Синдром ишемического повреждения головного мозга патофизиология
Комментарии
Методическое пособие
Под редакцией З. А. Суслиной, С. А. Румянцевой
Эпидемиология хронической ишемии головного мозга
Цереброваскулярная болезнь, приводящая к острым и хроническим формам сосудисто-мозговой недостаточности в настоящее время становится основной социально-медицинской проблемой не только клинической неврологии, но и общества. На сегодняшний день около 9 млн. человек страдают цереброваскулярными заболеваниями. В последние годы в нашей стране отмечается увеличение частоты острых инсультов. Ежегодно в мире инсульт переносят около 6 млн. человек, а в России – более 350 тыс., т. е. каждые 1,5 мин. у кого-то из россиян впервые развивается инфаркт мозга или кровоизлияние Инсульт и хроническая ишемия головного мозга, являются в настоящее время, наряду с тяжелыми травмами, ведущими причинами инвалидизации. Прогрессирующий, лавинообразный рост цереброваскулярной патологии приводит к значительному росту не только острых инсультов, но и числа пациентов с хронической ишемией головного мозга.
Принятый ранее в нашей стране для обозначения состояний, сопровождающихся хронической сосудистой мозговой недостаточностью термин “дисциркуляторная энцефалопатия” в настоящее время согласно Международной классификации болезней Х пересмотра трактуется как хроническая ишемия головного мозга.
Число пациентов с явлениями хронической ишемии головного мозга в нашей стране неуклонно растет, составляя не менее 700 на 100000 населения. Если к настоящему времени в нашей стране пусть не в полном объеме, но имеется статистика по острым инсультам, то достоверных статистических данных о числе больных с хронической ишемией головного мозга нет. Это в основном пациенты амбулаторного звена, поход в поликлинику для них сложен, зачастую им выставляются комплексные диагнозы, где цереброваскулярная патология не учитывается или стоит в разряде осложнений, что затрудняет получение объективных данных. Дефицит кадров неврологов в амбулаторно-поликлинических учреждениях также часто ведет к неправильной трактовке данного диагноза.
Природа (этиология и патофизиология) хронической ишемии мозга
Патофизиологию хронической ишемии головного мозга можно определить как “синдром хронического прогрессирующего поражения головного мозга, в основе которого лежат повторные макро и/или микро церебральные инсульты и/или хроническая недостаточность кровоснабжения головного мозга” (Яхно Н. Н., Дамулин И. В., 2001).
В основе патоморфологических нарушений у больных с хронической ишемией головного мозга лежат многообразные патогенетические факторы, такие как атеросклероз, гипертоническая болезнь, их сочетание, сердечная патология, изменения состояния позвоночника с компрессией вертебральных артерий, гормональные расстройства, ведущие к изменениям свертывающей системы крови, другие виды нарушений системы гемостаза и физико-химических свойств крови.
Наиболее частыми причинами формирования клинических проявлений хронической ишемии головного мозга являются атеросклеротические стенозирующие и окклюзирующие поражения магистральных артерий головы; ишемическая болезнь сердца с явлениями мерцательной аритмии и высоким риском микроэмболизации в интрацеребральные сосуды, синдромами системной и церебральной гипоперфузии. Гипертоническая болезнь и симптоматическая гипертония, например, при почечной патологии, часто ведет к срыву церебральной ауторегуляции и кратковременным явлениям локального церебрального ангиоспазма, усугубляющего ишемические повреждения ткани мозга при повышении артериального давления, даже протекающем бессимптомно.
Патогенез поражения церебральных структур при хронических сосудистых поражениях головного мозга, несмотря на фоновое многообразие причин, их вызывающих, всегда однотипен и заключается в последовательном нарастании комплекса патобиохимических расстройств, обусловленных снижением уровня кислорода артериальной крови (гипоксемией) с одной стороны и воздействием интермедиатов недоокисленного кислорода (оксидантным стрессом) с другой стороны (Гусев Е. И., Скворцова В. И., 2000; Федин А. И., Румянцева С. А., 2004; Верещагин Н. В., Пирадов М. А., Суслина З. А., 2003).
В результате хронических нарушений церебральной перфузии и системного кровотока, микроциркуляции, а также гипоксемией, у пациентов с хронической ишемией головного мозга происходит формирование микролакунарных зон ишемии. Хроническая гипоперфузия вещества головного мозга вызывает изменения прежде всего белого вещества с формированием очагов демиелинизации, поражением астро и олигодендроглии с компрессией микрокапилляров и к формированию очагов апоптоза.
Итогом вышеуказанных патологических процессов при хронической ишемии являются клинические проявления в виде субъективной и объективной симптоматики, возникающие из-за нарушения корково-стриаторных и корково-стволовых связей.
На основании жалоб и очаговой симптоматики выделяют три стадии хронической ишемии.
Для 1 (компенсированной) стадии хронической ишемии характерны субъективные расстройства в виде:
У пациентов редко выявляются объективные неврологические расстройства, происходит отчетливое формирование только астенического синдрома, без стойких очаговых симптомов. Пациент способен обслуживать себя в обычных условиях, сложности возникают лишь при повышенной нагрузке (эмоциональной и физической). Если на этой стадии начата адекватная терапия, то возможен регресс симптомов.
Для 2 (субкомпенсированной) стадии также характерны субъективные расстройства, обычно аналогичные 1 стадии, но обращает на себя внимание нарастание усталости и уменьшения внимания, памяти, головная боль возникает реже.
Объективные расстройства проявляются более отчётливо в виде очаговой неврологической симптоматики:
На этой стадии, обычно доминирует один из следующих неврологических синдромов: пирамидный, дискоординаторный, амиостатический, дисмнестический.
3 (декомпенсированная) стадия характеризуется резким уменьшением объёма жалоб из-за снижения критического отношения больного к своему состоянию, но наряду с этим отчётливыми остаются жалобы на: снижение памяти, шум и тяжесть в голове, нарушение сна, неустойчивость при ходьбе.
Объективно врач фиксирует стойкие и выраженные неврологические синдромы:
Как правило, на этой стадии сочетаются несколько синдромов. Часто наблюдаются пароксизмальные состояния в виде падений, обмороков, эпиприпадков. Такие больные чаще нетрудоспособны, так как, резко нарушена их социальная и бытовая адаптация.
Хроническая ишемия головного мозга – это ступенеобразно прогрессирующее заболевание на фоне повторных эпизодов дисциркуляции, приводящее к ещё большей гипоксии мозга.
Патофизиология оксидантного стресса
В условиях ишемии и гипоксии церебральные структуры при участии ряда саморегулирующих систем, поддерживающих баланс энергозатратных и энергопродуцирующих процессов, осуществляют поддержание энергетического гомеостаза. Реализованный в клетках, в том числе в нейронах, принцип сопряжения окисления и фосфорилирования, в ходе которого на мембранах создается электрический потенциал, активно преобразует химическую энергию в электрическую и осмотическую. Но в полном объеме и с полной энергетической отдачей этот механизм может работать только в условиях адекватного кислородного баланса организма.
Кислород для любой клетки, особенно для нейрона, является ведущим энергоакцептором в дыхательной митохондриальной цепи. Под действием цитохромоксидазы – основного фермента цикла Кребса молекула кислорода подвергается четырехэлектронному восстановлению и превращается в воду. При нарушении энергообразующих процессов дисбаланс энергетического метаболизма негативно сказывается на клетке и ведет к апоптозу. Главной причиной негативных последствий даже кратковременной ишемии и гипоксии является образование при неполном восстановлении кислорода высокореакционных, а потому токсичных свободных радикалов или продуктов, их генерирующих. В условиях неполного восстановления кислорода возникает относительная доступность и легкость образования свободных радикалов и активных форм кислорода.
Жизнеспособность клеток, попавших в зону ишемии при хронических формах нарушений мозгового кровообращения определяется целым рядом факторов, ведущим из которых является степень нарушения энергосинтеза и энергопотребления, от которых напрямую зависит функциональная и морфологическая целостность мембранных структур.
Оглавление
Комментарии
(видны только специалистам, верифицированным редакцией МЕДИ РУ)
Источник
В работе представлены данные о патогенезе и клинических проявлениях реперфузионного синдрома, встречающегося во всех случаях восстановления кровотока после острой ишемии органов и тканей. На основании собственного опыта и данных литературы авторы разработали схемы фармакологической защиты тканей и органов от вторичного повреждения.
Актуальность. Критические состояния, травмы, многие заболевания и ранний послеоперационный период часто сопровождаются ишемией тканей и органов. Возникающие расстройства кровообращения могут проявляться клинически значимыми симптомами (гипотонией, тахикардией), а также протекать без видимых клинических проявлений. Чаще всего эти нарушения происходят на уровне микроциркуляции, быстротечны и проходят бесследно, однако при тяжелых критических состояниях кровообращение нарушается и в регионарных бассейнах системы кровоснабжения, что приводит к развитию органной или полиорганной недостаточности. Лечение больных в этот период чрезвычайно сложно, требует больших усилий и затрат.
В клинической практике врач довольно часто встречается с различными проявлениями ишемии тканей, которая может быть как кратковременной, так и длительной, локальной или распространенной. В зависимости от этого итогом ишемии может быть полное восстановление функции и структуры, или некроз и анатомический дефицит.
Основной задачей клинициста в этих случаях становится восстановление макро– и микроциркуляции. Между тем, парадокс лечения заключается в том, что при восстановлении кровообращения в ишемизированных тканях, доставка кислорода сопровождается образованием его активных форм, которые повреждают мембраны клеток [9, 15]. В результате этого возникает вторичное повреждение тканей и органов, развивается реперфузионный синдром. Благо превращается во вред. Степень выраженности данного синдрома определяется распространенностью и длительностью ишемии, предшествовавшей восстановлению кровообращения.
Реперфузионный синдром – это комплекс клинических проявлений восстановления кровообращения в ранее ишемизированных тканях, сопровождающийся повреждением клеток, тканей и органов на местном и системном уровне с развитием полиорганной недостаточности.
Этот синдром является универсальным ответом организма на ишемию любой этиологии.
Клинические состояния, при которых развивается реперфузионный синдром
В медицинской практике давно отмечено, что при некоторых состояниях на фоне улучшения показателей гемодинамики отмечается ухудшение общего состояния. Известен факт, что после черепно–мозговой травмы (ЧМТ) и относительной стабилизации гемодинамики с началом лечения состояние пострадавших ухудшается, нарастает степень угнетения сознания [2, 3, 5]. Нейрохирурги и реаниматологи давно ищут пути профилактики этого вторичного повреждения головного мозга при тяжелой ЧМТ.
Описан также синдром включения у пациентов после восстановительных операций при окклюзионных поражениях сосудов нижних конечностей, когда возникают нарушения функции почек, коронарного кровоснабжения, дыхательные расстройства по типу острого респираторного дистресс–синдрома (ОРДС) [3]. Пик этих проявлений отмечается через сутки от начала лечения.
Яркую клиническую картину синдрома включения отмечали при использовании перфторана у больных с синдромом Лериша. Улучшение периферического кровообращения (потепление конечности) сопровождалось выраженными болями в пояснице, повышением уровня азотистых шлаков и молекул средней массы, ацидозом, нарушениями сердечного ритма, снижением индекса оксигенации, развитием острого повреждения легких.
При восстановлении кровообращения в коронарных сосудах при инфаркте миокарда после выполненной баллонной ангиопластики, стентирования или тромболизиса часто возникают нарушения сердечного ритма, которые трудно поддаются лечению, а эффективных методов профилактики этих аритмий до настоящего времени не предложено [4, 6, 9]. Реперфузионный синдром при экспериментальном инфаркте миокарда был впервые описан в 1960 году [14]. Авторы описали признаки повреждения миокарда: клеточный отек, контрактуру миофибрилл, разрывы сарколеммы и повреждения митохондрий. На сегодняшний день с реперфузионными повреждениями миокарда связывают осложнения операций по восстановлению кровотока в инфаркт–зависимой артерии [9, 10, 11, 13].
Тяжелые сочетанные травмы, расширенные и комбинированные оперативные вмешательства, массивные кровопотери, интоксикации и другие состояния сопровождаются централизацией кровообращения. Важной составляющей лечения таких пациентов является восстановление кровообращения в системе микроциркуляции. При этом основная задача – доставить кислород к тканям, где его недостаточно. Доставка кислорода в ишемизированные ткани сопровождается развитием оксидативного каскада. В восстановлении кровообращения в системе микроциркуляции и регуляции капиллярного кровотока важную роль играет серотонин [1, 7].
Значительные поражения тканей в период восстановления кровообращения клинически сопровождаются местными и общими нарушениями. Так, местно, при реперфузии мозга, увеличивается отек, клинически нарастает неврологический дефицит; в оперированной конечности появляются боли, нарастают трофические расстройства; изменения в сердце приводят к нарушениям ритма. Системным проявлением реперфузионного синдрома является развитие полиорганной недостаточности. Чаще всего при этом нарастают явления ОРДС, почечной недостаточности и энцефалопатии.
Таким образом, реперфузионный синдром развивается в том месте, где был эпизод ишемии с последующим восстановлением кровообращения и доставки кислорода [8]. Чем большая длительность и обширность ишемии, тем более выражены симптомы реперфузии.
Патогенез реперфузионного синдрома
В критических ситуациях, сопровождающихся расстройствами кровообращения, от гипоксии страдают большие объемы тканей. Биохимическая «буря» приводит к катастрофическому росту соответствующих маркеров ишемии, повышению уровня лактата. Кислые продукты вызывают спазм прекапиллярных сфинктеров. При ишемии длительностью более 2–х часов наступает гибель большинства клеток, страдают анатомические структуры, развивается органная недостаточность. У данной категории больных чаще развиваются почечная, дыхательная и сердечная недостаточности.
При шунтировании крови метаболизм становится на путь анаэробного гликолиза, возникает энергетическая недостаточность клеток. Накапливаются кислые промежуточные продукты обмена веществ. При восстановлении кровообращения и доставки кислорода тканям активируется процесс окисления, что ведет к вторичному повреждению мембран клеток активными кислородными радикалами (Рис. 1). Количество их возрастает в геометрической прогрессии.
В ходе ишемии АТФ превращается в АМФ, затем следует образование аденозина, инозина, гипоксантина. Основная продукция активных форм кислорода (АФК), повреждающих ткани, наступает при реперфузии, когда в присутствии ксантиноксидазы кислород преобразует гипоксантин в ураты и образуются активные радикалы. АФК разрушают клеточные мембраны, это приводит к дальнейшему ухудшению состояния тканей [3, 5, 15]. Так возникает вторичное повреждение тканей (рис. 2).
Лечение и профилактика реперфузионного синдрома
Основные цели лечения данных состояний направлены на восстановление кровоснабжения, доставку кислорода тканям и перфузию в системе микроциркуляции. Это достигается путем восполнения объема циркулирующей крови (ОЦК), глобулярного объема, снижения вязкости крови и улучшения микроциркуляции в зонах нарушенного кровообращения, путем применения различных групп лекарственных средств, включая прямые антикоагулянты, периферические вазодилататоры (преимущественно блокаторы медленных кальциевых каналов), пентоксифиллин (трентал), серотонин, миотропные спазмолитики (папаверин) и др. [7, 10, 12]. Папаверин оказывает терапевтический эффект и в кислой среде, снимает спазм сосудов даже после снятия длительно наложенного жгута.
В последние годы весьма перспективно применение серотонина, который по данным ультразвуковой допплерографии увеличивает объемную систолическую (Qas) и среднюю (Qam) скорость капиллярного кровотока до 20 раз, уменьшая тем самым переходные зоны ишемии (Врублевский О. Ю. с соавт. , 1997). Этот эффект серотонина позволяет назначать его больным с инфарктом миокарда, ишемическим инсультом, при синдроме диабетической стопы, ОРДС.
Чем лучше восстанавливается кровообращение в тканях и повышается доставка кислорода, тем больше образуется АФК и наиболее выраженным становится вторичное повреждение. Для коррекции таких состояний были предложения уменьшать доставку кислорода к поврежденным тканям, но это не выход из сложившейся ситуации. Для нейтрализации АФК в последнее время стали широко применять антиоксиданты (рис. 3). Наиболее часто из препаратов данной группы используют мексидол, который существенно снижает выраженность оксидативного стресса. Тем не менее, следует понимать, что его воздействие направлено на субстраты, которые уже образовались в зонах устранения ишемии. С этой же целью применяются и другие антирадикальные средства: препараты супероксиддисмутазы, витамин Е, Витамин А, Витамин С и др.
Супероксиддисмутаза (СОД) является катализатором обратной реакции – дисмутации (обратного превращения) АФК в кислород и перекись водорода. СОД работает вместе с каталазой, которая расщепляет Н2О2 на молекулярный кислород и воду. В связи с этим в комплекс терапии реперфузионного синдрома следует включать препараты супероксиддисмутазы (Орготеин, Рексод и др. ).
Патогенетически наиболее эффективным средством лечения реперфузионного синдрома должен стать препарат, способный препятствовать образованию активных кислородных радикалов. Этим можно предотвратить образование АФК и тем самым вторичное повреждение мембран клеток, что и будет профилактикой реперфузионного синдрома.
Данными фармакологическими свойствами характеризуется препарат аллопуринол, который обладает специфической способностью ингибировать фермент ксантиноксидазу, который принимает участие в превращении гипоксантина в ксантин. В ходе данной реакции также запускается процесс активного образования АФК [6, 15]. Ингибируя ксантиноксидазу, аллопуринол предотвращает образование активных форм кислорода, и, являясь по сути прооксидантом, защищает ткани от химически активных воздействий. С этой целью следует применять таблетки аллопуринола внутрь (парентеральных форм аллопуринола в настоящее время на фармацевтическом рынке не представлено), через желудочный или интестинальный зонд после измельчения, растворив в воде. Доза составляет 300–500 мг в сутки. Назначается после восстановления всасывающей функции кишечника. Также аллопуринол может назначаться внутрь за 2–3 часа перед большими травмирующими оперативными вмешательствами, перед предстоящим тромболизисом или баллонной ангиопластикой, перед восстановлением кровообращения в конечностях.
В комплексе терапии тяжелых состояний следует применять и другие антиоксиданты, которые значительно улучшают результаты лечения. Антиоксиданты гасят «костер» оксидативного стресса, а аллопуринол не дает ему разгореться.
Таким образом, включение аллопуринола в комплекс интенсивной терапии тяжелых состояний позволит предотвратить реперфузионные повреждения клеток и тканей, развитие органной и полиорганной недостаточности. Применение аллопуринола для профилактики реперфузионного синдрома должно поставить эффективность интенсивной терапии на ступень выше и дать хороший клинический и экономический эффект.
Профилактика реперфузионного синдрома исключает образование АФК, обеспечивая поступление О2 сразу в клетку, восстанавливает аэробный путь обмена веществ и повышает его энергетическую ценность, что позволяет защитить ткани и органы от вторичного повреждения. Можно предотвратить повторное повреждение тканей при ЧМТ; появление аритмий, порой фатальных, после тромболизиса и ангиопластики коронарных сосудов; развитие полиорганной недостаточности, острой почечной недостаточности, ОРДС при тяжелой сочетанной травме; острый коронарный синдром при восстановлении кровообращения в конечностях при синдроме Лериша, диабетической стопе.
Аллопуринол в качестве профилактики реперфузионного синдрома должен применяться на этапе скорой помощи перед проведением тромболизиса или ангиопластики у больных с инфарктом миокарда, ишемическим инсультом головного мозга, перед операцией у больных с острым тромбозом, ишемией, наложением жгута, при обширных хирургических операциях с предстоящей большой кровопотерей. Он должен стать патогенетически обоснованным средством профилактики вторичного повреждения тканей при любой значимой ишемии тканей.
Список используемой литературы
- Врублевский О. Ю. , Ардашев В. Н. , Тюрин В. П. и соавт. Опыт тромболитической терапии при инфаркте миокарда. //Воен. – мед. журн. – 1997. – №11. – С. 40-45 [Wroblewski O. Yu. , Ardashev V. N. , Tyurin V. P. et al. Experience of thrombolytic therapy in myocardial infarction. // Military Medical Journal – 1997. – №11. – Pp. 40-45].
- Госпитальная хирургия. Синдромология: учебное пособие Абдуллаев А. Г. и др. ; под ред. Н. О. Миланова – 2013. – 440 с. [Hospital surgery. Sindromology: education guidance Abdullaev A. G. , etc. ; under the editorship of N. O. Milanov – 2013. – 440 pages].
- Зильбер А. П. «Медицина критических состояний» Кн. 1. – 1995. С. 174-176 [Zilber A. P. “Medicine of critical conditions” of Book 1. – 1995. Pp. 174-176].
- Машковский М. Д. «Лекарственные средства» издание 16-е. -2014. – 1216 с. [Mashkovsky M. D. “Medicines” edition 16th. -2014. – 1216 pages].
- Неврология и нейрохирургия под ред. А. Н. Коновалова. Учебник. 2009. – 420 с. [Neurology and Neurosurgery under the editorship of A. N. Konovalov. Textbook. 2009. – 420 pages].
- «Рекомендации по реваскуляризации миокарда». – Российский кардиологический журнал. – 2015. – №2. 81 с. [“Recommendations for myocardial revascularization”. – Russian journal of cardiology. – 2015. – No. 2. 81 pages].
- Симоненков А. П. , Клюжев В. М. Синдром серотониновой недостаточности – М.: БИНОМ. 2013. – 96 с. [Simonenkov A. P. , Kluyev V. M. Syndrome serotonin deficiency – M.: BINOM. 2013. – 96 pages].
- Appleby M. A. et al. Angiographic assessment of myocardial perfusion: TIMI myocardial perfusion (TMP) grading system. // Heart. 2001. Vol. 86, No 5. P. 485–486.
- Ganame J. et al. Impact of myocardial haemorrhage on left ventricular function and remodelling in patients with reperfused acute myocardial infarction. // Eur. Heart J. 2009. Vol. 30, No 12. P. 1440–1449.
- Garcia-Dorado D. et al. Calcium-mediated cell death during myocardial
reperfusion. // Cardiovasc. Res. 2012. Vol. 94, No 2. P. 168–180.
- Sivaraman V. , Yellon D. M. Pharmacologic Therapy That Simulates Conditioning for Cardiac Ischemic/Reperfusion Injury // J. Cardiovasc. Pharmacol. Ther. 2014. Vol. 19, No 1. P. 83–96.
- Ungi I. et al. Myocardial protection with enalaprilat in patients unresponsive to ischemic preconditioning during percutaneous coronary intervention. //Can. J. Physiol. Pharmacol. 2008. Vol. 86, No 12. P. 827–834.
- Widimsky P. et al. Reperfusion therapy for ST elevation acute myocardial infarction in Europe: description of the current situation in 30 countries. // Eur. Heart J. 2010. Vol. 31, No 8. P. 943–957.
- Jennings R. B. et al. Myocardial necrosis induced by temporary occlusion of a coronary artery in the dog. // Arch. Pathol. 1960. Vol. 70. P. 68–78.
- Zweier J. , Talukder M. The role of oxidants and free radicals in reperfusion injury // Cardiovasc. Res. 2006. Vol. 70, No 2. P. 181–190.
Статья добавлена 23 мая 2018 г.
Источник