 수행되었다.[7]실험에 사용된 마취제는 호흡기 우울증을 유발해 결과에 영향을 미쳤을 수 있다.[6]초기 실험은 또한 동물 피실험자들을 인공호흡기에 넣었고, 쿠싱 반사작용에서의 호흡에 대한 제한된 결론만 허용했다.[7]쿠싱 대응의 창조는 기초적인 조건이나 마취 없이는 만들기 어려웠기 때문에 마취제의 사용은 향후 연구를 위한 아이디어를 제안한다.[7]

일부 연구자들은 또한 쿠싱 반사작용의 장기적인 효과를 제시했다.[7]지금까지는 즉각적인 급성 반응으로 관찰되었을 뿐, 장기간 혈압이 상승하는 등 그 효과가 장기화될 수 있음을 시사하는 일부 증거가 있었다.[7]동맥성 고혈압으로 이어지는 신경학적 반응 시스템의 민감도 증가도 가능하지만, 아직 조사되지 않았다.[29]

비록 쿠싱 반사작용은 주로 혈류가 거의 끊겼을 때 생리적 반응으로 확인되었지만, 그 활동은 태아 생활에서도 관찰되었다.[7]이 활동은 철저히 조사되지 않았기 때문에 이 부분에 대해서는 더 많은 연구가 필요하다.

세포 수준에서 반사 작용의 근본적인 메커니즘은 아직 발견되지 않았으며, 과학자나 의사가 그렇게 하기로 선택했다면 다음 연구 분야가 될 것 같다.[citation needed]

참고 항목

참조

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