ПАТОФИЗИОЛОГИЯ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ /7. РАВУССИН, Д. БРАККО • • • Большое количество церебральных процессов может вести к необратимому повреждению. Эти процессы могут быть классифицированы как травматические, инфекционные, воспалительные и опухолевые. Они могут быть первичными или вторичными по отношению к уже поврежденному мозгу [7]. Все эти процессы имеют общие пути. приводящие к повреждению мозга: они создают нарушение баланса между потреблением мозгом кислорода и его поступлением и тем самым вызывают формирование диффузной или очаговой церебральной гипоксии и ишемии. В связи с этим знание патофизиологии мозгового кровообращения представляется весьма важным. Вторичные повреждения мозга обнаруживаются у 90% пострадавших с черепно-мозговой травмой (ЧМТ); у 80% больных, погибших в результате травматического повреждения головного мозга, при специальных патолого-анатомических исследованиях выявляются признаки ишемического повреждения. Поэтому проблема адекватного гемодинамического обеспечения мозга у пострадавших с тяжелой ЧМТ представляется особенно важной [5; 6; 8].
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ • • • Мозговой кровоток (МК) находится в строгом соответствии с потреблением кислорода мозгом. В покое он поддерживается па уровне около 50 мл/мин/на 100 гр. ткани мозга, несмотря на возможные значительные колебания значений среднего артериального давления (ср. АД). При снижении ср. АД развивается вазоди-лятация мозговых сосудов, а при гипертензии наоборот, происходит их вазоконстрикция. Этот процесс, именуемый ауторегуляцией необходим для поддержания локальных значений напряжения 002 постоянными. Ауторегуляция имеет два основных компонента: быстро реагирующую регуляторную систему, работающую через РСОз. которая требует всего от 30 секунд до 30 минут для приведения сосудистой системы к исходному состоянию. Эта система базируется на эффекте метаболических медиаторов, таких, как дериваты арахидоновой кислоты. АТФ, р. Н и др. Поэтому острые сдвиги артериального давления все же приводят к временным сдвигам МК. Пределы ауторегуляции варьируют от 50 до 150 мм рт. ст. (указаны значения церебрального перфузионного давления — ЦПД) для нормотоника и до более высоких величин нижнего и верхнего пределов ауторегуляции у гипертоника. Более того регионарные кривые ауторегуляции могут так же существенно отличаться: например, в мозговой ткани, окружающей артериовенозную мальформацию кривая ауторегуляцпи смещена влево в результате хронически сниженного перфузионного давления. Ряд факторов способны нарушать ауторегуляцию МК: два из них являются особенно важными — это PCO 2 и ингаляционные анестетики. Ñ 02 является наиболее сильным церебральным вазодилятатором. При изменении Ра. С 02 с 20 до 80 мм рт. ст. МК увеличивается от 50 до 200% от нормальных величин. Подавляющее большинство ингаляционных анестетиков являются вазодилятаторами приводя к увеличению внутричерепного объема крови и повышению внутричерепного давления (ВЧД). С другой стороны, внутривенные анестетики (тиопентал натрия, этомидат, пропофол) являются церебральными вазоконстрикторами. Когда церебральная вазореактивность нарушена, вазодилятирующие препараты могут увеличивать МК в неповрежденных участках мозга, снижая тем самым МК в поврежденных зонах (так называемый феномен сосудистого обкрадывания), в то же время препараты, обладающие вазоконстрикторным эффектом, увеличивают МК именно в пораженных отделах мозга (так называемый феномен Робин-Гуда). Когда фокальный или общий МК снижается. развитие ишемии зависит уже от продолжительности снижения МК и уровня метаболических потребностей мозга. При кровотоке свыше 25 мл/мин/100 г ткани церебральная структура и функция остаются интактными. В пределах от 25 до 20 мл/мин/100 г ткани кровоток достаточен для полдержания церебральных структур. но функция нейронов уже начинает страдать. В этой ситуации при восстановлении нормальных значений МК функция немедленно восстанавливается. Зоны с таким кровотоком получили название “пенлюцида” (“Penluzida”). При снижении менее ишемического порога, равного 20 мл/мин/100 г ткани, выживаемость нейрональных клеток является прямой функцией продолжительности ишемии. Если продолжительность ишемии превышает возможную толерантность нейронов, запасы клеточных энергосубстратов и метаболитов иссякают, нарушаются клеточные мембранные потенциалы возникают трансмембранные ионные потоки и как финал — нейрональная гибель (зона “пенумбры” — “Penumbra”) [5; 6; 8].
Содержимое полости черепа является суммой мозговой паренхимы, объема цереброспинальной жидкости и крови, находящейся в сосудах мозга. Этот объем заключен в замкнутом пространстве полости черепа, в котором даже небольшое увеличение одного из компонентов способно вызвать выраженное повышение внутричерепного давления (ВЧД). Церебральный интерстициальный отдел контролируется астроцитами и их плотный контакт вокруг сосудов мозга, как признается в настоящее время, является главной структурой гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). ГЭБ в норме непроницаем для электролитов, и благодаря осмотическим силам происходит уравновешивание между кровью и мозгом. Следовательно, нормальный объем мозгового вещества в физиологических условиях контролируется величиной осмотического давления плазмы крови. Клетки мозга являются резистентными к сдвигам осмотического давления благодаря эффективным адаптационным механизмам, которые обеспечивают коррекцию объема нейронов в течение нескольких минут. При повреждении мозга повреждается и ГЭБ и вода проникает через него по простому градиенту гидростатических давлений. Объем цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) пассивно контролируется скоростями продукции и резорбции, равными 0, 35 мл/мин. Скорость продукции является пропорциональной градиенту давлений между артериями и ЦСЖ. но зависит также от сопротивления фильтрации. ЦСЖ пассивно реабсорбируется в венозном отделе сосудистой системы мозга. Скорость резорбции зависит от градиента давлений ЦСЖ/вена и сопротивления резорбции. Градиент давления между ЦСЖ и венозным отделом сосудистой системы получил название “эффективного давления ЦСЖ”. Увеличение объема ЦСЖ может быть результатом увеличения скорости продукции или снижения скорости резорбции. Венозная гипертензия и увеличение сопротивления резорбции (вызванное наличием крови как при субарахноидальном кровоизлиянии или белков воспаления как при инфекционных процессах) являются наиболее частыми причинами как острого так и хронического увеличения объема ЦСЖ. Внутричерепной объем крови подразделяется на венозный отдел — составляет около 75% всего объема крови, 5% объема приходится на долю капилляров и 20% — на долю артерий. Величина внутричерепного объема крови контролируется главным образом сосудистым тонусом: вазоконстрикция как при гипокапнии или контролируемой гипертензии. ведет к снижению внутричерепного объема крови. Когда имеет место увеличение объема ткани мозга, все другие компоненты интракраниальной системы имеют тенденцию к уменьшению для компенсации этого увеличения [9]: например. увеличение объема мозгового вещества компенсируется уменьшением объема ЦСЖ посредством ее перемещения в спинальный отдел. Церебральное венозное давление неодинаково во всех отделах венозной системы: венозные синусы мозга имеют толстые фиброзные стенки и таким образом они защищены от сдвигов ВЧД. Давление в синусах мозга таким образом зависит в основном от экстрацеребрального венозного давления. Паренхимальные мозговые вены более чувствительны к внешней компрессии окружающей мозговой тканью при повышении ВЧД. ЦПД является градиентом между средним АД и ВЧД или венозным давлением (последние два показателя близки по величине и могут использоваться в равной степени).
КОНЦЕПЦИЯ УПРАВЛЯЕМОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ • Эта концепция, предложенная Rosner, основана на представлениях об ауторегуляции мозгового кровотока [10]. У больных с повреждением мозга снижение ЦПД ведет к церебральной вазодилятации, увеличению внутричерепного объема крови и к дальнейшему увеличению ВЧД. Чтобы воспрепятствовать этому процессу, добиваются увеличения среднего АД, что ведет к увеличению ЦПД и сужению сосудов мозга. Эта вазоконстрикция ведет к уменьшению внутричерепного объема крови, что далее приводит к снижению ВЧД и еще более повышает ЦПД. Этот терапевтический подход с помощью создания предпосылок для вазоконстрикции в неповрежденных отделах мозга. ведет к увеличению перфузии в его поврежденных отделах (феномен Робин-Гуда) [1: 4]. Клинически это реализуется увеличением объема циркулирующей плазмы и применением вазопрессоров, если в них есть необходимость. Однако следует подчеркнуть, что управляемая гипертензия оказывает положительный эффект при сохранности механизмов ауторегуляции МК и гипертензия не должна выходить за пределы ауторегуляции для данного больного, т. е. от 80 до 100 мм рт. ст. (по ЦПД).
КОНЦЕПЦИЯ ЛУНДА • Эта концепция применима для больных с крайне тяжелыми церебральными повреждениями. которые протекают с утратой механизмов ауторегуляции МК и/или реактивности на 002. При этом также допускается прорыв ГЭВ с проницаемостью его для электролитов [2: 3]. В этой ситуации перемещение жидкости через мембраны зависит от градиента гидростатических давлений между церебральными капиллярами и интерстицием. У этих больных, когда механизмы ауторегуляции не работают, среднее АД передается непосредственно на мозговые капилляры и образование отека является пропорциональным градиенту давлений артерии/ интерстиций. Период управляемой артериальной гипотензии в этой ситуации должен поддерживаться до восстановления функции ГЭБ. Более того, для уменьшения внутричерепного объема мозга применяются селективные венозные вазоконстрикторы такие, как дигидроэрготамин. В кратком изложении концепция Лунда включает в себя гиповолемню и гипотензию в сочетании с поддержанием адекватного коллоидного давления и применением дигидроэрготамина [2; 3].
ОБСУЖДЕНИЕ • • • Концепция управляемой гипертензии и концепция Лунда представляются на первый взгляд полностью противоположными. Концепция Rosner'a применима к больным с сохраненными механизмами ауторегуляции МК и реактивностью сосудов на Ñ 02 в условиях мониторинга ВЧД в то время как при концепции Лунда принимается за основу, тот факт, что и вазореактивность на 002 и ауторегуляция МК глубоко нарушены. Эти концепции применимы в двух принципиально различных патофизиологических ситуациях и, соответственно, у разных больных или как минимум, па разных фазах эволюции заболевания. Естественно, что для правильного выбора тактики крайне важным является ответ на вопрос — сохранена или нет ауторегуляция МК у больного, что вполне решаемо на современном этапе развития диагностики. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Концепция управляемой гипертензии имеет целью включение вазоконстрикторных каскадов. ведущих к уменьшению внутричерепного объема крови в неповрежденных отделах мозга и. таким образом, к увеличению МК в зонах окружающих очаг повреждения. Концепция Лунда направлена на уменьшение образования отека в поврежденных отделах мозга главным образом за счет снижения капиллярного гидростатического давления. Эти два подхода являются взаимодополняющими, а не взаимоисключающими и основаны на различных патофизиологических механизмах. Понимание патофизиологии мозгового кровообращения является. таким образом, важным моментом для выбора адекватной терапии в этих клинических ситуациях.
Another development was the use of a technique for intracranial microdialysis to study parenchymal-derived cytokines. The application of this technique in severe head injury showed that IL-6 level in microdialysate (but not serum) was significantly higher in patients with good recovery. There was also significant correlation between peak IL-6 levels and Glasgow outcome scores. These suggested that IL-6 is an endogenous neuroprotective cytokine produced in response to severe head trauma. Winter CD, Pringle AK, Clough GF, Church MK. Raised parenchymal interleukin-6 levels correlate with improved outcome after traumatic brain injury. Brain. 2004; 127: 315 -320.
Компоненты иммуновоспалительной при ОЦН • Иммуновоспалительные медиаторы ОЦН • Цитокины • Хемокины • Молекулы адгезии • Система простагландинов-циклооксигеназа (PG-COX) • Система нитрит оксид (NO)нитрит оксид синтетаза (NOS) • Комплемент • Основные клетки • Активированная микроглия и моноцитарные макрофаги • Активированные астроциты • Мигрирующие лейкоциты и периферические иммуноциты • ГЭБ и эндотелиальные клетки • Компоненты терапевтического иммуномодулирующего воздействия (нейроиммунная модуляция) • антицитокины и антихемокины (блокаторы, ингтбиторы) • Антагонисты рецепторов • Ингибиторы индуцированный оксид азот синтетазы (i. NOS) и утильщикы оксид азота (NO) • Ингибиторы циклооксигеназы (COX) • Антагонисты комплемента • Модификаторы молекул клеточной адгезии (CAM) • Ингибиторы каспазы • «полезные» цитокины (интерферон ) • Другие фармсредства с плюрипотентным или антивоспалительным эффектом • Статины • Миноциклин • Эритропоэтин • Гранулоцитарные факторы • Противовоспалительные цитокины • Нестероидные противовоспалительные средства
Скачать презентацию ПАТОФИЗИОЛОГИЯ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ 7 РАВУССИН Д БРАККО
Клиническая патофизология ЦНС -Синдром ОЦН.ppt