吳 遠 李光勤
重慶醫科大學附屬第一醫院神經內科,重慶 400016
電灼傷的神經系統損傷
吳 遠 李光勤▲
重慶醫科大學附屬第一醫院神經內科,重慶 400016
因日常生活用電越來越廣泛,電灼傷的發生率逐漸上升,具有較高的致死率和致殘率。神經系統損傷是電灼傷常見的并發癥,主要包括周圍神經系統損傷、中樞神經系統損傷。周圍神經系統損傷較多見,支配區出現無力、感覺異常、感覺缺失、神經痛、反射性交感神經營養不良癥等;中樞神經系統損傷包括脊髓損傷和腦神經損傷,主要表現為電休克和各種神經系統后遺癥。早期出現的神經系統損傷往往能被認識并加以治療,而晚期出現的神經系統損傷常得不到重視。
電流;電灼傷;神經系統損傷
近年來,中國的電灼傷發病率逐漸升高,特別是在西部地區[1-2]。電灼傷病程長,并發癥多,具有較高的致死率和致殘率,相對于其他熱力灼傷,其發病率較低[3]。神經組織、淺深層肌肉、血管是電損傷的主要靶組織[4]。高達67%的電灼傷患者出現了神經系統損傷[5],中樞神經系統與周圍神經系統均可受累。電灼傷的神經系統損傷可早期或晚期出現,有隨訪研究顯示,電灼傷門診患者的神經損害從5%上升到25%[6],較重者傷后恢復多不理想。目前,對于電灼傷神經系統損傷的認識及相關研究較少,故本研究對電灼傷的分類及相關神經系統損傷進行綜述。
電流對人體的傷害有兩種形式:電擊和電傷。在大多數觸電事故中,兩種形式的傷害會同時存在。
1.1 電擊(electric shock)
電擊致傷的部位主要在人體內部,而在人體外部不會留下明顯痕跡。人體觸及帶電的導線、漏電設備的外殼或其他帶電體以及由于雷擊或電容放電,都可能導致電擊。
臨床表現:如通過人體的電流>50 mA,主要引起心室顫動或心臟停搏,也可能導致呼吸停止。如通過人體的電流只有20~25 mA[7],一般不會直接引起心室顫動或心臟停搏,但如時間較長,仍可導致心臟停搏。這時的心室顫動或心臟停搏,主要是由呼吸停止導致人體缺氧引起的。當通過人體的電流超過數安時,由于刺激強烈,也可能先導致呼吸驟停。數安的電流流過人體,還可能導致嚴重灼傷甚至死亡。
電擊會導致電休克,發生強烈的神經系統反射,使血液循環、呼吸及其他器官新陳代謝都發生障礙,以致神經系統受到抑制,出現血壓急劇下降、脈搏減弱、呼吸衰竭、神志昏迷的現象[8]。
1.2 電傷(electric injury)
電傷通過電流的熱效應、化學效應、機械效應會在機體表面留下明顯的傷痕,且其傷害作用可能深入體內。電傷的危險程度取決于受傷面積、受傷深度、受傷部位等因素[9-11]。
電傷分類:電灼傷(electric burn)、電烙印(electric brand)、皮膚金屬化 (electric metallization of skin)、機械損傷(mechanical injury)、電光眼(electric ophthalmia)等[12]。
1.2.1 電灼傷 最常見的電傷。電灼傷可分為電流灼傷和電弧灼傷。電流越大、通電時間越長,電流途經的電阻越小,則電流灼傷越嚴重。由于人體與帶電體接觸的面積一般都不大,加之皮膚電阻又比較高,使皮膚與帶電體的接觸部位產生較多的熱量,受到嚴重的灼傷。當電流較大時,可能灼傷皮下組織,因為接近高壓帶電體時會發生擊穿放電,所以,電流灼傷一般發生在低壓電氣設備上,往往數百毫安的電流即可導致灼傷,數安的電流將造成嚴重的灼傷。
1.2.2 電烙印 電流通過人體后,在接觸部位留下瘢痕。瘢痕處皮膚硬變,失去原有的彈性和色澤,表層壞死,失去感覺。
1.2.3 皮膚金屬化 金屬微粒滲入皮膚造成的。受傷部位變得粗糙而緊張。皮膚金屬化多在弧光放電時發生,而且一般都傷在人體的裸露部位。
1.2.4 電光眼 表現為角膜和結膜發炎。在弧光放電時,紅外線、可見光、紫外線都可能損傷眼睛。對于短暫的照射,紫外線是引起電光眼的主要原因。
電擊和電傷會引起人體一系列的生理反應。電流通過人體,會引起麻感、針刺感、壓迫感、打擊感、痙攣、疼痛、呼吸困難、血壓升高、心律不齊、心室顫動、昏迷等癥狀。電流對人體的作用主要表現為生物學效應,包括復雜的理化過程[13]。電流的生物學效應表現為對人體產生刺激和興奮行為,使人體活的組織發生變異,從一種狀態變為另外一種狀態。電流通過肌肉組織,引起肌肉收縮。電流對肌體除起直接作用外,還可能通過中樞神經系統間接起作用。由于電流引起細胞運動,產生脈沖形式的神經興奮波,當這種興奮波迅速地傳到中樞神經系統時,中樞神經系統即發出不同的指令,使人體各部位作出相應的反應,因此,當人體觸及帶電體時,有些沒有電流通過的部分也可能受到刺激,發生強烈的反應。當中樞神經得到的興奮波很強烈時,人體可能出現不適應,重要器官的功能可能受到破壞。在活的肌體上,特別是肌肉和神經系統,有微弱的生物電存在。如果引入外部電流,微弱生物電的正常環境將被破壞,人體也將受到不同程度的傷害[14]。電流通過人體還有熱作用,電流所經過的血管、神經、心臟、大腦等器官,可使其熱量增加而導致功能障礙。電流通過人體,還會引起肌體內液體物質產生蒸氣,甚至發生剝離、斷裂等嚴重破壞[15]。
歸納起來,神經系統損傷的可能機制:①電流產生的熱能導致神經熱損害;②血管損傷致血栓和出血形成;③強烈的肌肉痙攣致骨折或脫位而產生直接的機械損傷;④電流穿過組織蛋白導致血管的改變;⑤靜電力的增加導致未著地的受害者機體組織遭到強烈的破壞。非熱能的作用也可導致嚴重的組織的損傷。
電灼傷為最常見的職業傷,男性多見。死亡率達3%~15%[17-20]。
3.1 按電伏(volt)分類
電灼傷可以分為兩種類型,高電壓和低電壓。電接觸損傷常發生于高電壓,電流損傷常發生于低電壓[6]。
3.1.1 高電壓(≥1000 V)高電壓損傷造成大量組織壞死,最后常常需要截肢。高電壓灼傷時,往往有暫時性中樞神經功能失調,如昏迷、定向障礙、偏癱、言語困難等。若電流通過的方向是從一側上肢到另一側上肢,則常損害頸部及胸部的脊髓神經,甚至可以發生橫斷性脊髓損害。上肢周圍神經也常有損害,較常見于尺、橈神經[16]。
3.1.2 低電壓 (<1000 V)低電壓損傷可以導致心律失常(如房顫)、白內障及呼吸功能受損等。最常見的還是神經系統并發癥,其發生率>70%。常見的神經系統并發癥包括大腦損害(意識喪失、癲癇發作、記憶力減退、情感障礙、學習能力下降、頭痛等)或者周圍神經損害[運動和(或)感覺障礙、灼痛、神經痛、反射性交感神經營養不良癥等。
低電壓電流造成的外周神經損傷不常見[21]。神經損傷的部位與電流進入身體的地方相隔很遠,比如,電流從一只手掌傳到另一只手掌,會導致臂叢神經損傷。從手掌到腳掌的電流通過,出現沿胸椎的身體同側的神經病變,其神經損傷可全部或大部分恢復,但隨后可能會出現反射性交感神經營養不良癥的并發癥。實驗證明,低電壓電流不斷增加,出現受損部位的肢體麻痹和神經功能異常持續數分鐘到數周,或永久存在。麻痹持續2~3周,可能與脫髓鞘有關,隨著髓鞘再生,肌力逐漸恢復。如軸索破壞則導致永久的麻痹[21]。
低壓交流電可致肌肉強直收縮,導致接觸電源的時間更長,可致電休克。高壓電路通常是由電弧完成的,高壓電使受害者大量肌肉收縮,從而將受害者拋離電源,因此,低壓交流電比高壓直流電對神經系統的損傷更大,但是,高壓電產生的并發癥更加嚴重[15]。
3.2 按接觸形式分類
電灼傷有3種形式。第1種高電壓電流通常以非接觸的方式電傷受害者,這種電壓能獲得接近4000℃的高溫,導致嚴重的灼傷,與第2種形式為閃電造成的灼傷情況相似。第3種形式的灼傷是當受害者成為電路中的一部分時才會發生,電流穿過人體到達地面。電流會在人體上標記入口和出口。這種“接觸式的灼傷”往往引起更加嚴重的后果,常常會累及神經。人體被電流穿過的神經組織部位(如神經、脊髓、大腦)對患者當前表現和后遺癥都有直接的影響。
電擊傷和電流傷可以產生外周或中樞神經系統損傷,損傷的程度與電流量的大小密切相關[5]。小量電流損傷可能只造成功能的錯亂,臨床表現的改變也是短暫的。大量電流造成的結構性損傷可以是可逆的或者是不可逆的,神經系統方面的缺失可以是永久的,或需要長時間才能恢復[22-23]。
4.1 神經系統損傷按神經系統損傷癥狀發生的時間先后的分類
按神經系統損傷癥狀發生的時間先后,神經系統損傷可分為3類:即刻損傷、延后損傷、遲發損傷[5]。
4.1.1 即刻損傷 電傷后立即出現神經癥狀,通常24 h內消失。即刻損傷表現為:①意識喪失、煩躁、思維混亂、記憶缺失、頭痛、抽搐、耳鳴、耳聾、視力模糊、閃光暗點;②運動障礙:呼吸肌麻痹、呼吸無規律、乏力、肌肉抽搐、癱瘓(暫時的);③感覺障礙:感覺倒錯和感覺減退。延后損傷表現為:短暫乏力,頭痛,軀干及四肢疼痛,自主神經紊亂(水腫、發紺、外周動脈痙攣、瞳孔異常和畏光)。
意識喪失是最常見的即刻神經系統損害表現。患者在數分鐘到數小時內蘇醒。蘇醒后可能出現煩躁、逆行性遺忘、頭痛,嚴重者有抽搐發作,但都可以完全恢復正常。一些患者因倒地或者閃電球產生的柱面壓力波而出現腦震蕩,胸廓肌肉組織的強烈收縮或無力可導致短暫的心臟停搏或通氣障礙。短暫的意識喪失預后良好。>10 min的意識喪失可能會損傷大腦,遺留后遺癥[24]。
4.1.2 延后損傷 延后損傷在電擊后5 d內出現,癥狀往往很快消失。
4.1.3 遲發損傷 遲發損傷通常在5 d后出現,可出現中樞、外周、自主神經系統損傷表現,如基底神經節損傷癥狀,顱神經損傷癥狀,腦干損傷癥狀,外周神經損傷癥狀,自主神經系統癥狀(發紺、淡漠、大汗、廣泛疼痛不適),功能障礙(癔癥性失語、陽痿、創傷后精神障礙)[25]。
4.2 神經系統損傷按損傷神經解剖部位的分類
按損傷神經解剖部位分類,神經系統損傷可分為:周圍神經系統損傷、中樞神經系統損傷。
4.2.1 周圍神經系統損傷 急性損害常出現無力、感覺減退、感覺異常、疼痛,延遲性損害出現肌無力、感覺缺失、感覺異常、神經性灼痛。慢性疼痛是最普遍的長期神經系統后遺癥[26]。周圍神經的接觸性灼傷可以損傷神經軸突和神經血管束。周圍神經病變的發生還可能是由于組織的水腫和凝固壞死。筋膜室綜合征致血管受壓導致組織缺血性壞死,也包括神經。由于周圍神經壞死組織的脫落和纖維化,往往使神經再生受阻[27]。
4.2.2 中樞神經系統損傷 中樞神經系統損傷包括脊髓損傷和腦神經損傷,主要表現為電休克和各種神經系統后遺癥。脊髓損傷不常見,發生率為2%~5%[28],可分為急性電損傷和繼發性電損傷,繼發性電損傷由脊髓營養血管血栓形成引起,傷后恢復較慢,且恢復不理想。幾乎所有患者都有錐體束征的表現:下肢或四肢痙攣性肌張力增高、反射亢進、Babinski征陽性,部分有肌肉萎縮。感覺缺失較少見,而且比較短暫。肢體位置覺和振動覺較疼痛、溫度覺更易受影響。尸檢發現,白質較灰質更易受影響,脊髓側索和脊髓后索易受影響。脊髓損傷的患者預后不良。電灼傷后延遲出現的脊髓病變類似于萎縮性脊髓側索硬化癥 (ALS),有上下運動神經元損傷表現,但是沒有感覺和括約肌功能障礙表現。
高壓電損傷者和頭部出入路者更易出現腦神經損傷,多數病例可在傷后恢復。閃電打擊時,腦神經損傷較周圍神經損傷更多見,可能是由于閃電常常涉及頭部。腦神經損傷有兩個特點:①通常是可逆的,可能是由于電流越過了受害者,灼傷僅僅在表面;②癥狀往往發生在數天之后。臨床表現有視神經病,眼肌麻痹,Horner綜合征,面神經、聽神經、迷走神經、舌咽神經損傷,耳聾特別常見。通常是由于耳蝸螺旋器的毛細胞損傷,部分患者是因為熱損傷直接造成鼓膜或鼓室的破裂導致傳導性耳聾[29]。帕金森病和偏癱也有相關文獻報道。
電流或閃電打擊下也會造成腦梗死、蛛網膜下腔出血或腦出血[12],可能是由于血管肌層和內皮的凝固性壞死,缺少內膜和中膜的營養供應,附壁血栓形成,或血管擴張、動脈瘤形成,最后破裂出血。電壓打擊可誘發急性高血壓(血壓可高達400 mm Hg),也可致顱內出血。
電流在體內長時間和高強度的作用可導致繼發性腦缺氧,也可直接損傷腦血管,造成小血管栓塞或痙攣,導致腦水腫和組織軟化,如有呼吸心跳驟停,腦缺氧和腦水腫改變則更為嚴重[24]。
對于電灼傷,急性神經系統損傷往往可得到重視而給予針對性治療,但晚期或延遲的神經系統損傷在臨床上常常重視不夠,因此對相關醫務人員及患者的教育及知識普及很重要。患者各個系統都會出現損傷癥狀,如果其知道傷后可能出現哪些癥狀,便會更加警惕已經出現的異常情況及反應,馬上尋求相應的治療[26,28,30]。緩解患者的焦慮情緒很重要,應向患者及其看護詳細地解釋出現延遲脊髓損傷表現的可能性。灼傷后初期,應對患者進行準確、定期的神經系統檢查,高電壓灼傷所致的脊髓延遲性損傷是不可能完全恢復的。此外,傷后初期應全身性使用大劑量激素,盡可能減少后遺癥的發生。早期使用前列腺素E1及皮質類固醇有助于改善炎癥及水腫。另外,建立完整的隨訪系統,對患者進行定期隨訪,并對相關癥狀的進展進行干預,可能會促進患者身體、精神及心理的恢復[5]。
綜上所述,電灼傷發病急驟,致殘率及致死率較高,神經系統損傷的發生率較高,中樞神經及周圍神經均可受累。早期出現的神經系統損傷,往往能被認識并加以治療,而晚期出現的神經系統損傷常得不到重視,因此加深對電灼傷及其神經系統損傷的研究和認識尤為重要。
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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本文編輯:許俊琴)
國家衛生計生委臨床重點專科建設項目(衛辦醫改函[2012]649號)
吳遠(1987-),女,籍貫:四川,2012級在讀碩士研究生;研究方向:腦血管病
▲通訊作者