Автореферат и диссертация по медицине (14.01.20) на тему:Оценка нейропротективных свойств ксенона при операциях у больных с объемными образованиями головного мозга

ДИССЕРТАЦИЯ
Оценка нейропротективных свойств ксенона при операциях у больных с объемными образованиями головного мозга - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Оценка нейропротективных свойств ксенона при операциях у больных с объемными образованиями головного мозга - тема автореферата по медицине
Петросян, Лилит Грантовна Москва 2014 г.
Ученая степень
кандидата медицинских наук
ВАК РФ
14.01.20
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Оценка нейропротективных свойств ксенона при операциях у больных с объемными образованиями головного мозга

На правах рукописи

Петросян Лилит Грантовна

ОЦЕНКА НЕЙРОПРОТЕКТИВНЫХ СВОЙСТВ КСЕНОНА ПРИ ОПЕРАЦИЯХ У БОЛЬНЫХ С ОБЪЕМНЫМИ ОБРАЗОВАНИЯМИ ГОЛОВНОГО МОЗГА

14.01.20 - анестезиология и реаниматология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 3 ЯНВ 2014

Москва - 2014 г.

005544637

005544637

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского» Российской академии медицинских наук, отделении анестезиологии-реанимации I.

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделением анестезиологии-реанимации I ФГБУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» РАМН

Мизиков Виктор Михайлович

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор, руководитель анестезиолого-реанимационной службы Государственного бюджетного учреждения здравоохранения Московской области Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимировского

Овезов Алексей Мурадович

Доктор медицинских наук, профессор, руководитель отделения анестезиологии-реаниматологии Национального медико-хирургического центра имени Н.И. Пирогова, заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии Института усовершенствования врачей ФГБУ «Национальный медико-хирургический центр имени Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения и социального развития России

Замятин Михаил Николаевич

Ведущая организация: Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента Здравоохранения г. Москвы

Защита диссертации состоится О 2._2014 г. в « часов на

заседании диссертационного совета Д.001.027.01 при ФГБУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» РАМН по адресу: 119991 г. Москва, ГСП-2, Абрикосовский пер., д. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «РНЦХ имени академика Б.В. Петровского» РАМН. Автореферат разослан «^Р» _

_ 2014 года.

Ученый секретарь Диссертационного ученого совета доктор медицинских наук

В.В. Никода

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Опухоли головного мозга развиваются в жестко ограниченном пространстве полости черепа, приводя к сдавливанию, отеку, дислокации прилежащих структур, что обусловливает возникновение местных нарушений гемодинамики, ишемии тканей. Кроме того, нейрохирургические вмешательства сами по себе индуцируют ишемическое повреждение мозга: при использовании ретракторов, приводящих к механическому сдавливанию и, как следствие, к ишемии нервной ткани [Andrews R.J et al., 1993; Kivisaari R.P., 2000; Крылов В.В., 2009]; в результате холодового воздействия при криодеструкции опухолей [Gründer W. et al., 2003; Васильев С.А., 2013]; на этапе временного клипирования сосуда [Лубнин А.Ю., 2000]. В таких случаях актуальным остается вопрос об анестетике, обладающем нейропротективным свойством.

Несмотря на проведенные исследования [Лихванцев В.В., 2013; Verna L., 2002], проблема выбора оптимального средства для защиты мозга в интраоперационном периоде остается нерешенной. В изученной нами литературе накоплено достаточно экспериментальных материалов, посвященных нейропротективному потенциалу современных анестетиков [Fisher М. et al., 2003; Kitano Н., 2008; Lees К., et al., 2003]. Клинические исследования по этой проблеме не столь многочисленны и однозначны. Наиболее эффективными считаются барбитураты (наряду с гипотермией), но они имеют свои осложнения [Hwang C.F.et al., 2003;]. А доказанные в эксперименте нейропротективные свойства современных ингаляционных анестетиков клинически не подтверждаются [Зельман В.Л., 1998].

Появление нового анестетика ксенона, с его экспериментально доказанным нейропротективным свойством [Esencan Е. et al., 2013; Sanders R.D. et al., 2005], стимулировало к его изучению в качестве средства для анестезии в нейрохирургии и церебропротекции. В литературе имеются сведения о применения ксенона в нейроанестезиологии, но они, главным образом, носят

методологический характер [Derwall М. et al., 2009; Вяткин А.А., 2012; Рылова А.В., 2010] и не исследуют нейропротективный потенциал. Несмотря на большое количество экспериментальных работ [Джойс J.A., 2000; Ma D., 2002; Coburn М., 2008], клинических сведений о нейропротективных свойствах ксенона нет. В значительной степени это объясняется отсутствием объективных методик клинической оценки эффективности фармакологической нейропротекции. В этой связи лабораторное определение биохимических маркеров ишемического повреждения головного мозга может оказаться информативным. С этих позиций наибольший интерес представляют два самых чувствительных оценочных биохимических теста повреждения головного мозга: определение белка S-100 и нейроноспецифической енолазы (Neuron-specific enolase, NSE), сывороточные уровни которых высоко коррелируют со степенью повреждения нервной ткани и клиническим исходом [Haglid К., 1973; Турусов B.C., 1990; Nguyen D.N., 2006].

Из этого следует, что анализ динамики сывороточного уровня биохимических маркеров является методом выбора оценки в клинических условиях оптимального средства церебропротекции при внутричерепных операциях.

Цель исследования:

Оценить нейропротективные свойства ксенона при операциях у больных с объемными образованиями головного мозга при помощи нейронспецифических белков - белка S-100 и NSE.

Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести сравнительный анализ динамики концентраций нейронспецифических белков в сыворотке крови после индукции анестезии, во время поддержания и через сутки после комбинированной общей анестезии на основе севофлурана и севофлурана с ксеноном.

2. Оценить степень корреляции уровней нейронспецифических белков (NSE и белка S-100) с длительностью основного этапа операции в зависимости от выше указанных методик;

3. Провести клиническую оценку восстановительного периода после комбинированной общей анестезии на основе севофлурана и севофлурана с ксеноном;

4. Определить показания к применению комбинированной общей анестезии на основе ксенона у больных с объемными образованиями головного мозга с позиции нейропротекции.

Научная новизна.

Впервые на клиническом материале у нейрохирургических пациентов предпринята попытка оценки нейропротективного действия ксенона посредством анализа динамики концентраций нейронспецифических белков (Б-100 и ИБЕ). Выявлена корреляция маркеров повреждения головного мозга с продолжительностью основного этапа оперативного вмешательства, длительностью тракционной травмы. Изучена динамика концентраций нейронспецифических белков (8-100 и ЫБЕ) при криодеструкции глиальных опухолей головного мозга, что позволило впервые показать особенности изменения концентрации белка 8-100 при криовоздействии на мозговую ткань. Показано, что фактическое значение концентрации белка 8-100 может не соответствовать традиционным представлениям о высокой степени зависимости этого показателя с негативным исходом, поскольку в предпринятом исследовании результаты лечения были положительными. Показана возможность применения ультразвукового определения оболочки зрительного нерва как неинвазивного косвенного метода интраоперационного изменения внутричерепного давления (ВЧД).

Практическая значимость.

Метод динамической оценки уровня нейронспецифических белков (8-100 и №Е) дает возможность оценивать степень ишемического повреждения головного мозга при операциях по поводу удаления его новообразований и оценивать эффективность нейропротекции при операциях различного типа в зависимости от примененного компонента ингаляционного анестетика (ксенона) в схеме анестезий. Значимым является доказанный факт зависимости

динамики нейронспецифических белков (Б-100 и ЖЕ) от длительности основного этапа операции и характера удаления конвекситальных опухолей (традиционный или криодеструктивный).

Внедрение результатов диссертационной работы в практику. Результаты диссертационной работы внедрены в лечебную практику отделения анестезиологии-реанимации I ФГБУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» РАМН.

Апробация диссертции: основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на заседании Московского научного общества анестезиологов-реаниматологов (Москва, 2011 г); на III конференции анестезиологов-реаниматологов МО РФ «Ксенон и инертные газы в медицине» (Москва, 2012г); на Германском конгрессе анестезиологов (Нюрнберг, 2012г); на Европейском конгрессе анестезиологов (Париж, 2012г); на V международной конференции «Проблема безопасности в анестезиологии» (Москва, 2013г); на заседании Бюро ОМБН РАМН и РАН (Москва, 2013г).

Апробация состоялась 27 сентября 2013 года на заседании анестезиологии и реанимации ФГБУ «РНЦХ им. академика Б.В. Петровского» РАМН.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 2 в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации: диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 116 страницах машинописного текста, иллюстрирована 33 таблицами и 27 рисунками. Указатель литературы включает 41 отечественных и 159 зарубежных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Характеристика пациентов и методов исследования В проспективное открытое контролируемое рандомизированное исследование было включено 77 пациентов, которым было выполнено удаление объемного образования головного мозга, в условиях различных методик общей анестезии. В исследование не были включены пациенты с заболеваниями, способными влиять на уровень нейромаркеров (психические и острые неврологические заболевания, злокачественные образования легких, меланома).

Таблица 1

Общая характеристика пациентов групп А и Б (М±о)

Группа Параметры А Б

А, Ai Аз Б, Б2 Бз

Количество пациентов, п 13 15 8 17 14 10

Средний возраст, лет 49±13 52±14 43±9 54±9 54±12 54±13

М/Ж,п 5/8 6/9 4/4 3/14 6/8 4/6

ASA II/III, n 10/3 5/10 3/5 13/4 4/10 5/5

Вес, кг 80±16 76±16 81±14 77±14 79+12 87±13

Рост, см 171+7 168±4 169±6 164±7 167±8 171±6

Площадь тела, м2 1,9±0,22 1,9±0,16 1,9±0,16 1,87+0,2 1,9±0,16 2,0±0,19

Индекс массы тела 27 27 28 28 28 29

Продолжительность операции, мин. 257±60 300±85 185±39 264±80 301±93 167±39

Продолжительность анестезии, мин. 374+84 422±85 316±37 369+74 413±9 296±42

Продолжительность основного этапа операции, мин. 107±38 122±54 85±17 95±38 131±56 81 ±27

р > 0,05между группами А и Б

Пациенты были разделены на 2 группы в зависимости от методики общей анестезии. Группу А составили 36 пациентов, которым проводили комбинированную общую анестезию на основе ксенона с севофлураном по методике, разработанной в отделении анестезиологии-реанимации I ФГБУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» РАМН [Vyatkin A.A. et al., EJA,- 2010]. В

7

группу Б (п=41), вошли пациенты, которым проводили общую анестезию на основе севофлурана. Для исключения влияния хирургического фактора (доступ к опухоли, использование нейрохирургической техники) на результаты лечения и течение послеоперационного периода, группы А и Б были разделены на соответствующие подгруппы: 1- конвекситальные опухоли (Ai и Ei); 2— опухоли основания (Аг и Бг); 3- криодеструкция опухоли (Аз и Бз). Сравниваемые группы были сопоставимы по всем показателям, представленным в таблице 1.

Анестезиологическое обеспечение. Независимо от методики анестезии индукцию осуществляли болюсным введением тиопентал натрием (3-5 мг/кг), фентанилом (2,5 - 5 мкг/кг), цисатракурием (0,15 мг/кг).

После интубации, поддержание анестезии обеспечивали ингаляцией севофлурана в концентрации 0,8 - 1,1 МАК с поправкой на возраст при газотоке 1,0 л/мин. Поддержание миорелаксации осуществляли болюсным введением цисатракурия (0,05-0,06 мг/кг) в соответствии с клиническими потребностями. Фентанил по 0,1-0,2 мг дробно добавляли перед травматичными этапами операции и при признаках недостаточной аналгезии: повышении АД и увеличении ЧСС более чем на 20%. Пациентам группы А (ксенон с севофлураном) за 15 минут до вскрытия твердой мозговой оболочки (ТМО) осуществляли денитрогенизацию, затем заполняли контур ксеноном до FiXe 50%, концентрацию севофлурана уменьшали до 0,2-0,3 МАК. Такие концентрации ксенона и севофлурана поддерживали в течение всего основного периода операции (до достижения нейрохирургами надежного гемостаза). После чего прекращали подачу ксенона и возвращались к комбинированной анестезии на основе севофлурана 0,8-1,1 МАК до окончания операции.

Инфузионная поддержка. Всем пациентам проводили инфузию, которая включала кристаллоидные растворы: NaCl 0,9% и раствор Рингера. Физиологическую потребность в жидкости рассчитывали согласно правилу «42-1» (Miller: Anesthesia, Fifth Edition 2000). При введении препаратов угнетающих гемодинамику, ортостатической реакции или при увеличении

потребности в симпатомиметиках болюсно вводили 4-6 мл/кг кристаллоидного раствора.

Методы исследования. Клинические исследования основывались на оценке общего состояния, психосоматического и неврологического статуса до и после операции с использованием шкалы комы Глазго.

Функциональные исследования включали: неинвазивное измерение АД и ЧСС, пульсоксиметрию, газоанализ на вдохе и выдохе, периферическую и центральную термометрию, слуховые вызванные потенциалы (СВП), а также проведение МРТ головного мозга. Проводили ультразвуковое (УЗ) исследование диаметра оболочки зрительного нерва:

■ Исследование проводили в два этапа: перед началом операции после индукции и интубации трахеи (для избежания дискомфорта пациента) и после окончания операции до пробуждения.

■ Пользовались конвексным датчиком с частотой 7-10 МГц.

■ Линейный датчик устанавливали на верхнее веко у края глазницы, используя УЗ-гель, обеспечивающий контакт с глазным яблоком с соблюдением мер осторожности при надавливании на глазное яблоко (избежать вагусной реакции).

■ Плоскость сканирования перемещали до пересечения с зрительным нервом, который входит в полость орбиты под небольшим углом.

■ Визуализацию проводили в двух сечениях - поперечном и продольном, чтобы быть уверенным, что измерены истинные размеры.

Рис. 1. Изображение УЗИ глаза

Лабораторные: общий анализ крови и мочи, динамическое исследования электролитного состава (натрий, калий, кальций, хлор), глюкозы, лактата в сыворотке венозной крови, анализ КОС и газового состава венозной крови. Определяли сывороточные концентрации белка S-100 и NSE:

■ Образцы венозной крови для определения концентраций НСБ в обеих группах брали в три этапа: 1 - исходный уровень (после индукции), 2 - после ушивания ТМО и 3 - через 24 часа после окончания операции.

■ Кровь для исследования брали из локтевой вены объемом 10 мл в чистую пробирку, центрифугировали в течение 10 минут со скоростью 3000 об/мин.

■ Определение сывороточной концентрации нейронспецифических белков проводили методом иммуноферментного анализа на микроплашечном фотометре DRGE-Liza-Mat 3000 (США). Использовали реактивы производства Fujirebio Diagnostics (Швеция).

Статистическая обработка данных. Полученные данные обрабатывали с помощью программы STATISTICA 7.0 (StatSoft Inc®, США). Вычисляли критерии Манна-Уитни, Фридмана, Ньюмена-Кейлса, Дана, Фишера, коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Цифровые данные представлены в виде средних арифметических величин и стандартного отклонения (М ± о). Различия считали достоверными при р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Полученные данные динамики гемодинамических параметров пациентов в группах А и В совпадали и отражали основные этапы нейрохирургической операции и анестезии (рис 2, 3, 4). Поэтапные изменения гемодинамики не расходились с данными литературы [Mailer G. et al., 1993; Лебединский К.М., 2013; Wong J. Y. et al., 1998].

123456789 10 11

иат =б1

1 2 3

Рис. 2. Параметры гемодинамики на этапах исследования в подгруппе конвекситальных опухолей

120

н о 100

•р 80

:>

60

40

20

ва2 б2

Б2_

1 23456789 10 И

120 100

60 £ г

и 20 5*

9 10 11

Рис. 3. Параметры гемодинамики на этапах исследования в подгруппе опухоли основания

ю п

~наз ыьз

9 10 И

120 100 80 60

40 0 О

20 3" 0

этапы

Рис. 4. Параметры гемодинамики на этапах исследования в подгруппе криодеструкции

Этапы исследования:! - исходный (пациент на операционном столе до индукции в анестезию); 2 - во время индукции анестезии (выключение сознания); 3 - после интубации трахеи; 4 - насыщение севофлураном; 5 - наложение скобы Мейфилда; 6 - перед вскрытием ТМО (в группе А совпадал с переходом на анестезию с ксеноном); 7 — в течении основного этапа операции; 8 - гемостаз (в группе А совпадал с отключением ксенона); 9 - конец операции; 10 - после экстубации трахеи; 11 - перевод в ОРИТ.

Для поддержания нормальных значений АД во время основного этапа операции при сохранении нормоволемии при необходимости использовали симпатомиметики. Частота использования составила 25-78% (табл. 2), что также соответствовало данным литературы при проведении общей анестезии на основе ингаляционных анестетиков [\VFSA, 2013].

Таблица 2

Частота применения симпатомиметиков в группах А и Б

Препараты Группа 1 Группа 2 Группа 3

а1 Б, а2 Б2 Аз Б3

Норэпинефрин, % 38,5 29,5 60,0 57,1 25 30

Фенилэфрин, % 23,0 23,5 13,0 21,4 0 0

Итого,% 61,5 53,0 73,0 78,5 25 30

р>0,05 между группами с разными методиками анестезий А и Б

Объем инфузии составил 4,5±0,9 мл/кг и не различался между сравниваемыми группами (табл. 3).

Таблица 3

Объем инфузионной терапии, диуреза и кровопотери (М ± ст)

Группа Объем инфузии, мл Скорость, инфузии мл/кг в час Диурез, мл Кровопотеря, мл Гидробаланс, мл

А, 2460±494 5Д±0,99 1170±599 165±24 1125±129

Б, 2650±457 5,6±0,69 1100±605 175±26 1375±174

а2 2716±762 5Д±1,4 1135±590 254±75 1327±97

б2 2640±610 4,9±1,2 1220±408 275±89 1145±113

Аз 1675±422 3,9±0,9 520±183 117±75 1038±164

Бз 1600±374 3,7±0,8 483±165 104±72 1013±137

р>0,05 между группами с разными методиками анестезий А и Б

У всех пациентов были схожие изменения показателей газообмена и метаболизма (табл. 4), не отмечено существенных различий между группами. Отсутствовали значимые метаболические сдвиги у пациентов во всех группах

на этапах операции и анестезии. При необходимости проводили коррекцию электролитного состава крови (гипокалиемии).

Таблица 4

Динамика показателей кислотно-щелочного состояния, метаболизма и ионного баланса в группах А и Б (М ± ст)

2 с Параметры гомеостаза

Этапы >-> а и рН рсо2, ммоль/л нсо3, ммоль/л ВЕ, ммоль/л СЬ, ммоль/л Єіи, ммоль/л 1 ас. ммоль/л

Начало А 7,39± 0,03 37,1± 6,98 23,6± 2,07 -0,98± 2,07 108,7±5,32 5,7±1,49 1,0 ±0,25

операции Б 7,36±0,04 39,6 ± 5,92 23,1 ±2,20 -1,6 ±2,09 106,4±2,07 6,4 ± 1,35 1,2 ±0,77

Гемостаз А 7,38± 0,05 38,0± 6,22 23,0± 1,15 -1,4± 1,41 105,5±4,95 6,5±1,07 1,6± 0,50

Б 7,34±0,03 43,3±2,83 22,8 ± 1,92 -2,2 ± 1,29 107,6±1,53 7,4 ±2,19 1,6 ±0,77

Конец А 7,37 ±0,05 43,0 ±4,00 22,3± 1,26 -2,6± 1,39 107,5±2,12 6,4±1,78 1,6± 0,74

операции Б 7,35 ± 0,04 40,3 ± 4,04 22,0 ± 1,0 -2,7 ±0,21 107,0±1,59 8,1 ±0,3# 1,7 ±0,44

# - р < 0,05 между группами

Следует отметить, что используемые методики общей анестезии обеспечивают безопасное течение с минимальными гемодинамическими колебаниями на всех этапах анестезии и оперативного вмешательства. Для объективизации оценки показателей системной гемодинамики учитывали результаты термометрии и гипнотического компонента анестезии. Мы используем обе представленные анестезиологические техники в своей рутинной практике. Таким образом, мы исключили влияние фактора анестезии на показатели нейронспецифических маркеров, полученные в исследовании.

Динамика нейронспецифических белков (НСБ). Подгруппа 1-конвекситальные опухоли (А/ и Б]). Анализ динамики сывороточных концентраций белка Б-100 и ЫБЕ показал их увеличение в образцах крови на втором этапе (рис. 5). Высвобождение НСБ в кровь в течение основного этапа операции свидетельствует о повреждении нервной ткани. В группе А1 (анестезия сочетанием ксенона с севофлураном) - уровень Б-100 достоверно увеличивался на втором этапе (102,9 ± 29,87нг/л), снижался в течение суток

(88,4 ± 27,67нг/л), но к исходным значениям не возвращался. А в группе Б1 (анестезия на основе севофлурана) значение концентраций 8-100 также возрастало к концу операции (81,6 ± 23,13 нг/л) и продолжало расти в течение суток и составило 103, 8 ± 54,56 нг/л.

Белок 8-100 Ы8Е мкг/л

*р < 0,05 в сравнении с исходом; I р < 0,05 с предыдущим этапом; Д р < 0,05 между

группами.

Рис. 5. Динамика белка 8-100 и Ы8Е в группах А1 и Б1

Динамика уровня К8Е обеих группах в целом повторяла динамику значений 8-100. Уровень М8Е в группе А1 снижался через 24 часа после операции (4,1 ± 0,88 мкг/л), а в группе Б1 продолжал увеличиваться и составил 5,2 ± 1,35 мкг/л. Следует отметить, что различие значений Ы5Е через сутки после операции (при исходно одинаковых уровнях) в группах с разными методиками анестезий достоверна (р<0,05), что свидетельствует о меньшем повреждении нейронов в группе Аь

Подгруппа 2 - опухоли основания головного мозга (А: и Б?). При анализе динамики нейрональных маркеров повреждения в сравниваемых группах отмечены изменения, схожие с выявленными у пациентов с конвекситальными опухолями (рис. 6). В группе Аг - уровень 8-100 увеличивался на втором этапе (101,9 ± 4 7,67 нг/л) и значимо снижался в течение суток (86,9 ± 29,65 нг/л). В группе Бг - уменьшение концентрации 8-100 в течении суток не происходило и

14

составило 106,4 ± 44,94 нг/л. Разницы между значениями уровней ЫЗЕ в обеих группах через 24 часа после операции отмечено не было.

Белок - Б-100 мкг/л МБЕ

нг/л 120

90

60

30

0

мкг/л 6

5

4

3

2

1

0

в А2

ЫБ2

*р < 0,05 в сравнении с исходом; f р < 0,05 с предыдущим этапом. Рис. 6. Динамика белка Я-100 и И8Е в группах Аг и Бг

Подгруппа 3 - криодеструкция (Аз и Бз). Отметили значительный рост сывороточных уровней нейромаркеров во вторых образцах крови пациентов этих групп по сравнению с первыми (1этап: группа Аз- 57,7 ± 50,92 нг/л и 4,3 ± 1,83 мкг/л; группа Бз - 56,7 ± 32,95 нг/л и 3,2 ± 0,6 мкг/л, значения белка S-100 и NSE соответственно). Полученные высокие концентраций белка S-100 на 2 этапе - 941,4 ± 758,22 нг/л в группе А3 и 1162,6 ± 313,51 нг/л в группе Бз (рис. 7), разительно отличались от данных в литературе [Nguyen D.N., 2006] и не соответствовали неврологическому статусу пациентов в послеопреационном периде. Столь резкое изменение концентрации мы связывали с массивным поступлением этого белка в кровь в результате грубого холодового разрушения опухоли и перифокального отека вокруг очага деструкции. На III этапе концентрации белка S-100 существенно снизились. В группе Аз сывороточный уровень S-100 оказался ниже (169,2 ± 99,69 нг/л), чем в группе Бз (243,6 ± 148,80 нг/л), по сравнению с предыдущим этапом р < 0,05.

нг/л

*р < 0,05 в сравнении с исходом; f р < 0,05 с предыдущим этапом; Ар < 0,05между

группами.

Рис. 7. Динамика белка Б-100 и №Е в группах Аз и Бз

Сывороточные концентрации ЫБЕ на II этапе также увеличились: 6,3 ± 0,76 мкг/л и 8,2 ± 2,17 мкг/л в группах Аз и Бз, соответственно (р < 0,05 в сравнении с исходом). В группе, где применяли ксенон, концентрация Ы8Е оказалась ниже. Изменения были достоверны и сохранялись через 24 часа (III этап), р < 0,05.

Таким образом, анализ динамики сывороточных концентраций нейронспецифических белков показал, что в группах, где в схему анестезии включали ксенон, отметили тенденцию к восстановлению исходных значений сывороточных уровней маркеров. Различия концентраций К'БЕ в подгруппе конвекситальных опухолей и подгруппе криодеструкции были статистически значимы, что согласуется с литературными данными о выявленных в эксперименте нейропротективных свойствах ксенона.

Корреляционный анализ между концентрациями НСБ и продолжительностью операции. Линейной связи мы не обнаружили в группах Аз и Бз (подгруппа криодеструкции), где разрушение опухоли проводилось при воздействии ультранизких температур. Эти группы отличались коротким основным этапом операции и одинаковой площадью воздействия.

Корреляционный анализ в группах А1, Б| и Аг, Бг выявил линейную зависимость между динамикой сывороточного уровня белка 8-100 и продолжительностью основного этапа операции (рис. 8, 9).

группа А] (г8 = 0,643)

♦ ♦

♦ ♦

группа Б| (г8 = 0,667)

нг/л

^—^

ф

-

о О ^ ф^ о

60 90 120 150 180

ф

Рис. 8. Корреляционный анализ между продолжительностью операции и уровнем белка 8-100.

группа Аг (г*= 0,550)

нг/л

60 40 20 0 -20

♦ ♦

группа Бг (г8 = 0,775)

мкг/л

80 60 40 20 0 -20

Ф

Рис. 9. Корреляционный анализ между продолжительностью операции и уровнем белка 8-100.

Во время доступа к опухоли и ее удаления длительная тракция мозга приводит к стазу крови в венозной сети, что способствует развитию ишемии ткани мозга, а затем реперфузионным повреждениям данной области. Выявленная в исследовании линейная зависимость указывает на необходимость

проведения нейропротективного обеспечения при длительных операциях на головном мозге.

Послеоперационный период. Анализ особенностей раннего восстановительного периода исследуемых групп показал тенденцию к более раннему пробуждению и экстубации пациентов после комбинированной общей анестезии с применением ксенона.

Таблица 5

Параметры, характеризующие течение восстановительного периода у пациентов группы А и Б, (М±а)

Параметры Группа А Группа Б

Время от окончания операции до пробуждения, мин. 7,3 ± 3,2 15,1 ±5,5*

Время от пробуждения до экстубации, мин. 2,2 ± 1,3 3,52 ± 2,2*

МАК анестетика 0,11±0,06 0,1 ±0,05

Время до перевода в ОРИТ, мин. 25,4 ± 6,5 33,2 ±7,1

Степень седации по Ramsay 2,2±0,51 2,6±0,38

*-р < 0,05

После окончания операции самостоятельное адекватное дыхание и сознание восстановились у всех пациентов, и они были экстубированы в операционной. Не было появления или нарастания очаговой неврологической симптоматики по сравнению с состоянием до операции. Только в группах Аг и Бг через сутки после операции выявлено различие (табл. 6). В группе с применением ксенона 15 баллов по ШКГ был выявлен у 73%, а в группе Бг у 57% пациентов.

Таблица 6

Уровень сознания по ШКГ

п/о сутки группы 14 баллов 15 баллов

1-е сутки а2 27% 73%

б2 43 % 57 %*

2-е сутки А: 0 100%

б2 0 100%

7-е сутки А2 0 100%

б2 0 100%

* р <0,05 между группами

УЗИ диаметра оболочки зрительного нерва. К настоящему времени большинство специалистов считает, что диаметр оболочки зрительного нерва > 5 мм у взрослых свидетельствует о повышении внутричерепного давления [КлтЬег1у Н. е! а1„ 2008; Ье А. е! а1„ 2009; 1^гапс1 А. е1 а!., 2013].

При УЗИ глаза мы выявили тенденцию к уменьшению диаметра оболочки зрительного нерва после операции у пациентов в обеих группах, что может являться косвенным показателем снижения ВЧД в результате удаления объемного образования головного мозга (табл. 7). Используемые методики анестезиологического обеспечения не приводили к клиническим проявлениям, характеризующими рост ВЧД: не отмечено оперирующими хирургами пролабирования мозга в краниотомический дефект и напряжения ТМО на последних этапах операции. В день операции после пробуждения уровень сознания пациентов оценивался в 14-15 баллов по ШКГ.

Таблица 7

УЗИ диаметра оболочки зрительного нерва, (М±о)

Этапы (1 оболочки зрительного нерва, мм

Группа А Группа Б

Исход 3,7 ± 0,76 4,1 ±0,60

Конец операции 3,6 ± 0,85 3,7 ± 0,67

Разница 0,1 ±0,98 0,4 ± 0,49

выводы

1. Динамика изменений концентраций нейронспецифических белков свидетельствует о наличии нейропротективных свойств ксенона при использовании его в качестве компонента базисной анестезии при хирургическом лечении конвекситальных опухолей.

2. Динамика показателя белка 8-100 как ишемического маркера находится в линейной зависимости от длительности основного этапа операции и косвенно подтверждает индуцирование ишемического повреждения хирургическими манипуляциями как результат тракционной травмы.

3. Анализ клинического течения и неврологического статуса пациентов в период восстановления показал тенденцию к более быстрому восстановлению уровня сознания у пациентов в группе, где проводили общую комбинированную анестезию с применением ксенона.

4. При анестезии с ксеноном характер изменений показателей сывороточной концентрации нейронспецифических белков свидетельствует о меньшей степени нейронального повреждения и оправдывает его использование как компонента комбинированной общей анестезии при операциях удаления опухолей головного мозга.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Мониторинг сывороточных концентраций Б-100 и №Е показан для комплексной диагностики ишемических осложнений нейрохирургических операций.

2. Комплексное нейропротективное обеспечение нейрохирургических операций должно включать поддержание ЦПД 70 - 100 мм рт.ст. и Бр02 не менее 95%.

3. Для обеспечения фармакологической нейропротекции при операциях на головном мозге целесообразно использование ксенона как компонента общей анестезии по методике его комбинации с субанестетическими дозами севофлурана.

4. В процессе анестезиологического обеспечения у нейрохирургических пациентов для диагностики изменения внутричерепной гипертензии рекомендуется измерение диаметра оболочки зрительного нерва, в качестве быстрого и неинвазивного метода косвенной оценки ВЧД.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Xenon in anesthesiology: merits and demerits, reality and outlook // Anestezjologia i Ratownictwo. - 2011. - N 3. - P. 361-370 (соавт. Mizikov V., Vyatkin A.).

2. Комбинированная анестезия на основе ксенона при нейрохирургических операциях. Тезисы в сборнике: Материалы IV международной конференции «Проблема безопасности в анестезиологии» 4-5 октября 2011 г. - С. 7-9. (соавт. Вяткин A.A., Мизиков В.М., Васильев С.А.)

3. Jugular bulb oxymetry during xenon-sevoflurane anaesthesia // European Journal of Anaesthesiology. - 2012. - June. - Vol. 29 (Suppl. 50). - P. 105. (соавт. Vyatkin A., Mizikov V., Vasiliev S.)

4. Комбинированная анестезия на основе ксенона при нейрохирургических вмешательствах. Тезисы в сборнике: материалы 3-й конференции анестезиологов-реаниматологов медицинских учреждений МО РФ, 27 апреля 2012г., Москва, (соавт. Вяткин A.A., Мизиков В.М.)

5. Комбинированная анестезия на основе ксенона и оценка возможности ее применения как метода нейропротективного воздействия при внутричерепных операциях // Клиническая и экспериментальная хирургия. - 2013. - № 1. — С. 5869. (соавт. Мизиков В.М., Вяткин A.A., Винницкий Л.И., Самохина JI.O.)

6. Динамика уровней маркеров церебрального повреждения при удалении объемных образований головного мозга в зависимости от методик анестезии // Вестник анестезиологии и реаниматологии. — 2013. - Т. 10. - № 4. - С. 3-9 (соавт. Вяткин A.A., Мизиков В.М., Самохина JI.O., Винницкий Л.И.)

7. Маркеры нейронального повреждения при операциях криодеструкции объемных образований головного мозга, материалы V международная конференция «Проблема безопасности в анестезиологии» 6-8 октября 2013 г. -(соавт. Вяткин A.A., Мизиков В.М., Самохина Л.О., Винницкий Л.И.)

8. Особенности периоперационного периода при проведении комбинированной общей анестезии на основе ксенона в нейрохирургии // Анестезиология и реаниматология. - 2013. - №6. - С. 22-26 (соавт. A.A. Вяткин, В.М. Мизиков, С.А. Васильев).

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АДср Артериальное давление среднее

вчд Внутричерепное давление

НСБ Нейронспецифические белки

ОРИТ Отделение реанимации и интенсивной терапии

пдм Перфузионное давление мозга

свп Слуховые вызванные потенциалы

чсс Частота сердечных сокращений

шкг Шкала комы Глазго

ASA American Society of Anesthesiologist

Fi Хе Концентрация ксенона на вдохе

МАС Minimal alveolar concentration

NSE Neuron-specific enolase

Sp02 Насыщение гемоглобина кислородом

WFSA World Federation of Societies of Anaesthesilogists

Заказ № 01-Р/01/2014 Подписано в печать 20.12.13 Тираж 100 экз. Усл. п.л. 1,0

' (^^ 000 "ЦИФР0ВИЧ0К"< тел. (495) 797-75-76 ч www.cfr.ru; е-таИ:info@cfr.ru

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2014 года, Петросян, Лилит Грантовна

ФГБУ «РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ХИРУРГИИ имени академика Б.В. ПЕТРОВСКОГО» РАМН

На правах рукописи

04201455961 ПЕТРОСЯН

Лилит Грантовна

ОЦЕНКА НЕЙРОПРОТЕКТИВНЫХ СВОЙСТВ КСЕНОНА ПРИ ОПЕРАЦИЯХ У БОЛЬНЫХ С ОБЪЕМНЫМИ ОБРАЗОВАНИЯМИ

ГОЛОВНОГО МОЗГА

14.01.20 - Анестезиология и реаниматология

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

В.М. МИЗИКОВ

Москва - 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений 4

Введение 6

ГЛАВА 1. Современные проблемы защиты мозга. Обзор литературы 10

1.1. Патофизиология церебральной ишемии 11

1.2. Изменения мозгового кровотока и метаболизма мозга при ишемии 13

1.3. Интраоперационная защита мозга 14

1.3.1. Гипотермия 16

1.3.2. Внутривенные препараты для анестезии 17

1.3.3. Ингаляционные анестетики 20

1.4. Нейронспецифические белки 25

1.4.1. Нейронспецифическая енолаза 26

1.4.2. Белок 8- 100 27 ГЛАВА 2. Клиническая характеристика обследованных пациентов, вариантов анестезии и методов исследования 30

2.1. Характеристика групп пациентов 30

2.2. Методики анестезии 37

2.3. Методы исследования 42 ГЛАВА 3. Системная гемодинамика и газообмен при проведении общей комбинированной анестезии на основе ксенона с севофлураном и общей анестезии на основе севофлурана 50

3.1. Системная гемодинамика 50

3.2. Водно-электролитный баланс и кислотно-щелочное состояние крови пациентов во время операции 60

3.3. Ультразвуковое исследование диаметра оболочки зрительного нерва 63 ГЛАВА 4. Динамика показателей нейронспецифических белков (белок Б-ЮОиШЕ) 65

ГЛАВА 5. Влияние общей комбинированной анестезии на основе ксенона с севофлураном и общей анестезии на основе севофлурана на

восстановительный период 77

Заключение 85

Выводы 95

Практические рекомендации 95

Список литературы 97

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АДдиаст диастолическое артериальное давление

АДсист систолическое артериальное давление

АДср артериальное давление среднее

АТФ аденозинтрифосфат

ВЧД внутричерепное давление

ГАМК гамма-аминомасляная кислота

ГЭБ гематоэнцефалический барьер

ДО дыхательный объем

ИВЛ искусственная вентиляция легких

ИТ интубация трахеи

КОА комбинированная общая анестезия

КОС кислотно-основное состояние

МК мозговой кровоток

МОД минутный объем дыхания

МРТ магнитно-резонансная томография

НСБ нейронспецифические белки

ОПСС общее периферическое сопротивление

ПДМ перфузионное давление мозга

ПМО2 потребление мозгом кислорода

ПОТР послеоперационная тошнота и рвота

СВП слуховые вызванные потенциалы

ССС сердечно-сосудистая система

ЧСС частота сердечных сокращений

ШКГ шкала комы Глазго

ЭТ экстубация трахеи

ЭЭГ электроэнцефалография

AAI индекс слуховых вызванных потенциалов

AMP А я-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионовой кислота

ASA American Society of Anaesthesiologists

etCC>2 содержание углекислого газа в выдыхаемом воздухе

etSevo концентрация севофлурана на выдохе

GABA гамма-аминобутират

inSevo концентрация севофлурана на вдохе

MAC минимальная альвеолярная концентрация

NMDA N-метил-О-аспартат

Ршеап среднее давление на вдохе

Ppeak максимальное давление на вдохе

Sp02 насыщение гемоглобина кислородом

ВВЕДЕНИЕ

Развитие современной анестезиологии, и в частности, нейроанестезиологии, во многом определяется прогрессом фармакологии. Синтез новых анестетиков и адъювантных препаратов, используемых для анестезиологического обеспечения, не только расширяет арсенал анестезиолога, но и иногда позволяет решить некоторые специальные проблемы, что ранее было невозможно или весьма затруднено. Управляемое выключение и восстановление сознания - важная проблема для нейроанестезиологии, поскольку его постнаркозная депрессия является не просто нежелательным явлением, но представляет реальную опасность недопустимой задержки в диагностике и лечении такого грозного осложнения, как послеоперационная гематома [39]. Не следует забывать о том, что любой анестетик, используемый у нейрохирургического пациента, должен удовлетворять главному общему требованию - не оказывать отрицательного влияния на важнейшие физиологические показатели интракраниальной системы: внутричерепное давление, мозговой кровоток, церебральный метаболизм.

Отдельно значение имеет проблема защиты мозга. Поэтому в процессе анестезиологического обеспечения внутричерепных вмешательств, сопровождающихся риском ишемии головного мозга, одной из задач анестезиолога является обеспечение эффективных мер нейропротекции. Нейропротекция и сегодня остается нерешенной, актуальной проблемой нейроанестезиологии. Появление и внедрение медицинского ксенона (Хе) [4, 7, 8], с его экспериментально доказанной способностью к нейропротекции [49, 64, 73, 97, 130, 177], новые сведения об оптимизации его применения у нейрохирургических больных [8, 32, 63, 67, 188, 189], побудили нас к клиническому изучению его нейропротективных свойств в условиях анестезиологического обеспечения внутричерепных вмешательств.

В связи с этим была выбрана цель исследования: Оценить нейропротективные свойства ксенона при операциях у больных с объемными образованиями головного мозга при помощи нейронспецифических белков -белка Б-ЮОиКБЕ.

Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести сравнительный анализ динамики концентраций нейронспецифических белков в сыворотке крови после индукции анестезии, во время поддержания и через сутки после комбинированной общей анестезии на основе севофлурана и севофлурана с ксеноном.

2. Оценить степень корреляции уровней нейронспецифических белков (Ъ^Е и белка 8-100) с длительностью основного этапа операции в зависимости от выше указанных методик;

3. Провести клинический анализ восстановительного периода после комбинированной общей анестезии на основе севофлурана и севофлурана с ксеноном;

4. Определить показания к применению комбинированной общей анестезии на основе ксенона у больных с объемными образованиями головного мозга с позиции нейропротекции.

Научная новизна

Впервые на клиническом материале у нейрохирургических пациентов

предпринята попытка оценки нейропротективного действия ксенона

посредством анализа динамики концентраций нейронспецифических белков

(8-100 и К8Е). Выявлена корреляция маркеров повреждения головного мозга

с продолжительностью основного этапа оперативного вмешательства,

длительностью тракционной травмы. Изучена динамика концентраций

нейронспецифических белков (8-100 и №Е) при криодеструкции глиальных

опухолей головного мозга, что позволило впервые показать особенности

изменения концентрации белка 8-100 при криовоздействии на мозговую

ткань. Показано, что фактическое значение концентрации белка 8-100 может

7

не соответствовать традиционным представлениям о высокой степени зависимости этого показателя с негативным исходом, поскольку в предпринятом исследовании результаты лечения были положительными. Показана возможность применения ультразвукового определения оболочки зрительного нерва как неинвазивного косвенного метода интраоперационного изменения внутричерепного давления (ВЧД).

Практическая значимость

Метод динамической оценки уровня нейронспецифических белков (Б-100 и ЫБЕ) дает возможность оценивать степень ишемического повреждения головного мозга при операциях по поводу удаления его новообразований и оценивать эффективность нейропротекции при операциях различного типа в зависимости от примененного компонента ингаляционного анестетика (ксенона) в схеме анестезий. Значимым является доказанный факт зависимости динамики нейронспецифических белков (Б-100 и №Е) от длительности основного этапа операции и характера удаления конвекситальных опухолей (традиционный или криодеструктивный).

Внедрение результатов диссертационной работы в практику.

Результаты диссертационной работы внедрены в лечебную практику отделения анестезиологии-реанимации I ФГБУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» РАМН.

Апробация диссертции. Основные положения и результаты работы

доложены и обсуждены на заседании Московского научного общества

анестезиологов-реаниматологов (Москва, 2011 г.); на III конференции

анестезиологов-реаниматологов МО РФ «Ксенон и инертные газы в

медицине» (Москва, 2012 г.); на Германском конгрессе анестезиологов

(Нюрнберг, 2012 г.); на Европейском конгрессе анестезиологов (Париж, 2012

г.); на V международной конференции «Проблема безопасности в

8

анестезиологии» (Москва, 2013 г.); на заседании Бюро ОМБН РАМН и РАН (Москва, 2013 г.).

Апробация состоялась 27 сентября 2013 года на заседании анестезиологии и реанимации ФГБУ «РНЦХ им. академика Б.В. Петровского» РАМН.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 2 в журналах, рекомендованных ВАК.

Выражаю свою глубокую признательность и благодарность ру ковод ител ю отдела анестезиологии и реаниматологии ФГБУ «РНЦХ имени академика Б.В. Петровского»РАМН,академику РАМНиРАНАрменуАртаваздовичуБунятяну.

Приношу свою глубокую и искреннюю благодарность моему научному руководителю,заведующему отделением анестезиологии и реанимации!ФГБУ «РНЦХ имени академика Б.В Петровского» РАМН, профессору Виктору МихайловичуМизиковузапрофессиональнуюпомощьпривыполнении научной работыиактивноеучастиенавсехэтапахподготовки диссертации.

Большую помощь в представлении моей работы к защите, несомненно, оказали обстоятельные рецензии и ценные замечания дмн. Андрея Георгиевича ЯворовскогоидмнСергеяПавловичаКозловаОгромноеспасибоВам!

Отдельная признательность всем сотрудникам отделения нейрохирургии во главе сдмнСергеем Амурабиевичем Васильевым за их участие

Особая благодарность заведующему лабораторией иммунологии и регуляторных механизмов вхирургии профессору Леониду Ильичу Винницкому иЛарисеОлеговнеСамохиной.

Очень признательна главному научному сотруднику отделения, кмн Виталию Ивановичу Стамову и Алексею Александровичу Вяткину за проявленные ими интерес,морал ьную поддержку и всестороннюю помощь

Благо дарювсехсвоихколлегидрузейзаморальнуюподдержку и дружеское участие.

Ябезмерноблагодарнасвоимродителямидругимчленаммоейсемьизаверу вменяитерпение

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ МОЗГА.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Одной из задач анестезиологического обеспечения в нейрохирургии является использование мер, направленных на предотвращение или уменьшение эффектов ишемии. Возникновение ишемии мозга увеличивает риск летальности более чем в два раза и снижает частоту благоприятных исходов более чем на одну треть [12, 22]. Поэтому, когда развитие ишемии только предполагается или уже диагностируется, мероприятия, направленные на защиту мозга, выполненные до появления необратимых нейрональных повреждений могут предупредить развитие невосстановимого функционального дефицита в последующем.

Контингент пациентов, которым необходима защита мозга, довольно велик. Это пациенты с объемными образованиями головного мозга (опухоль, абсцесс, кистозные образования, гематома, гидроцефалия), которым запланировано нейрохирургическое вмешательство, интракраниальные сосудистые операции (аневризмы мозговых артерий, артериовенозные мальформации, кавернозные ангиомы), экстракраниальные сосудистые вмешательства (каротидные эндартерэктомии), когда есть этап временной окклюзии сосуда. Операционный доступ к объемным образованиям, особенно расположенным в его глубинных структурах, требует смещения мозга нередко на длительный период времени. Для достижения этого применяются самоудерживающие ретракторы, которые создают условия для развития тракционной травмы и формирования ишемического очага головного мозга [25, 45].

В проведении нейропротективной терапии выделяют два основных

подхода. Предлагаются как физические методы (защитное действие

гипотермии [151, 158, 159, 171]), так и значительный арсенал

фармакологических препаратов (барбитураты, антагонисты глутаматных

рецепторов, блокаторы кальциевых каналов). Но, следует отметить, что

10

оценка целесообразности и эффективности применения этих методов в клинике, как и алгоритм их интраоперационного использования, освещены недостаточно. У большинства исследователей не вызывает сомнений только необходимость поддержания нормального уровня церебрального перфузионного давления и гликемии [37, 48, 59, 166, 191]. Однако, ясного ответа на вопрос, какой должна быть защита мозга в процессе вмешательства на нем, до сих пор нет. В доступной литературе имеется большое количество публикаций, посвященных решению этой проблемы но, к сожалению, подавляющее большинство этих работ носит экспериментальный характер.

Комплексная оценка результатов хирургического лечения пациентов с внутричерепными образованиями, в сопоставлении с клиническими, функциональными и лабораторными данными при применении анестетика с нейропротективным потенциалом еще не проводилась. Вышесказанное обусловило актуальность предпринятого нами исследования, а необходимые для этого сведения мы рассмотрим в последующем изложении.

1.1 Патофизиология церебральной ишемии

Ввиду того, что мозг содержит минимальные запасы гликогена и низкие концентрации АТФ, любое снижение поступления кислорода и глюкозы приводит к быстрому истощению запаса АТФ и каскаду патофизиологических изменений в нейроне [148, 149]. Поражается АТФ-зависимая помпа, которая в норме создает трансмембранный градиент [20], что ведет к нарушению распределения ионов, массовому выбросу возбуждающих нейромедиаторов глутамата и аспартата во внеклеточное пространство [106]. Глутамат и аспартат активизируют КМЮА-рецепторы, кайнатные и АМРА-рецепторы, в результате чего открываются ионные каналы для Ыа+, К+, и Са2+.

высвобождение нейромедиаторов (глутамат, аспартат)

ДНПОЛЯРИЗАЦИ \Я МЕМБРАН

1

ОТКРЫТИЕ ИОН НЫХ КАНАЛОВ

Рис. 1. Патогенез ишемического каскада

Повышение внутриклеточного содержания №+ способствует переходу воды внутрь клетки и ее набуханию. Увеличение количества внутриклеточного кальция разными механизмами образует общий замкнутый круг, ведущий к разрушению нейронов. Кроме того, механизмы, запускаемые повышением внутриклеточного кальция, могут в короткое время привести к активизации генов (С-йэб), которые способствуют увеличению образования фактора некроза опухолей и интерлейкинов, что позже приводит к активизации апоптоза (программируемой гибели клеток) [37, 61, 106, 107, 145, 179].

Таким образом, ацидоз, возникающий как результат гипоксии / ишемии угнетает метаболические процессы, нарушает ионный транспорт, приводит к внутриклеточному накоплению свободных ионов Са и запуску реакций глутамат - кальциевого каскада [141], что приводит к изменению свойств клеточных мембран, развитию клеточного отека, нарушению проницаемости гематоэнцефалического барьера, сосудистому спазму [78, 194].

1.2 Изменения мозгового кровотока и метаболизма мозга при ишемии

В норме потребление мозгом кислорода (ПМ02) достаточно стабильно и колеблется в пределах 3 - 3,8 мл/100гхмин. Мозговой кровоток составляет 45 - 65 мл/100гхмин, обладает свойством ауторегуляции, который обеспечивается миогенным механизмом. Этот механизм эффективен в пределах среднего артериального давления от 50 до 150 мм рт. ст. (у нормотоников). Изменение АДср. ниже 50 мм рт. ст. и выше 150 мм рт. ст. ведет к расширению сосудов мозга, нарушению гематоэнцефалического барьера, отеку и ишемии головного мозга. К основным параметрам, определяющим скорость мозгового кровотока, относятся напряжение углекислого газа, напряжение кислорода в артериальной крови и перфузионное давление мозга. Повышение РаС02 вдвое (с 40 до 80 мм рт. ст.) удваивает МК, а снижение, наоборот, во столько же раз его уменьшает [161]. Гипероксия в нормальных условиях мало влияет на мозговой кровоток, однако гипоксия вызывает резкое повышение МК [19]. Перфузионное давление мозга (ПДМ) в норме мало отличается от системного АД, а у больных с внутричерепной гипертензией ПДМ = АДср. - ВЧД.

Наличие в полости черепа патологического процесса часто сопровождается снижением эластичности мозга, что создает условия для повышения ВЧД. При этом ауторегуляция МК ослаблена или вовсе

отсутствует. Нарушается взаимосвязь между МК, ПМ02 и ВЧД.

13

Нарушение тесной связи между мозговым кровотоком и потреблением мозгом кислорода приводит к формированию зон, в которых метаболические потребности мозга превышают МК, или зон с пограничной перфузией (кровоток 10-20 мл/100гхмин). При этом небольшой очаг мозговой ткани с полностью нарушенным кровоснабжением, как правило, окружает большая зона со сниженной перфузией, описываемая в литературе как «пенумбра». Эта зона может быть окончательно и необратимо повреждена, если низкий уровень кровотока в ней будет сохраняться продолжительное время. Клетки, находящиеся в этой з�