ICP(Intracranial pressure) 뇌압 (1)
Cerebral Hemodynamics
1. Cerebral blood volume
단위시간당 뇌의 혈약량이며 정상적으로 두개강내 용적의 10%를 차지한다. CBV는 CBF 조절의 자동조절기전과 연관되어 있다. 제한된 보상기전은 두 개강내압이 오르기 시작할 때 CBV의 감소로 나타난다. 보상기전이 한계에 이르게 되면, 정맥계의 압이 올라가고 CBV가 증가하게 되며 ICP가 증가하게 되고 CBF의 감소, ischemia, cerebral infarction이 일어난다.
2. Cerebral blood flow
CBF = CPP/CVR (cerebral perfusion pressure, cerebral vascular resistance)
정상상태에서 CBF는 뇌의 국소적 대사요구와 같은 비율로 유지된다.
-Grey matter : 거의 75ml/100g/min
-White matter : 거의 45ml/100g/min
CBF는 CO2 농도, hydrogen ion농도, O2 농도에 영향을 받는다.
3. Carbon dioxide and hydrogen
뇌내 CBF의 국소 조절의 가장 강력한 자동조절기전은 CO2와 hydrogen ion농도이다. 뇌혈관의 vasodilatino정도는 hydrogen ion농도에 직접적으로 비례한다. CO2에 더하여, hydrogen ion 농도는 또한 세포대사로 인해 생기는 lactic acid, pyruvic acid, 또는 다른 acid에 의해 정가될 수 있다. 이러한 acid concenturation의 증가 또한 CBF를 증가시킨다. Neuronal activity는 수소이온을 감소시킨다.
정상상태에서 CO2 1mmHg의 변화마다 거의 4%의 CBF의 변화가 있다. CO2가 20-40mmHg보다 낮으면 CBF는 40% 감소하고, 80mmHg 이상에서는 두배가 된다.
4. Low oxygen 농도와 CBF
충분한 O2가 공급되지 못하면 자동조절기전에 의해서 vasodilation(혈관확장)이 일어난다. 50mmHg정도 까지의 PaO2까지는 CBF의 변화는 적다. Lactic acids의 생성으로 인한 세포의 산소부족은 CBF를 증가시킨다. 이 기전은 CO2와 hydrogen ion concenturation보다는 CBF조절에 있어서 영향을 덜 미친다.
5. 기타요인
마취제, 항고혈압제와 같은 약제, REM sleep, 각성, pain, seizure, 체온상승(1도당 6%)등은 CBV와 CBF를 증가시킨다.
6. Cerebral perfusion pressure
CPP = MAP-ICP mean arterial pressure
MAP = (systolic-diastolic)/3 + disastolic
정상범위는 70-100mmHg이며 임상적으로 50-60mmHg의 CPP가 전신마취에 안전하며 aneurysm clipping동안에 hypotension이 유도된다. 30-40mmHg의 CPP까지는 검사상 ischemia가 나타나지 않으나, 뇌에 충분한 혈액공급을 위해 60-70mmHg의 CPP를 유지하여야 하며 60-70mmHg이하가 되면 경색이 진행될 수 있다. 불충분한CPP가 지속되면 치명적인 산소부족, 죽음을 초래할 수 있다.
7. Cerebrovascular resistance (CVR)
CVR은 cerebrovascular bed를 통해 동맥으로부터 jugular vein으로의 압력인데, inflow, outflow pressure과 ICP 에 의해 영향을 받는다. CVR은 뇌혈관에 의한 저항의 양이며 뇌내 자동조절기전에 의해 조절된다. CVR은 vasocontrictino의 증가, vasodilation의 감소, CBV의 변화에 의해 영향을 받는다.
8. Cerebral Autoregulation Mechanism
동맥압의 변화에도 불구하고 거의 정상수준으로 blood flow를 유지하는 것을 autoregulation이라고 한다. 정상인에서 MAP는 60-130mmHg, ICP는 40mmHg이하일 때 조절된다.
(1) Pressure(myogenic) autoregulation
혈관의 stretch receptor에 반응하는 혈류조절과 연관된 이론이다. 작은 혈관의 빠른 stretch는 smooth muscle의 수축을 일으킨다. 예를 들어 높은 동맥압은 혈관의 stretch receptor를 자극하여 혈관을 수축시키고 거의 정상으로 혈류를 감소시킨다. 낮은 동맥압에서는 stretch receptor가 감소되고 평활근을 이완시켜 혈류를 증가시킨다. 자동조절기전은 혈관직경의 조절에 의해 정상 범위로 지속적인 CBF를 유지한다.
(2) Metabolic autoregulation
압력의 변화대신에 metabolic factor에 의한 반응이라는 것을 제외하면 pressure autoregulation과 비슷하며 세포대사에 의한 생성물(lactic acid, pyuvic acid, carbonic acid, hypercapnia, hyperoxia)은 국소 acidosis의 원인이 된다. CO2와 수소이온의 concenturation은 cerebral vasodilator로 영향을 미친다. 혈액에 CO2가 과도해지면 또한 vasodilation의 원인이 된다.
(3) 다음과 같은 경웽 자동조절기전이 파괴된다.
-ICP 40-50mmHg이상
-Focal(국소) or diffuse(퍼진) injury, 뇌조직의 허혈 또는 염증
-MAP 60-70mmHg 이하
-hypercapnia(과탄산혈증) 또는 hypoxia(저산소증)
-BP가 회복된 후에 손상받은 자동조절기전과 연관되어 나타나는 prolonged hypertension
-만성 고혈압 환자에서 자동 조절의 상 하 경계가 상승되었을 때
Normal ICP
| Age | ICP(mmHg) |
| Adult & older children | <10-15 |
| Young children | 3-7 |
| infant | 1.5-6 |
* 1mmHg(torr) = 1.36cmH20
1cmH2o = 0.735mmHg