吴 远 李光勤
重庆医科大学附属第一医院神经内科,重庆 400016
电灼伤的神经系统损伤
吴 远 李光勤▲
重庆医科大学附属第一医院神经内科,重庆 400016
因日常生活用电越来越广泛,电灼伤的发生率逐渐上升,具有较高的致死率和致残率。神经系统损伤是电灼伤常见的并发症,主要包括周围神经系统损伤、中枢神经系统损伤。周围神经系统损伤较多见,支配区出现无力、感觉异常、感觉缺失、神经痛、反射性交感神经营养不良症等;中枢神经系统损伤包括脊髓损伤和脑神经损伤,主要表现为电休克和各种神经系统后遗症。早期出现的神经系统损伤往往能被认识并加以治疗,而晚期出现的神经系统损伤常得不到重视。
电流;电灼伤;神经系统损伤
近年来,中国的电灼伤发病率逐渐升高,特别是在西部地区[1-2]。电灼伤病程长,并发症多,具有较高的致死率和致残率,相对于其他热力灼伤,其发病率较低[3]。神经组织、浅深层肌肉、血管是电损伤的主要靶组织[4]。高达67%的电灼伤患者出现了神经系统损伤[5],中枢神经系统与周围神经系统均可受累。电灼伤的神经系统损伤可早期或晚期出现,有随访研究显示,电灼伤门诊患者的神经损害从5%上升到25%[6],较重者伤后恢复多不理想。目前,对于电灼伤神经系统损伤的认识及相关研究较少,故本研究对电灼伤的分类及相关神经系统损伤进行综述。
电流对人体的伤害有两种形式:电击和电伤。在大多数触电事故中,两种形式的伤害会同时存在。
1.1 电击(electric shock)
电击致伤的部位主要在人体内部,而在人体外部不会留下明显痕迹。人体触及带电的导线、漏电设备的外壳或其他带电体以及由于雷击或电容放电,都可能导致电击。
临床表现:如通过人体的电流>50 mA,主要引起心室颤动或心脏停搏,也可能导致呼吸停止。如通过人体的电流只有20~25 mA[7],一般不会直接引起心室颤动或心脏停搏,但如时间较长,仍可导致心脏停搏。这时的心室颤动或心脏停搏,主要是由呼吸停止导致人体缺氧引起的。当通过人体的电流超过数安时,由于刺激强烈,也可能先导致呼吸骤停。数安的电流流过人体,还可能导致严重灼伤甚至死亡。
电击会导致电休克,发生强烈的神经系统反射,使血液循环、呼吸及其他器官新陈代谢都发生障碍,以致神经系统受到抑制,出现血压急剧下降、脉搏减弱、呼吸衰竭、神志昏迷的现象[8]。
1.2 电伤(electric injury)
电伤通过电流的热效应、化学效应、机械效应会在机体表面留下明显的伤痕,且其伤害作用可能深入体内。电伤的危险程度取决于受伤面积、受伤深度、受伤部位等因素[9-11]。
电伤分类:电灼伤(electric burn)、电烙印(electric brand)、皮肤金属化 (electric metallization of skin)、机械损伤(mechanical injury)、电光眼(electric ophthalmia)等[12]。
1.2.1 电灼伤 最常见的电伤。电灼伤可分为电流灼伤和电弧灼伤。电流越大、通电时间越长,电流途经的电阻越小,则电流灼伤越严重。由于人体与带电体接触的面积一般都不大,加之皮肤电阻又比较高,使皮肤与带电体的接触部位产生较多的热量,受到严重的灼伤。当电流较大时,可能灼伤皮下组织,因为接近高压带电体时会发生击穿放电,所以,电流灼伤一般发生在低压电气设备上,往往数百毫安的电流即可导致灼伤,数安的电流将造成严重的灼伤。
1.2.2 电烙印 电流通过人体后,在接触部位留下瘢痕。瘢痕处皮肤硬变,失去原有的弹性和色泽,表层坏死,失去感觉。
1.2.3 皮肤金属化 金属微粒渗入皮肤造成的。受伤部位变得粗糙而紧张。皮肤金属化多在弧光放电时发生,而且一般都伤在人体的裸露部位。
1.2.4 电光眼 表现为角膜和结膜发炎。在弧光放电时,红外线、可见光、紫外线都可能损伤眼睛。对于短暂的照射,紫外线是引起电光眼的主要原因。
电击和电伤会引起人体一系列的生理反应。电流通过人体,会引起麻感、针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、呼吸困难、血压升高、心律不齐、心室颤动、昏迷等症状。电流对人体的作用主要表现为生物学效应,包括复杂的理化过程[13]。电流的生物学效应表现为对人体产生刺激和兴奋行为,使人体活的组织发生变异,从一种状态变为另外一种状态。电流通过肌肉组织,引起肌肉收缩。电流对肌体除起直接作用外,还可能通过中枢神经系统间接起作用。由于电流引起细胞运动,产生脉冲形式的神经兴奋波,当这种兴奋波迅速地传到中枢神经系统时,中枢神经系统即发出不同的指令,使人体各部位作出相应的反应,因此,当人体触及带电体时,有些没有电流通过的部分也可能受到刺激,发生强烈的反应。当中枢神经得到的兴奋波很强烈时,人体可能出现不适应,重要器官的功能可能受到破坏。在活的肌体上,特别是肌肉和神经系统,有微弱的生物电存在。如果引入外部电流,微弱生物电的正常环境将被破坏,人体也将受到不同程度的伤害[14]。电流通过人体还有热作用,电流所经过的血管、神经、心脏、大脑等器官,可使其热量增加而导致功能障碍。电流通过人体,还会引起肌体内液体物质产生蒸气,甚至发生剥离、断裂等严重破坏[15]。
归纳起来,神经系统损伤的可能机制:①电流产生的热能导致神经热损害;②血管损伤致血栓和出血形成;③强烈的肌肉痉挛致骨折或脱位而产生直接的机械损伤;④电流穿过组织蛋白导致血管的改变;⑤静电力的增加导致未着地的受害者机体组织遭到强烈的破坏。非热能的作用也可导致严重的组织的损伤。
电灼伤为最常见的职业伤,男性多见。死亡率达3%~15%[17-20]。
3.1 按电伏(volt)分类
电灼伤可以分为两种类型,高电压和低电压。电接触损伤常发生于高电压,电流损伤常发生于低电压[6]。
3.1.1 高电压(≥1000 V)高电压损伤造成大量组织坏死,最后常常需要截肢。高电压灼伤时,往往有暂时性中枢神经功能失调,如昏迷、定向障碍、偏瘫、言语困难等。若电流通过的方向是从一侧上肢到另一侧上肢,则常损害颈部及胸部的脊髓神经,甚至可以发生横断性脊髓损害。上肢周围神经也常有损害,较常见于尺、桡神经[16]。
3.1.2 低电压 (<1000 V)低电压损伤可以导致心律失常(如房颤)、白内障及呼吸功能受损等。最常见的还是神经系统并发症,其发生率>70%。常见的神经系统并发症包括大脑损害(意识丧失、癫痫发作、记忆力减退、情感障碍、学习能力下降、头痛等)或者周围神经损害[运动和(或)感觉障碍、灼痛、神经痛、反射性交感神经营养不良症等。
低电压电流造成的外周神经损伤不常见[21]。神经损伤的部位与电流进入身体的地方相隔很远,比如,电流从一只手掌传到另一只手掌,会导致臂丛神经损伤。从手掌到脚掌的电流通过,出现沿胸椎的身体同侧的神经病变,其神经损伤可全部或大部分恢复,但随后可能会出现反射性交感神经营养不良症的并发症。实验证明,低电压电流不断增加,出现受损部位的肢体麻痹和神经功能异常持续数分钟到数周,或永久存在。麻痹持续2~3周,可能与脱髓鞘有关,随着髓鞘再生,肌力逐渐恢复。如轴索破坏则导致永久的麻痹[21]。
低压交流电可致肌肉强直收缩,导致接触电源的时间更长,可致电休克。高压电路通常是由电弧完成的,高压电使受害者大量肌肉收缩,从而将受害者抛离电源,因此,低压交流电比高压直流电对神经系统的损伤更大,但是,高压电产生的并发症更加严重[15]。
3.2 按接触形式分类
电灼伤有3种形式。第1种高电压电流通常以非接触的方式电伤受害者,这种电压能获得接近4000℃的高温,导致严重的灼伤,与第2种形式为闪电造成的灼伤情况相似。第3种形式的灼伤是当受害者成为电路中的一部分时才会发生,电流穿过人体到达地面。电流会在人体上标记入口和出口。这种“接触式的灼伤”往往引起更加严重的后果,常常会累及神经。人体被电流穿过的神经组织部位(如神经、脊髓、大脑)对患者当前表现和后遗症都有直接的影响。
电击伤和电流伤可以产生外周或中枢神经系统损伤,损伤的程度与电流量的大小密切相关[5]。小量电流损伤可能只造成功能的错乱,临床表现的改变也是短暂的。大量电流造成的结构性损伤可以是可逆的或者是不可逆的,神经系统方面的缺失可以是永久的,或需要长时间才能恢复[22-23]。
4.1 神经系统损伤按神经系统损伤症状发生的时间先后的分类
按神经系统损伤症状发生的时间先后,神经系统损伤可分为3类:即刻损伤、延后损伤、迟发损伤[5]。
4.1.1 即刻损伤 电伤后立即出现神经症状,通常24 h内消失。即刻损伤表现为:①意识丧失、烦躁、思维混乱、记忆缺失、头痛、抽搐、耳鸣、耳聋、视力模糊、闪光暗点;②运动障碍:呼吸肌麻痹、呼吸无规律、乏力、肌肉抽搐、瘫痪(暂时的);③感觉障碍:感觉倒错和感觉减退。延后损伤表现为:短暂乏力,头痛,躯干及四肢疼痛,自主神经紊乱(水肿、发绀、外周动脉痉挛、瞳孔异常和畏光)。
意识丧失是最常见的即刻神经系统损害表现。患者在数分钟到数小时内苏醒。苏醒后可能出现烦躁、逆行性遗忘、头痛,严重者有抽搐发作,但都可以完全恢复正常。一些患者因倒地或者闪电球产生的柱面压力波而出现脑震荡,胸廓肌肉组织的强烈收缩或无力可导致短暂的心脏停搏或通气障碍。短暂的意识丧失预后良好。>10 min的意识丧失可能会损伤大脑,遗留后遗症[24]。
4.1.2 延后损伤 延后损伤在电击后5 d内出现,症状往往很快消失。
4.1.3 迟发损伤 迟发损伤通常在5 d后出现,可出现中枢、外周、自主神经系统损伤表现,如基底神经节损伤症状,颅神经损伤症状,脑干损伤症状,外周神经损伤症状,自主神经系统症状(发绀、淡漠、大汗、广泛疼痛不适),功能障碍(癔症性失语、阳痿、创伤后精神障碍)[25]。
4.2 神经系统损伤按损伤神经解剖部位的分类
按损伤神经解剖部位分类,神经系统损伤可分为:周围神经系统损伤、中枢神经系统损伤。
4.2.1 周围神经系统损伤 急性损害常出现无力、感觉减退、感觉异常、疼痛,延迟性损害出现肌无力、感觉缺失、感觉异常、神经性灼痛。慢性疼痛是最普遍的长期神经系统后遗症[26]。周围神经的接触性灼伤可以损伤神经轴突和神经血管束。周围神经病变的发生还可能是由于组织的水肿和凝固坏死。筋膜室综合征致血管受压导致组织缺血性坏死,也包括神经。由于周围神经坏死组织的脱落和纤维化,往往使神经再生受阻[27]。
4.2.2 中枢神经系统损伤 中枢神经系统损伤包括脊髓损伤和脑神经损伤,主要表现为电休克和各种神经系统后遗症。脊髓损伤不常见,发生率为2%~5%[28],可分为急性电损伤和继发性电损伤,继发性电损伤由脊髓营养血管血栓形成引起,伤后恢复较慢,且恢复不理想。几乎所有患者都有锥体束征的表现:下肢或四肢痉挛性肌张力增高、反射亢进、Babinski征阳性,部分有肌肉萎缩。感觉缺失较少见,而且比较短暂。肢体位置觉和振动觉较疼痛、温度觉更易受影响。尸检发现,白质较灰质更易受影响,脊髓侧索和脊髓后索易受影响。脊髓损伤的患者预后不良。电灼伤后延迟出现的脊髓病变类似于萎缩性脊髓侧索硬化症 (ALS),有上下运动神经元损伤表现,但是没有感觉和括约肌功能障碍表现。
高压电损伤者和头部出入路者更易出现脑神经损伤,多数病例可在伤后恢复。闪电打击时,脑神经损伤较周围神经损伤更多见,可能是由于闪电常常涉及头部。脑神经损伤有两个特点:①通常是可逆的,可能是由于电流越过了受害者,灼伤仅仅在表面;②症状往往发生在数天之后。临床表现有视神经病,眼肌麻痹,Horner综合征,面神经、听神经、迷走神经、舌咽神经损伤,耳聋特别常见。通常是由于耳蜗螺旋器的毛细胞损伤,部分患者是因为热损伤直接造成鼓膜或鼓室的破裂导致传导性耳聋[29]。帕金森病和偏瘫也有相关文献报道。
电流或闪电打击下也会造成脑梗死、蛛网膜下腔出血或脑出血[12],可能是由于血管肌层和内皮的凝固性坏死,缺少内膜和中膜的营养供应,附壁血栓形成,或血管扩张、动脉瘤形成,最后破裂出血。电压打击可诱发急性高血压(血压可高达400 mm Hg),也可致颅内出血。
电流在体内长时间和高强度的作用可导致继发性脑缺氧,也可直接损伤脑血管,造成小血管栓塞或痉挛,导致脑水肿和组织软化,如有呼吸心跳骤停,脑缺氧和脑水肿改变则更为严重[24]。
对于电灼伤,急性神经系统损伤往往可得到重视而给予针对性治疗,但晚期或延迟的神经系统损伤在临床上常常重视不够,因此对相关医务人员及患者的教育及知识普及很重要。患者各个系统都会出现损伤症状,如果其知道伤后可能出现哪些症状,便会更加警惕已经出现的异常情况及反应,马上寻求相应的治疗[26,28,30]。缓解患者的焦虑情绪很重要,应向患者及其看护详细地解释出现延迟脊髓损伤表现的可能性。灼伤后初期,应对患者进行准确、定期的神经系统检查,高电压灼伤所致的脊髓延迟性损伤是不可能完全恢复的。此外,伤后初期应全身性使用大剂量激素,尽可能减少后遗症的发生。早期使用前列腺素E1及皮质类固醇有助于改善炎症及水肿。另外,建立完整的随访系统,对患者进行定期随访,并对相关症状的进展进行干预,可能会促进患者身体、精神及心理的恢复[5]。
综上所述,电灼伤发病急骤,致残率及致死率较高,神经系统损伤的发生率较高,中枢神经及周围神经均可受累。早期出现的神经系统损伤,往往能被认识并加以治疗,而晚期出现的神经系统损伤常得不到重视,因此加深对电灼伤及其神经系统损伤的研究和认识尤为重要。
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Nervous system injury of electrical burn
WU Yuan LI Guang-qin▲
Depanment of Neurology,the First Hospital AffiIiated to Chongqing Medical University,Chongqing 400016,China
With more use of electricity in daily life,the incidence rate of electrical burn is rising gradually,and electrical burn has higher mortality and disability.Nervous system injury is the common complication of electric burn and mainly includes the peripheral nervous system injury and central nervous system injury.The peripheral nervous system injury is more common,and it appears weakness,paresthesia,loss of sensation,neuralgia,reflex sympathetic dystrophy in control area and so on;the central nervous system injury mainly includes the brain and spinal cord injury,mainly for electrical shock and a variety of neurologic sequelae.The early emergence of nervous system injury can often be recognized and treated,the late emergence of nervous system injury can often be neglected.
Electric current;Electrical burn;Nervous system injury
R644
A
1674-4721(2014)10(c)-0194-04
2014-08-07本文编辑:许俊琴)
国家卫生计生委临床重点专科建设项目(卫办医改函[2012]649号)
吴远(1987-),女,籍贯:四川,2012级在读硕士研究生;研究方向:脑血管病
▲通讯作者