Plum and posner’s diagnosis of stupor and coma fourth Edition series editor sid Gilman, md, frcp



Yüklə 9,02 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə8/73
tarix09.02.2017
ölçüsü9,02 Mb.
#8080
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   73

raphe cells across the sleep-waking cycle and during

cataplexy in narcoleptic dogs. J Physiol 554, 202–215,

2004.


50. Kolta A, Reader TA. Modulatory effects of catechol-

amines on neurons of the rat visual cortex: single-cell

iontophoretic studies. Can J Physiol Pharmacol 67,

615–623, 1989.

51. Sato H, Fox K, Daw NW. Effect of electrical stimu-

lation of locus coeruleus on the activity of neurons in

the cat visual cortex. J Neurophysiol 62, 946–958, 1989.

52. Bassant MH, Ennouri K, Lamour Y. Effects of ion-

tophoretically applied monoamines on somatosensory

cortical neurons of unanesthetized rats. Neuroscience

39, 431–439, 1990.

53. Lu J, Sherman D, Devor M, et al. A putative flip-flop

switch for control of REM sleep. Nature 441, 589–

594, 2006.

54. Saper CB. Diffuse cortical projection systems: anato-

mical organization and role in cortical function. In:

F. Plum, ed. Handbook of Physiology. The Nervous

System. V. Bethesda, Md.: American Physiological So-

ciety, pp 168–210, 1987.

55. Welch MJ, Meltzer EO, Simons FE. H1-antihistamines

and the central nervous system. Clin Allergy Immunol

17, 337–388, 2002.

56. Huang ZL, Qu WM, Li WD, et al. Arousal effect of

orexin A depends on activation of the histaminergic

system. Proc Natl Acad Sci 98, 9965–9970, 2001.

57. Parmentier R, Ohtsu H, Djebbara-Hannas Z, et al.

Anatomical, physiological, and pharmacological char-

acteristics of histidine decarboxylase knock-out mice:

evidence for the role of brain histamine in behavioral

and sleep-wake control. J Neurosci 22, 7695–7711,

2002.

58. Peyron C, Tighe DK, van den Pol AN, et al. Neurons



containing hypocretin (orexin) project to multiple neu-

ronal systems. J Neurosci 18, 9996–10015, 1998.

59. Bittencourt JC, Frigo L, Rissman RA, et al. The dis-

tribution of melanin-concentrating hormone in the

monkey brain (Cebus apella). Brain Res 804, 140–143,

1998.


60. Bittencourt JC, Presse F, Arias C, et al. The melanin-

concentrating hormone system of the rat brain: an

immuno- and hybridization histochemical character-

ization. J Comp Neurol 319, 218–245, 1992.

61. Lin CS, Nicolelis MA, Schneider JS, et al. A major

direct GABAergic pathway from zona incerta to neo-

cortex. Science 248, 1553–1556, 1990.

62. Lee MG, Hassani OK, Jones BE. Discharge of iden-

tified orexin/hypocretin neurons across the sleep-

waking cycle. J Neurosci 25, 6716–6720, 2005.

63. Mileykovskiy BY, Kiyashchenko LI, Siegel JM. Behav-

ioral correlates of activity in identified hypocretin/

orexin neurons. Neuron 46, 787–798, 2005.

64. Verret L, Goutagny R, Fort P, et al. A role of

melanin-concentrating hormone producing neurons

in the central regulation of paradoxical sleep. BMC

Neurosci 4, 19, 2003.

65. Alam MN, Gong H, Alam T, et al. Sleep-waking dis-

charge patterns of neurons recorded in the rat peri-

fornical lateral hypothalamic area. J Physiol 538, 619–

631, 2002.

66. Gelineau JBE. De la narcolepsie. Gaz Hop (Paris)

53, 626–637, 1880.

67. Sakurai T, Amemiya A, Ishii M, et al. Orexins and

orexin receptors: a family of hypothalamic neuropep-

tides and G protein-coupled receptors that regulate

feeding behavior. Cell 92, 573–585, 1998.

68. de Lecea L, Kilduff TS, Peyron C, et al. The hypo-

cretins: hypothalamus-specific peptides with neuro-

excitatory activity. Proc Natl Acad Sci 95, 322–327,

1998.

69. Willie JT, Chemelli RM, Sinton CMYM. To eat or to



sleep? Orexin in the regulation of feeding and wake-

fulness. Annu Rev Neurosci 24, 429–458, 2001.

70. Chimelli RM, Willie JT, Sinton CM, et al. Narcolepsy

in orexin knockout mice: molecular genetics of sleep

regulation. Cell 98, 437–451, 1999.

71. Lin L, Faraco J, Li R, et al. The sleep disorder canine

narcolepsy is caused by a mutation in the hypocretin

(orexin) receptor 2 gene. Cell 98, 365–376, 1999.

72. Peyron C, Faraco J, Rogers W, et al. A mutation in a

case of early onset narcolepsy and a generalized ab-

sence of hypocretin peptides in human narcoleptic

brains. Nat Med 6, 991–997, 2000.

73. Ripley B, Overeem S, Fujiki N, et al. CSF hypocretin/

orexin levels in narcolepsy and other neurological con-

ditions. Neurology 57, 2253–2258, 2001.

74. Thannickal TC, Moore RY, Nienhuis R, et al. Reduced

number of hypocretin neurons in human narcolepsy.

Neuron 27, 469–474, 2000.

75. Marcus JN, Aschkenasi CJ, Lee CE, et al. Differential

expression of orexin receptors 1 and 2 in the rat brain.

J Comp Neurol 435, 6–25, 2001.

76. Saper CB. Organization of cerebral cortical afferent

systems in the rat. II. Magnocellular basal nucleus.

J Comp Neurol 222, 313–342, 1984.

77. Zaborsky L, Brownstein MJ, Palkovits M. Ascending

projections to the hypothalamus and limbic nuclei

from the dorsolateral pontine tegmentum: a biochem-

ical and electron microscopic study. Acta Morphol

Acad Sci Hung 25, 175–188, 1977.

78. Zaborsky L, Cullinan WE, Luine VN. Catecholami-

nergic-cholinergic interaction in the basal forebrain.

Prog Brain Res 98, 31–49, 1993.

79. Lee MG, Hassani OK, Alonso A, et al. Cholinergic

basal forebrain neurons burst with theta during

waking and paradoxical sleep. J Neurosci 25, 4365–

4369, 2005.

80. Richardson RT, DeLong MR. Nucleus basalis of

Meynert neuronal activity during a delayed response

task in monkey. Brain Res 399, 364–368, 1986.

81. Richardson RT, DeLong MR. Context-dependent

responses of primate nucleus basalis neuron in a go/

no-go-go task. J Neurol Sci 10, 2528–2540, 1990.

82. Sherin JE, Shiromani PJ, McCarley RW, et al. Acti-

vation of ventrolateral preoptic neurons during sleep.

Science 271, 216–219, 1996.

83. Sherin JE, Elmquist JK, Torrealba F, et al. Inner-

vation of histaminergic tuberomammilary neurons

by GABAergic and alaninergic neurons in the ven-

36

Plum and Posner’s Diagnosis of Stupor and Coma



trolateral preoptic nucleus of the rat. J Neurosci 18,

4705–4721, 1998.

84. Saper CB, Chou TC, Scammell TE. The sleep switch:

hypothalamic control of sleep and wakefulness. Trends

Neurosci 24, 726–731, 2001.

85. Gaus SE, Strecker RE, Tate BA, et al. Ventrolateral

preoptic nucleus contains sleep-active, galaninergic

neurons in multiple mammalian species. Neurosci-

ence 115, 285–294, 2002.

86. Sallanon M, Denoyer M, Kitahama K, et al. Long-

lasting insomnia induced by preoptic neuron lesions

and its transient reversal by muscimol injection into

the posterior hypothalamus in the cat. Neuroscience

32, 669–683, 1989.

87. Lu J, Greco MA, Shiromani P, et al. Effect of lesions

of the ventrolateral preoptic nucleus on NREM and

REM sleep. J Neurosci 20, 3820–3842, 2000.

88. Lu J, Bjorkum AA, Xu M, et al. Selective activation

of the extended ventrolateral preoptic nucleus dur-

ing rapid eye movement sleep. J Neurosci 22, 4568–

4576, 2002.

89. Hara J, Beuckmann CT, Nambu T, et al. Genetic ab-

lation of orexin neurons in mice results in narcolepsy,

hypophagia, and obesity. Neuron 30, 345–354, 2001.

90. Lydic R, Douglas CL, Baghdoyan HA. Microinjection

of neostigmine into the pontine reticular formation of

C57BL/6J mouse enhances rapid eye movement sleep

and depresses breathing. Sleep 25, 835–841, 2002.

91. Lorente de No R. Cerebral cortex: architecture,

intracortical connections, motor projections. In: JF

Fulton, ed. Physiology of the Nervous System. New

York: Oxford University Press, pp 291–340, 1938.

92. Hubel DH, Wiesel TN. Shape and arrangement of

columns in cat’s striate cortex. J Physiol 165, 559–

568, 1963.

93. McCasland JS, Woolsey TA. High-resolution 2-

deoxyglucose mapping of functional cortical columns

in mouse barrel cortex. J Comp Neurol 278, 555–

569, 1988.

94. Gilbert CD, Wiesel TN. Columnar specificity of in-

trinsic horizontal and corticocortical connections in

cat visual cortex. J Neurosci 9, 2432–2442, 1989.

95. Hubel DH, Wiesel TN. The period of susceptibility

to the physiological effects of unilateral eye closure

in kittens. J Physiol 206, 419–436, 1970.

96. Frank MG, Issa NP, Stryker MP. Sleep enhances plas-

ticity in the developing visual cortex. Neuron 30, 275–

287, 2001.

97. Hardcastle VG. Consciousness and the neurobiology

of perceptual binding. Semin Neurol 17, 163–170,

1997.

98. Revonsuo A. Binding and the phenomenal unity of con-



sciousness. Conscious Cogn 8, 173–185, 1999.

99. Nishikawa T, Okuda J, Mizuta I, et al. Conflict of in-

tentions due to callosal disconnection. J Neurol Neuro-

surg Psychiatry 71, 462–471, 2001.

100. Alexander GE, DeLong MR, Strick PL. Parallel

organization of functionally segregated circuits linking

basal ganglia and cortex. Annu Rev Neurosci 9, 357–

381, 1986.

101. Alexander GE, Crutcher MD, DeLong MR. Basal

ganglia-thalamocortical circuits: parallel substrates for

motor,oculomotor,‘‘prefrontal’’and‘‘limbic’’functions.

Prog Brain Res 119–146, 1990.

102. Wyrtzes LM, Chatrian GE, Shaw CM, et al. Acute

failure of forebrain with sparing of brain-stem func-

tion. Electroencephalographic, multimodality evoked-

potential, and pathologic findings. Arch Neurol 46,

93–97, 1989.

103. van der Knaap MS, Smit LS, Nauta JJ, et al. Cortical

laminar abnormalities—occurrence and clinical sig-

nificance. Neuropediatrics 24, 143–148, 1993.

104. Adams JH, Graham DI, Jennett B. The neuropathol-

ogy of the vegetative state after an acute brain insult.

Brain 123, 1327–1338, 2000.

105. Caplan LR. ‘‘Top of the basilar’’ syndrome. Neurology

30, 72–79, 1980.

106. Wechler B, Dell’Isola B, Vidailhet M, et al. MRI in

31 patients with Behcet’s disease and neurological

involvement: prospective study with clinical correla-

tion. J Neurol Neurosurg Psychiatry 56, 793–798,

1993.


107. Park-Matsumoto YC, Ogawa K, Tazawa T, et al.

Mutism developing after bilateral thalamo-capsular

lesions by neuro-Behcet disease. Acta Neurol Scand

91, 297–301, 1995.

108. Kinney HC, Korein J, Panigrahy A, et al. Neuro-

pathological findings in the brain of Karen Ann

Quinlan. The role of the thalamus in the persistent

vegetative state. N Engl J Med 330 (21), 1469–1475,

1994.

109. Reeves AG, Plum F. Hyperphagia, rage, and demen-



tial accompanying a ventromedial hypothalamic neo-

plasm. Arch Neurol 20, 616–624, 1969.

110. Parvizi J, Damasio AR. Neuroanatomical correlates

of brainstem coma. Brain 126, 1524–1536, 2003.

Pathophysiology of Signs and Symptoms of Coma

37


Chapter

2

Examination of the



Comatose Patient

OVERVIEW


HISTORY

GENERAL PHYSICAL EXAMINATION

LEVEL OF CONSCIOUSNESS

ABC: AIRWAY, BREATHING,

CIRCULATION

Circulation

Respiration

PUPILLARY RESPONSES

Examine the Pupils and Their Responses

Pathophysiology of Pupillary Responses:

Peripheral Anatomy of the Pupillomotor

System


Pharmacology of the Peripheral

Pupillomotor System

Localizing Value of Abnormal Pupillary

Responses in Patients in Coma

Metabolic and Pharmacologic Causes

of Abnormal Pupillary Response

OCULOMOTOR RESPONSES

Functional Anatomy of the Peripheral

Oculomotor System

Functional Anatomy of the Central

Oculomotor System

The Ocular Motor Examination

Interpretation of Abnormal

Ocular Movements

MOTOR RESPONSES

Motor Tone

Motor Reflexes

Motor Responses

FALSE LOCALIZING SIGNS IN PATIENTS

WITH METABOLIC COMA

Respiratory Responses

Pupillary Responses

Ocular Motor Responses

Motor Responses

MAJOR LABORATORY DIAGNOSTIC AIDS

Blood and Urine Testing

Computed Tomography Imaging

and Angiography

Magnetic Resonance Imaging

and Angiography

Magnetic Resonance Spectroscopy

Neurosonography

Lumbar Puncture

Electroencephalography and

Evoked Potentials

OVERVIEW


Coma, indeed any alteration of consciousness,

is a medical emergency. The physician encoun-

tering such a patient must begin examination

and treatment simultaneously. The examina-

tion must be thorough, but brief. The examina-

tion begins by informally assessing the patient’s

level of consciousness. First, the physician ad-

dresses the patient verbally. If the patient does

38


not respond to the physician’s voice, the phy-

sician may speak more loudly or shake the pa-

tient. When this fails to produce a response,

the physician begins a more formal coma eval-

uation.

The examiner must systematically assess the



arousal pathways. To determine if there is a

structural lesion involving those pathways, it is

necessary also to examine the function of brain-

stem sensory and motor pathways that are ad-

jacent to the arousal system. In particular, be-

cause the oculomotor circuitry enfolds and

surrounds most of the arousal system, this part

of the examination is particularly informative.

Fortunately, the examination of the comatose

patient can usually be accomplished very quickly

because the patient has such a limited range of

responses.However, theexaminermust become

conversant with the meaning of the signs elic-

ited in that examination, so that decisions that

may save the patient’s life can then be made

quickly and accurately.

The evaluation of the patient with a reduced

level of consciousness, like that of any patient,

requires a history (to the extent possible), phys-

ical examination, and laboratory evaluation.

These are considered, in turn, in this chapter.

However, as soon as it is determined that a

patient has a depressed level of consciousness,

the next step is to ensure that the patient’s

brain is receiving adequate blood and oxygen.

The emergency treatment of the comatose pa-

tient is detailed in Chapter 7. The physiology

and pathophysiology of the cerebral circulation

and of respiration are considered in the para-

graphs below.

HISTORY

In patients with nervous system dysfunction,



the history is the most important part of the

examination (Table 2–1). Of course, patients

with coma or diminished states of conscious-

ness by definition are not able to give a history.

Thus, the history must be obtained if possible

from relatives, friends, or the individuals,

usually the emergency medical personnel, who

brought the patient to the hospital.

The onset of coma is often important. In a

previously healthy, young patient, the sudden

onset of coma may be due to drug poisoning,

subarachnoid hemorrhage, or head trauma; in

the elderly, sudden coma is more likely caused

by cerebral hemorrhage or infarction. Most pa-

tients with lesions compressing the brain either

have a clear history of trauma (e.g., epidural

hematoma; see Chapter 4) or a more gradual

rather than abrupt impairment of conscious-

ness. Gradual onset is also true of most patients

with metabolic disorders (see Chapter 5).

The examiner should inquire about previous

medical symptoms or illnesses or any recent

trauma. A history of headache of recent onset

points to a compressive lesion, whereas the his-

tory of depression or psychiatric disease may

suggest drug intoxication. Patients with known

diabetes, renal failure, heart disease, or other

chronic medical illness are more likely to be

suffering from metabolic disorders or perhaps

brainstem infarction. A history of premonitory

signs, including focal weakness such as dragging

Table 2–1 Examination of the

Comatose Patient

History ( from Relatives, Friends, or Attendants)

Onset of coma (abrupt, gradual)

Recent complaints (e.g., headache, depression,

focal weakness, vertigo)

Recent injury

Previous medical illnesses (e.g., diabetes,

renal failure, heart disease)

Previous psychiatric history

Access to drugs (sedatives, psychotropic drugs)

General Physical Examination

Vital signs

Evidence of trauma

Evidence of acute or chronic systemic illness

Evidence of drug ingestion (needle marks,

alcohol on breath)

Nuchal rigidity (assuming that cervical trauma

has been excluded)

Neurologic Examination

Verbal responses

Eye opening

Optic fundi

Pupillary reactions

Spontaneous eye movements

Oculocephalic responses (assuming cervical

trauma has been excluded)

Oculovestibular responses

Corneal responses

Respiratory pattern

Motor responses

Deep tendon reflexes

Skeletal muscle tone

Examination of the Comatose Patient

39


of the leg or complaints of unilateral sensory

symptoms or diplopia, suggests a cerebral or

brainstem mass lesion.

GENERAL PHYSICAL

EXAMINATION

The general physical examination is an im-

portant source of clues as to the cause of

unconsciousness. After stabilizing the patient

(Chapter 7), one should search for signs of

head trauma. Bilateral symmetric black eyes

suggest basal skull fracture, as does blood be-

hind the tympanic membrane or under the

skin overlying the mastoid bone (Battle’s sign).

Examine the neck with care; if there is a pos-

sibility of trauma, the neck should be im-

mobilized until cervical spine instability has

been excluded by imaging. Resistance to neck

flexion in the presence of easy lateral move-

ment suggests meningeal inflammation such as

meningitis or subarachnoid hemorrhage. Flex-

ion of the legs upon flexing the neck (Brud-

zinski’s sign) confirms meningismus. Examina-

tion of the skin is also useful. Needle marks

suggest drug ingestion. Petechiae may suggest

meningitis or intravascular coagulation. Pres-

sure sores or bullae indicate that the patient

has been unconscious and lying in a single

position for an extended period of time, and

are especially frequent in patients with barbitu-

rate overdosage.

1

LEVEL OF CONSCIOUSNESS



After conducting the brief history and exami-

nation as outlined above and stabilizing the

patients’ vital functions, the examiner should

conduct a formal coma evaluation. In assessing

the level of consciousness of the patient, it is

necessary to determine the intensity of stim-

ulation necessary to arouse a response and the

quality of the response that is achieved. When

the patient does not respond to voice or vigor-

ous shaking, the examiner next provides a source

of pain to arouse the patient. Several methods

for providing a sufficiently painful stimulus to

arouse the patient without causing tissue dam-

age are illustrated in Figure 2–1. It is best to

begin with a modest, lateralized stimulus, such

as compression of the nail beds, the supraor-

bital ridge, or the temporomandibular joint.

These give information about the lateralization

of motor response (see below), but must be

repeated on each side in case there is a focal

lesion of the pain pathways on one side of the

brain or spinal cord. If there is no response to

the stimulus, a more vigorous midline stimulus

may be given by the sternal rub. By vigorously

pressing the examiner’s knuckles into the pa-

tient’s sternum and rubbing up and down the

chest, it is possible to create a sufficiently pain-

ful stimulus to arouse any subject who is not

deeply comatose.

The response of the patient is noted and

graded. The types of motor responses seen are

considered in the section on motor responses

(page 73). However, the level of response is

important to the initial consideration of the

depth of impairment of consciousness. In des-

cending order of arousability, a sleepy patient

who responds to being addressed verbally or

light shaking, or one who responds verbally to

more intense mechanical stimulation, is said to

be lethargic or obtunded. A patient whose best

response to deep pain is to attempt to push the

examiner’s arm away is considered to be stu-

porous, with localizing responses. Patients who

A

B



C

D

Figure 2–1. Methods for attempting to elicit responses from unconscious patients. Noxious stimuli can be delivered with



minimal trauma to the supraorbital ridge (A), the nail beds or the fingers or toes (B), the sternum (C) or the temporo-

mandibular joints (D).

40

Plum and Posner’s Diagnosis of Stupor and Coma



Box 2–1 Coma Scales

A number of different scales have been devised for scoring patients with coma.

The value of these is in providing a simple estimate of the prognosis for different

groups of patients. Obviously, this is related as much to the cause of the coma

(when known) as to the current status of the examination. Teasdale and Jennett’s

Glasgow Coma Scale (GCS),

2

devised to categorize patients with head trauma, is



reproduced below. Unfortunately, when used by emergency room physicians, in-

terrater agreement is only moderate.

3

Two simple scales, ACDU (alert, confused,



drowsy, unresponsive) and AVPU (alert, response to voice, response to pain, un-

responsive)

4

are about as accurate as the GCS and much easier to use.



4

The


ACDU scale appears better at identifying early deterioration in level of con-

sciousness. A recently validated coma scale, the FOUR scale (full outline of un-

responsiveness), provides more neurologic detail than the GCS. However, no


Yüklə 9,02 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   73




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin