(一)发病原因

自发性蛛网膜下腔出血的病因很多，最常见为颅内动脉瘤和动静脉畸形破裂，占57%，其次是高血压脑出血。但有些患者尸解时仍不能找到原因，可能为动脉瘤或很小的动静脉畸形(AVM)破裂后，血块形成而不留痕迹。此外，大多数尸解未检查静脉系统或脊髓蛛网膜下腔，这两者均有可能成为出血原因。

动脉瘤为最常见的出血原因，大宗文献统计表明动脉瘤出血占蛛网膜下腔出血病人的52%。此外，尚有一部分查不清死因者，其所占的比例受诊断条件影响，过去曾高达46.3%。随着检查手段的进步，对蛛网膜下腔出血的病因检出率增加，不明原因的比例下降为9%～20%。血液病、颅内感染、药物中毒等造成蛛网膜下腔出血者也偶见。

危险因素：蛛网膜下腔出血(SAH)发病相关危险因子如表1所示。其中吸烟是自发性蛛网膜下腔出血的重要相关因素，约半数蛛网膜下腔出血病例与吸烟有关，并呈量效依赖关系。经常吸烟者发生蛛网膜下腔出血的危险系数是不吸烟者的11.1倍，男性吸烟者发病可能性更大。吸烟后的3h内是最易发生蛛网膜下腔出血的时段。酗酒也是蛛网膜下腔出血的好发因素，也呈量效依赖关系，再出血和血管痉挛的发生率明显增高，并影响蛛网膜下腔出血的预后。拟交感类物使用者易患蛛网膜下腔出血。如毒品可卡因可使蛛网膜下腔出血的罹患高峰年龄提前至30岁左右。高血压病是蛛网膜下腔出血的常见并发症，并与蛛网膜下腔出血的发病具有相关性。高血压与吸烟对诱发蛛网膜下腔出血具有协同性。文献报道，高血压患者同时吸烟，发生蛛网膜下腔出血的危险性比不吸烟且无高血压的正常人高15倍。但其他可引起动脉粥样硬化的危险因素如糖尿病、高脂血症也可使蛛网膜下腔出血的发病率增高。口服避孕药是否增加蛛网膜下腔出血的发病率，目前尚有争议。最新研究认为，35岁以下服用避孕药并不增加蛛网膜下腔出血的发病率，但可增加35岁后服用避孕药者发病的危险性，特别是同时患有高血压病的吸烟女性。激素水平可能影响蛛网膜下腔出血的发病率。尚未绝经且不服用避孕药的女性罹患蛛网膜下腔出血的危险性比相仿年龄已闭经的女性低。未绝经女性如发生蛛网膜下腔出血，月经期是高危时期。绝经期使用激素替代疗法能降低发生蛛网膜下腔出血的危险性。

(二)发病机制

1.病理

(1)脑膜和脑反应：血液流入蛛网膜下腔，使脑脊液红染，脑表面呈紫红色。血液在脑池、脑沟内淤积，距出血灶愈近者积血愈多。例如侧裂池、视交叉池、纵裂池、桥小脑池和枕大池等。血液可流入脊髓蛛网膜下腔，甚至逆流入脑室系统。头部的位置也可影响血液的积聚，仰卧位由于重力影响，血液易积聚在后颅窝。血块如在脑实质、侧裂和大脑纵裂内，可压迫脑组织。少数情况，血液破出蛛网膜下腔，形成硬膜下血肿。随时间推移，红细胞溶解，释放出含铁血黄素，使脑皮质黄染。部分红细胞随脑脊液、进入蛛网膜颗粒，使后者堵塞，产生交通性脑积水。多核白细胞、淋巴细胞在出血后数小时即可出现在蛛网膜下腔，3天后巨噬细胞也参与反应，10天后蛛网膜下腔出现纤维化。严重蛛网膜下腔出血者，下视丘可出血或缺血。

(2)动脉管壁变化：出血后动脉管壁的病理变化包括：典型血管收缩变化(管壁增厚、内弹力层折叠、内皮细胞空泡变、平滑肌细胞缩短和折叠)以及内皮细胞消失、血小板黏附、平滑肌细胞坏死、空泡变、纤维化、动脉外膜纤维化、炎症反应等引起动脉管腔狭窄。目前虽然关于脑血管痉挛的病理变化存在分歧，即脑血管痉挛是单纯血管平滑肌收缩还是血管壁有上述病理形态学改变，导致管腔狭窄，但较为一致的意见认为，出血后3～7天(血管痉挛初期)可能由异常平滑肌收缩所致。随着时间延长，动脉壁的结构变化在管腔狭窄中起主要作用。

(3)其他：除心肌梗死或心内膜出血外，可有肺水肿、胃肠道出血、眼底出血等。蛛网膜下腔出血后颅内病理变化见表2。

2.病理生理

(1)颅内压：由动脉瘤破裂引起的蛛网膜下腔出血在出血时颅内压会急骤升高。出血量多时，可达到舒张压水平，引起颅内血循环短暂中断。此时临床上往往出现意识障碍。高颅压对蛛网膜下腔出血的影响，既有利又有弊：一方面高颅压可阻止进一步出血，有利于止血和防止再出血;另一方面又可引起严重全脑暂时性缺血和脑代谢障碍。研究表明，病情恶化时，颅内压升高;血管痉挛患者颅内压高于无血管痉挛者;颅内压>15mmHg的患者预后差于颅内压<15mmHg的患者。临床症状较轻患者，颅内压在短暂升高后，可迅速恢复正常<15mmhg>20mmHg，并可出现B波，表明脑顺应性降低。蛛网膜下腔出血后颅内压升高的确切机制不明，可能与蛛网膜下腔内血块、脑脊液循环通路阻塞、弥散性血管麻痹和脑内小血管扩张有关。

(2)脑血流、脑代谢和脑自动调节功能：由于脑血管痉挛、颅内压和脑水肿等因素的影响，蛛网膜下腔出血后脑血流(CBF)供应减少，为正常值的30%～40%，脑氧代谢率(CMRO2)降低，约为正常值的75%，而局部脑血容量(rCBV)因脑血管特别是小血管扩张而增加。伴有脑血管痉挛和神经功能缺失者，上述变化尤其显著。研究显示，单纯颅内压增高须达到60mmHg才引起CBF和rCMRO2降低，但蛛网膜下腔出血在颅内压增高前已有上述变化，颅内压增高后则加剧这些变化。世界神经外科联盟分级Ⅰ～Ⅱ级无脑血管痉挛的CBF为42ml/(100g·min)[正常为54ml/(100g·min)]，如有脑血管痉挛则为36ml/(100g·min);Ⅲ～Ⅳ级无脑血管痉挛的CBF为35ml/(100g·min)，有脑血管痉挛则为33ml/(100g·min)。脑血流量下降在出血后10～14天到最低点，之后将缓慢恢复到正常。危重患者此过程更长。颅内压升高，全身血压下降，可引起脑灌注压(CPP)下降，引起脑缺血，特别对CBF已处于缺血临界水平的脑组织，更易受到缺血损害。

蛛网膜下腔出血后脑自动调节功能受损，脑血流随系统血压而波动，可引起脑水肿、出血或脑缺血。

(3)生化改变：脑内生化改变包括：乳酸性酸中毒、氧自由基生成、激活细胞凋亡路径、胶质细胞功能改变、离子平衡失调、细胞内能量产生和转运障碍等。这些都与蛛网膜下腔出血后脑缺血和能量代谢障碍有关。由于卧床、禁食、呕吐和应用脱水剂，以及下视丘功能紊乱、病人血中抗利尿激素增加等，可引起全身电解质异常，其中最常见有：

①低血钠：见于35%病人，常发生在发病第2～10天。低血钠可加重意识障碍、癫痫、脑水肿。引起低血钠的原因主要有脑性盐丧失综合征和ADH分泌异常。区分它们是很重要的。因为前者因尿钠排出过多导致低血钠和低血容量，治疗应输入生理盐水和胶体溶液;后者是ADH分泌增多引起稀释性低血钠和水负荷增加，治疗应限水和应用抑制ADH的药物如苯妥英钠针剂。

②高血糖：蛛网膜下腔出血可引起高血糖，特别好发于原有糖尿病者，应用类固醇激素可加重高血糖症。严重高血糖症可并发癫痫及意识障碍，加重缺血缺氧和神经元损伤。

(4)脑血管痉挛：最常见于动脉瘤破裂引起的蛛网膜下腔出血，也可见于其他病变如脑动、静脉畸形、肿瘤出血等引起的蛛网膜下腔出血。血管痉挛的确切病理机制尚未明确，但红细胞在蛛网膜下腔内降解过程与临床血管痉挛的发生时限一致，提示红细胞的降解产物是致痉挛物质。目前认为血红蛋白的降解物氧化血红蛋白在血管痉挛中起主要作用。它除了能直接引起脑血管收缩，还能刺激血管收缩物质如内皮素-1(ET-1)的产生，并抑制内源性血管扩张剂如一氧化氮的生成。进一步的降解产物如超氧阴离子残基、过氧化氢等氧自由基可引起脂质过氧化反应，刺激平滑肌收缩、诱发炎症反应(前列腺素、白细胞三烯等)、激活免疫反应(免疫球蛋白、补体系统)和细胞因子作用(白细胞介素-1)从而加重血管痉挛。

(5)其他：

①血压：蛛网膜下腔出血时血压升高可能是机体一种代偿性反应，以增加脑灌注压。疼痛、烦躁和缺氧等因素也可促使全身血压升高。由于血压升高可诱发再出血，因此应设法控制血压，使之维持在正常范围。

②心脏：91%蛛网膜下腔出血者有心律异常，其中少数可引发室性心动过速、室颤等危及病人生命，特别见于老年人、低钾和心电图上Q-T间期延长者，心律和心功能异常可加重脑缺血和缺氧，应引起重视。

③胃肠道：约4%蛛网膜下腔出血者有胃肠道出血。在前交通动脉瘤致死病例中，83%有胃肠道出血和应激性溃疡。