Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Роль внутричерепного давления в нарушении водно-солевого обмена в легких

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АКМОЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

ОД

На правах рукописи

>> НА? ЖЕ

РАЗУМОВ Сергей Андреевич

УДК 616.831—008.918:616—008.92

РОЛЬ ВНУТРИЧЕРЕПНОГО ДАВЛЕНИЯ В НАРУШЕНИИ ВОДНО-СОЛЕВОГО ОБМЕНА В ЛЕГКИХ

(14.00.16 — патологическая физиология)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Акмола — 1996

• Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии Акмолинского медицинского института

Научный коне у л ь т а н т —

доктор медицинских наук, профессор Тель Л. 3.

Н а у ч ны й руководите л ь —

доктор медицинских наук, профессор Лысенков С. П.

О ф и ц и а л ь л ы е оппонент ы:

доктор медицинских наук, профессор Даленов Е. Д. доктор медицинских каук, профессор Нурмухамбетов А. Н.

Ведущее учреждение — Карагандинский государственный медицинский институт

специализированного совета К 079.10.01 в Акмолинском медицинском институте по адресу: 473029, Республика Казахстан, г. Акмола, ул. Делегатская, д. 95.

Защита состоится «

Автореферат разослан «

Ученый секретарь специализированного совета кандидат медицинских наук, доцент

Д. С. Тажибаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Внутричерепная гипёртензия (ВЧГ) является частым спутником различных патологических состояний, черепно-мозговой травмы, кровоизлияний в мозг, менингита, ней-ротоксикоза, отека мозга и др. (Атчабаров Б. А., Абеуов Б. А., ¡Садыков У. С., 1994; Коновалов А. Н„ 1994; Моррей Д. П., 1995), течение которых усугубляется развивающимися легочными осложнениями в форме отека легких, пневмонии, ателектазов (Фридман

A. П., 1970; Евстигнеев В. В., Семак А. Е„ 1974; Маневич А. 3., Салалыкин В. И., 1977; Арсени. К., А. И. Константинеску, 1978; Тель Л. 3., Лысенков С. П., 1989; Cushing, 1901; Haberbeck, 1979; Ross et al., 1979; Rothberg et al., 1979; Таказак!, 1979; Lageri<anKer et al., 1982; Brown et al., 1986).

В основе этих осложнений лежат нарушения гидро-ионного баланса легочной ткани. Однако роль внутричерепного давления, как патогенетического фактора, остается не выясненной. В литературе имеются сообщения, как полностью отрицающие роль ВЧГ в генезе легочных нарушений (Леванговский М. И.. 1939; Дина-бург А. Д., Драчева 3. Н„ 1957; Кандель Э. И., 1957; Пайков Г. Н.. 1963; Маджндов Н. М., Карцев М Х„ 1975; Urabe et al., 196!-Simmons et al., 1967; Rittenliouse, Merendino, 1969; Graf, Rossi, 1975; James et al., 1978), так и признающие главную роль ВЧД в этом процессе (Масуев А. М., 1962; Попов В. Г., Топлянскип

B. Д., 1975; Aviado, 1961, 1967; Luisada, 1967; Dui<er, 1968; Berman, DuKer, 1969, a, b; Kresi<el, 1969; Simmons et al, 1969; Chen et al., 1973; Brisman et al., 1974; Moritz, 1974; Roquefeuil, 1975; Disidn-son, 1976; MaliK, 1977; Rothberg et al., 1979; Ross et al., 1979; La-gerKani<eret al., 1982; Brown et al., 1986).

Так, DucKer et al. (1968) производил у 7 шимпанзе повышение внутричерепного давления, но отек легких развился лишь у 2 животных. Pitts et al. (1975) многократно вызывали у 31 собаки повышение внутричерепного давления до 250 мм рт. ст., однако слабый отек легких развился только у двух животных. Luce et al. (1981), повышая v собак внутричерепное давление субдуральным введением физиологического раствора, смеси гелия, кислорода и углекислого газа, отек легких вообще не обнаруживал. Авторы делают вывод о том, что повышение внутричерепного давления ней-рогенного отека не вызывает.

Напротив, Весктап et al. (1987) в экспериментах на кошках, быстро повышая ВЧД введением изотонического раствора, наблю-

дал отек легких у всех кошек. Аналогичные результаты получил; в экспериментах Ьоу(1 (1973), ГчЧзЫтига (1978).

Однако, как правило, эти исследования проводились на разных видах животных, что затрудняет выявление общебнологиче-ских закономерностей. Этому не' способствовало и использование самых разных способов моделирования ВЧГ с различными режимами. Отсутствуют данные о взаимосвязи степени внутричерепной гипертензип и степенно гидратации ткани легких. Не исследованы динамика содержания ионов в ткани легких, а также системная и регионарная легочная гемодинамика и их роль в нарушениях гидро-ионного баланса легких.

Указанный круг нерешенных вопросов и определил цель и задачи нашего исследования.

Цель исследования. Целыо данного исследования явилось выяснение роли внутричерепного давления в патогенезе нарушений водно-солевого обмена в легких.

В задачи данного исследования входило:

1. Установить возможную роль ВЧД в генезе легочных осложнений у больных, с нарушениями мозгового кровообращения.

2. Определить патогенетическую роль ВЧГ в генезе нарушений водно-солевого обмена в легких у разных видов лабораторных животных.

3. Исследовать основные патогенетические механизмы нарушений водно-солевого обмена в легких при различных режимах ВЧД.

4. Установить роль внутричерепной гипертензии в патогенезе «ге-модннамнческого» отека легких.

.5. Выяснить роль эдемогенных структур гипоталамуса и продолговатого мозга в патогенезе нарушений водного обмена в легких при внутричерепной гипертензии. 6. Дополнить схему патогенеза нейрогенного отека легких при внутричерепной гипертензии.

Научная новизна. Впервые в экспериментах на разных видах лабораторных животных установлена патогенетическая роль внутричерепной гипертензии в нарушениях водно-солевого обмена в легких. Доказано, что ВЧД может выступать в роли фактора регуляции обмена ионов и степени гидратации ткани легкого. Впервые установлены различные уровни организации функциональной системы регуляции водно-солевого обмена в легких при ВЧД. Доказано, что в реализации эдемогенных црнтрогенных влияний на легкие непосредственное участие принимают эдемогениые зонь; гипоталамуса и продолговатого мозга. Показана реэкпия системной н регионарной легочной гемодинамики на внутричерепную гн-пертензию разной степени выраженности. На основании анализ? полученных данных предложена дополненная схема патогенеза отека легких при внутричерепной гипертензии.

о

Теоретическая значимость. Получены новые факты о роли внутричерепного давления в патогенезе водно-электролитных нарушений в легких. Выдвинута гипотеза о внутричерепном давлении, как факторе регуляции водно-солевого обмена в легких.. Предложенная схема патогенеза расширяет представления по патофизиологии системы дыхания. Схема патогенеза внедрена в научно-псда: гогпческий процесс на кафедрах физиологии Акмолинского и Карагандинского мединститутов.

Практическая значимость. Для внедрения в научно-педагогическую практику предложен патогенез нарушений водно-солевого обмена в легких, который может служить основой для планирования и апробации новых методов профилактики и лечения легочных осложнении при ВЧГ. С целью профилактики нарушений гпд-ро-понного баланса рекомендовано ограничение использования осмотических диуретиков для лечения внутричерепной гипертензин, и ранний перевод больных черепно-мозговой травмой на управляемое дыхание на фоне миоплегии. Доказано, что больных с ВЧГ следует относить в группу риска по развитию нарушений водно-солевого обмена в легких. Для экспериментальной и клинической апробации предложен метод форсированной санации лнкворосо-держащей системы. Полученные данные представляют практический интерес для нейрохирургов и невропатологов.

Положения, выносимые на защиту:

1. В организме экспериментальных животных существует несколько функциональных уровней регуляшш водного обмена в легких, обусловленных внутричерепным давлением.

2. Внутричерепная гипертензия вызывает дозозависимые сдвиги в системной и регионарной легочной гемодинамике.

3. Внутричерепная гипертензия оказывает существенное влияние на обмен ионов натрия и калия в легких.

4. В генезе нецентрогенных форм отека легких внутричерепная гипертензия играет второстепенную роль.

5. Развитие отека легочной ткани при внутричерепной гнпертензин осуществляется с обязательным участием эдемогенных структур гипоталамуса и продолговатого мозга.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены на заседаниях кафедры нормальной физиологии Акмолинского медицинского институт (Акмола, 1994-1995), заседании кафедры нормальной физиологии Краснодарского Государственного медицинского института (Краснодар, 1993), VII Всероссийском симпозиуме (с участием стран СНГ) «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 1994), совместном межкафедральном заседании и проблемной комиссии «Экстремальные и терминальные состояния» Акмолинского мединститута (1995), III съезде физиологов Казахстана (Алматы,

1995), XI научно-практической конференции анестезиологов и реаниматологов Республики Казахстан: (Караганда, 1995).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 научных статей, получено 2 удостоверения на рационализаторские предложения, подана 1 заявка на; изобретение.

Объем работы

Диссертация изложена на 158 страницах основного машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения н выводов. Текст иллюстрирован 25 таблицами, фотографиями, 8 графиками и диаграммами. Список литературы содержит 196 источник, из них 105 отечественных н 91 зарубежных авторов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ !

Были проанализированы 59 историй болезней и актов пато-логоанатомпческих вскрытий умерших больных, лечившихся в неврологическом отделении Целиноградской городской больницы скорой медицинской помощи с 1988 по 1991 гг., из которых ишеми-ческий инсульт был диагностирован у 22, а геморрагический — у 37. Опыты выполнены на 340 белых крысах обоего пола, массой 140—250 г, 330 морских свинках, массой 250—550 г, 78 кроликах, массой 2500—4500 г.

Моделирование внутричерепной пшертензни производили путем нагнетания искусственного ликвора, аутокрови и физиологического раствора в большую цистерну мозга под контролем внутричерепного давления, а также путем нанесения черепно-мозговой травмы. Для локального давления на мозг использовалась миниатюрная канюля, изготовлявшаяся из инъекционной иглы, с вмонтированным в ее просвет резиновым баллончиком, заполнявшимся стандартным объемом воздуха — 0,05 мл. Для стандартизации условий голова животного закреплялась в стереотаксическом приборе типа «С :entagothai», после чего моделировалась ВЧГ либо черепно-мозговая травма.

Степень гидратации ткани легких оценивали гравиметрическим способом. В качестве критерия использовали показатель сухого остатка (СО) — процентное отношение массы сухого органа к сырой и весового коэффициента (ВК) — процентное отношение массы сырого органа к массе животного. Используя методы Г. В. Курыгина с соавт. (1987) рассчитывали легочный коэффициент (ЛК), прибавку кровенаполнения (ПК), отечную жидкость (ОЖ).

После высушивания легких и определения процентного содержания в них воды с помощью метода пламенной фотометрии определяли содержание ионов К+ и Na+ (M. П. Барц, Э. П. Вере-щакова, 1966; M. Е. Райскнна с соавт., 1970), которое выражали 4

в ецпшц'ах моль/кг. Фотометрию осуществляли на пламенном фотометре «ПА/К-2» (СССР).

Кровенаполнение в легких определяли по методу Meijer (1962) на спектрофотометре СФ-26 и выражали в мл/100 г сухого веса тканей.

Регионарную легочную гемодинамику исследовали с помощью рсографа РПГ2-02 и прямым методом измерения давления в легочной вене и артерии, центральное венозное давление с помощью электроманометра фирмы «Temed» (ПНР).

По известным и апробированным методикам (Л. И. Жуковский с еоавт., 1976) анализировали и рассчитыналп следующие реографнческие показатели: период напряжения (Т), общее (Ео), быстрое (Еб), медленное (Ем) и максимальное (Emax) кровенаполнение, амплитуду систолической (Ас) и диастолической (Ад) волн.

Исследование электрических свойств миокарда производили электрокардиографическим методом на электрокардиографе ЭК4Т-02 и ЭК6Т-02 в 3-х стандартных н в 3-х усиленных отведениях.

Спирографию осуществляли с помощью модифицированного в нашей лаборатории прибора «Педнметатест».

В ряде опытов целенаправленно использовалась искусственная вентиляция легких (ИВЛ). Для этой цели применяли аппараты «Вдох» и «Вита-1».

После гибели или умерщвления голова животного фиксировалась в 10% растворе нейтрального формалина, после чего на замораживающем микротоме изготавливались серийные срезы толщиной 30 мкМ (для продолговатого мозга) и 90 мкМ (для гипоталамуса). Для документирования опыта срезы фотографировали и сравнивали с атласами.

Цифровой материал обработан методами вариацпошюй статистики с использованием критерия Стыодента и многофакторного корреляционного анализа (Ё. В. Гублер, 1978) с использованием ПЭВМ IBM PC/AT 386 (США).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Как показал анализ истории болезней, тяжесть состояния больных при поступлении мало зависела от величины лнкворного давления, однако, частота легочных осложнений возрастала пропорционально тяжести состояния.

Ликворное давление у больных с отеком мозга, обнаруженным на вскрытии, и без пего, достоверно не отличалось. Такое несоответствие общепринятому мнению, вероятно, связано с проведением больным с отеком мозга лечебных мероприятий, о част-

йоСтн, противоотечной терапии. Большинство умерших больных с отеком мозга имели на вскрытии легочные осложнения. Можно было бы полагать, что эти два осложнения идут параллельно, однако в группе больных без отека мозга при таких же параметрах лнкворного давления, легочные осложнения возникал!! даже чаще. Это ставит под сомнение тесную причинно-следственную связь между отеком мозга и легочными осложнениями, однако и отрицать ее полученные факты не дают достаточных оснований. Оказалось, что у больных с отеком легких и пневмониями, выявленными в первые трое суток, ликворное давление было достоверно выше (196,6+20,3 мм вод. ст), чем у больных с поздними легочными осложнениями (126,2±8,5 мм вод. ст.; Р<0,01). Этот факт навел нас на мысль сопоставить величину лнкворного давления и частоту легочных осложнений. Так, при величине 80—¡20 мм вод. ст. частота отека легких оказалась 22,2% (8 б-х), пневмонии — 25% (9 б-х); при 120—180 мм вод. ст. соответственно 11,1% (4 б-х) и 13,8% (5 б-х), а при ликворной гипертензии 180—700 мм вод. ст., соответственно 47,2% (17 б-х) и 91,6% (33 б-х).

Таким образом, представленный анализ позволил сделать заключение о том, что ликворная гипертензня у больных инсультом не является главной причиной развития легочных осложнений, а служит одной из составляющих многообразного комплекса патогенных факторов, приводящих в совокупности к развитию легочных осложнений. Полученные результаты позволяют отнести боль-пых с ликворной гппертензней, особенно с выраженной внутричерепной гипертензией в первые сутки заболевания, в группу риска по развитию легочных осложнений is форме отека легких и пневмонии, что должно нацеливать клиницистов на раннюю профилактику этих осложнений. Кроме того, данный анализ показал, что у больных с отеком мозга возникновение легочных осложнений прямо не связано с внутричерепной гппертензней. Причины, вероятно, лежат в нарушениях координирующей роли вследствие отека мозга вегетативных нервных образований, регулирующих кровообращение и водно-солевой обмен в легких.

Конечно, клинический материал, ввиду многообразия возможных патогенетических факторов, не позволил установить с большой степенью достоверности роль ВЧД в патогенезе водпо-элект-ролнтных нарушений в легких. Для этого мы обратились к эксперименту. Используя различных лабораторных животных, мы постарались выявить общепатологическне закономерности, не зависящие от вида животных'.

Экспериментальные данные с большой долей уверенности позволяют говорить о том, что ВЧГ является довольно активным патогенетическим фактором, способствующим развитию нарушений водно-солевого обмена и легких. Частота и выраженность гипер-

гидратации ткани легких зависела, в первую очередь, от величины внутричерепной гипертензии, причем здесь прослеживалась определенная видовая специфичность;-о которой, мы ¡скажем-: ниже (Р »с. 1). ~ ...... .

Так, у к р о л и к о в достаточно выраженная гнпергидратация ткани легких наблюдалась уже при создании внутричерепного давления порядка 10—15 мм рт. ст. (табл. 1). При таком давлении отек легких наблюдался у 3-х из 9 кроликов. Однако, дальнейшее увеличение давления' (50—100 мм рт. ст) не приводило к развитию выраженного отека легких, хотя количество воды'в легких было достоверно увеличенным (СО в опыте 20,04:0,27; Р<0,01). По-видимому, при этих значениях ВЧД имеет место максимальное напряжение компенсаторно-приспособительных механизмов, которые оказываются состоятельными и не приводят к патологическому накоплению воды в легких. Дальнейшее повышение ВЧД в виде неоднократных кратковременных подъемов (ударов)' резко увеличивало количество (у 5 из 7 кроликов) и. выраженность отека легких (СО в опыте 15,60±0,21; в контроле 21,30±0,24; Р <0,001).

Аналогичные результаты мы получили и при моделировании ВЧГ у м о р с к и х свинок (табл. 1), -хотя.и с некоторыми особенностями. В частности, уже при внутричерепном давлении в 10 мм рт. ст. (экспозиция .20—60 мин.) отек легких возникал почти у всех'животных (у 7 из 8) спустя уже 20—60 минут, однако не приводил к гибели животных, т. е. был обратим. При .достижении значений-порядка 60—80 мм рт. ст. (неоднократно) г_настота возникновения отека легких вновь уменьшалась. Так, повышая неоднократно. ВЧД до 80 мм рт. ст., из 12 животных отек легких-был обнаружен лишь у трех. Продолжительность гипертензии существенно меняла соотношение в пользу отека легких. Так, постоянное удержание внутричерепного давления на среднем уровне в 80 мм рт. ст. в течение 20—60 минут приводило к развитию отека легких ц подавляющем проценте случаев (у- 22 из 24), Кратковременный подъем ВЧД до высоких цифр — более 100 мм рт. ст.; вызывал этек легких лишь в единичных случаях, однако трехкратный тодъем значительно увеличил частоту развития отека легких (у 10 13 24). ; .

Таким образом, можно выделить как бы 3 уровня регуляции юдного обмена в легких, зависящего от величины внутричерепно-"о давления. "

Первый уровень реализуется при значениях ВЧД по->ядка 10 мм рт. ст. и характеризуется интенсификацией фильтра-¡дш и рсабсорбцни в легких. Суммарно общее количество воды в (егких увеличивается, однако это не приводит к ее патологиче-

ВЧД 18 «п н»

ЯЧД 50 я» Н(

5чп гея «9

V

-ОТЕК С0-1(> .8-8.79

Г__¡-ад отекй со=гв.в;й.г7

<; . »» 1 <3«5:£3

В'Ш 1Й «« ч» йлИТЕпЪЯО

20,2718,21

ВЧД В» »1« н* йпИТЕпЫЮ

1Ь.Ь-1,19 : 23.. 1 <.2,84

1

У_I

-ОШ тапь.в'в.75 -НЕТ ОТЕКА С0М9 .1

ВЧ.П зо 88 в» н» ?-КР«ТНО

в-'И НИ -V. И9 0ДН0КГЛТ1Ю 1ЧЛ Ч" ив -V. Нд V» КРЛТНО 8мд ((О Ш «» Нц ОДНОКРАТНО

|-0ТГ.1< СО; Ш.ьвгв.'Ж ОТЕЦВ С0>19.<7»>».1в

. иг> те с

I ®Ч£1 «о Ш по Ид

вЬ

8ЧЦ ко 1-10 мг Ну

ЩЦ-ОТЕК С0=17,8

I ¡-НЕТ ОТЕКв С0=28');вг? ИЗМЕНЕНИЯ ВОДНОГО БйПЯНСв ЛЕГКИХ При РйЗОИЧИЫ» РЕЖИМАХ ВЧА

Рнс. 1,

скому накоплению. Изменения на этом этапе легко обратимы и в большинстве случаев не приводят к летальным исходам-.

Второй уровень включается при значениях ВЧД порядка 50—100 мм рт. ст. Эффект усиленной гидратации уменьшается или исчезает, что, по-видимому, объясняется «включением-» антнэдемогеииых влияний. Суммарно количество воды, в легких не увеличивается.

Т р е т и й уровень характеризуется срывом регуляторных механизмов, которые завершаются либо накоплением жидкости и легких, либо остановкой дыхания или сердца.

Вндоспецифпчность этих реакций особенно ярко проявилась у крыс. В отличие от морских свинок и кроликов длительное поддержание ВЧД на уровне 10 мм рт. ст.' приводило к отеку легких лишь в единичных случаях {у 1 из 7). Такая же тенденция сохраняется и при высоких давлениях (до 140 мм рт. ст.). И в этом случае отек легких развился лишь в единичных случаях (у 2 из 17).

Таблица 1

Содержание поды в легких при различных режимах внутричерепного давления

Легкие

Л'з п/п Характер воздействия К по ЖИВО ГЦ. ПроД. жизни, мин. Наличие отека СО, % вк, %

МОРСКИЕ свинки

1 Здоровые 38

2 ВЧД до 10 мм рт. ст. 8 длительно

3 ВЧД до 60 мм рт. ст. 7 до 4-х раз

4 ВЧД до 80 мм рт. ст. 24 длительно.

5 ВЧД до 80 мм рт. ст. 12 до 7 раз.

6 ВЧДдо 80 мм рт. ст. 7 до 7 раз ± подъем

до 140 мм рт. ст.

7 ВЧД до 100 мм 10 рт. ст.

8 ВЧД до 140 мм ¡6 рт. ст. однократно

20—60 отек (7) нет (1) 2—33 суботек пет (5)

20—60 отек (22) нет (2) 2—4 отек (1) суботек ' нет (9)

• 5—30 отек (6) нет (1)

20—40 отек (1) суботек нет (8) ' -1—18 отек (2) суботек нет (11)

(2)

21.ldb0.23 15,0±0,75~ ~ 1 19,2

(2) 18,73 19,35±0,09 Р <0,001

16,1 ±0,40 ---

19,4+0,20

17.6 18,6

20,1 ±0,2 Г , Р<0,001 16,1 ±0,65

21.7

Р <0,001 17,5 (1) 18,8 ' 23,9± 1,23 ■ 17,15

(3) 18,6±0,09 Р <0,001

19,71 ±0,18 Р <0,001

0,67±0,03 ,54±0,16~ 0,84 0,68

0,75±0,07

1,6±0,12~

0,7±0,05

0,54

0,76

0,70±0,03

1,27±0,08 0,71 ■ Р<0,001 1,31 1,58 "

0,87±0,08 ■ 0,79

0,83±0,04

Р<0,001

0,77±0,04

Легкие

и/и Характер воздействия К-во животн. Прод. жизни, мин. Наличие отека СО, % ВК, %

9 ВЧД до 140 мм рт. ст. до. 3 раз

10 ВЧД до 200 мм рт. ст. однократно

Здоровые И ВЧД до 10 мм рт. ст.

длительно 12 . ВЧД до 140 мм рт. ст. до 2-х раз

13

14

15

16

Здоровые ВЧД до 10-15 рт. ст.

мм

ВЧД до 50—100 мм рт. ст.

ВЧД до 200 мм рт. ст. до 3-х раз

24

11

-60 отек (8) 15,7±0,52 суботек (2) Р<0,001 нет (14) 18,8

19,91 ±0,19 Р<0,02

15-30 отек (1) 16,9 суботек (2) 18,7

19,5±0,15

БЕЛЫЕ

нет (8) КРЫСЫ

144 7

17

40—120 отек (1) ист (6) 25—40 отек (1) суботек пет (15)

КРОЛИКИ

21,2±0,17 17,8

20,9±0,27 17,4 (1) 19,0

20,3+0,16 ~ '

1,36±0,12

Р<0,001

0,89

0,76+0,03 Р<0,02

1,21 0,76 0,71 ±0,09 ~

0,60±0,04 1,01 0,86+0,10 0.98 0,52

'0,62±0,05

55 —. 21,30+0,24 0,36+0,03

9 30- -90 отек (3) 16,8+0,79 0,55±0,13

Р <0,001 0,47±0,03

нет (6) 20,0±0,27 Р<0,05

Р <0,001

нет (7) 20,27+0,21 0,40+0,05

7 30- -90 Р<0,01 Р<0,05

отек (5) 15,60±1,19 0,63±0,09

7 40- -СО Р<0,01 Р<0,05

пет (2) 23,10±2,84 0,32+0,05

Примечание: в скобках — число животных; Р здоровых животных. ~ — Р<0,05; ~ ~ — Р<0,001.

достоверность различия с показателям

Моделирование внутримозговых кровоизлияний введение? аутокровн в гипоталамус в объеме 0,1 мл сопровождалось восьми -десятикратным подъемом ликворного давления, измеряемою большой цистерне мозга. Однако содержание воды в легких пр: этом оставалось постоянным. При введении же крови в БЦМ со держание воды незначительно, но достоверно увеличивалось (С( в контроле 21,08±0,35; в опыте 20,11 ±0,23; Р<0,05) Эти эксперименты позволили сделать заключение об от рицании непосредственной роли ВЧГ при кровоизлияниях в мозг а, с другой стороны, предположить, что в самой кровиг могут сс держаться вещества, способствующие развитию отека легких. П данному вопросу известно, что введение различных коагулируй щих смесей (фибриногена, тромбопластина и др.) сопровождаете

у ряда лабораторных животных отеком легких (Лазарис А. Я., Се-ребровская И. А., 1972; Тель Л. 3., Лысенков С. П., 1989).-Используя препараты человеческой крови различных концентраций и объемов: 20% плазму, 0,5%, 5%, 10% раствор фибриногена, 10% альбумин, мы установили, что первостепенное значение имеет консервант крови — цитрат натрия, способный вызвать деполяризацию нейронов эдемогенных структур мозга (Перепелкнн Е. Г., 1969; Прижпвойт Г. Н., 1969; Федорова 3. Д. с соавт. 1988; Тель Л. 3., Лысенков С. П. 1989).

Далее было решено установить, а не является ли механическое сдавленно мозговых структур эдемогенных зон неепецифи-ческнм раздражителем. Для этого мы использовали методику локального механического сдавления эдемогенных структур гипоталамуса и продолговатого мозга с помощью специальных миниатюрных баллончиков. Было установлено, что п механическое воздействие оказалось неспецнфпчсским раздражителем эдемогенных зон гипоталамуса и продолговатого мозга. Действительно, локальное сдавление структур гипоталамуса и продолговатого мозга в экспериментах на крысах вызывало хотя и небольшое, но достоверное увеличение воды в легких. Эти данные позволяют предполагать, что реализация эдемогенных влияний-при ВЧГ может осуществляться через эдемогенные зоны гипоталамуса и продолговатого мозга.

Таким образом, мы пришли к мнению, что сама величина внутричерепного давления может служить в качестве физиологического фактора регуляции степени гидратации ткани легких. Эта величина, в свою очередь, зависит от показателей мозговой и центральной гемодинамики, величины секреции и реабсорбцин лнкво-ра. Паши эксперименты показали, что между внутричерепным давлением лнквора и его способностью всасываться в сосудистое русло из ликворосодержащих пространств существует определенная зависимость, которую можно выразить формулой: для морских свинок У=4,99—8,19/Х; для кроликов У='14,3—43,8/Х, где V — объем жидкости, вводимый в спинномозговое пространство, X — скорость введения в мл/час. В свою очередь, выявленная закономерность может быть использована для обоснования нового способа непрерывной санации лнкворного пространства. Не исключено, что это новое предложение откроет и новые перспективы для медицинской практики, хотя оно требует тщательного изучения и проверки в клинических условиях.

Дальнейшее исследование механизмов реализации эдемогенных влиянии показало, что их можно свести к нескольким.

Во-первых, это реакции со стороны системной и регионарной гемодинамики. Рассматривая клинические признаки со стороны сердечно-сосудистой системы, можно предположить, чго они обус-

ловлены активацией симпат-адреналовой системы. В частности, \ большинства животных при повышении внутричерепного давления отмечалось повышение артериального давления, периферическое сопротивления, учащение частоты сердечных сокращений. Следовательно, подъем артериального давления можно объяснить увеличением ударного объема сердца и периферического сопротивления. Реакция системного артериального давления зависела от уровня внутричерепного давления. Так, при уровне давления до 10 мм рт. ст. изменения системного артериального давления были незначительными, хотя достоверно увеличивались показатели Тсек, Ео, Ас, что подтверждало мысль о реакции централизации кровообращения. При значениях внутричерепной гппертензин в пределах 50—100 мм рт. ст. и более 100 мм рт. ст., отмечаются подобные изменения, но с большей степенью выраженности. По мере возрастания уровня давления изменения становились более выраженными и достоверными. Мы не установили прямой зависимости между величиной внутричерепной гнпертепзии и центральным венозным давлением, что согласуется с данными Н. М. Чеботаревой (1970). Отмеченные реакции системного артериального давления сопровождались своеобразными эффектами легочного кровообращения. Так, при исследовании артериального и венозного легочного давления у крыс, было установлено, что внутричерепная гипер-тепзия до 10 мм рт. ст. не сопровождалась существенными изменениям!! пн артериального, ип венозного легочных давлений. У части свинок эта реакция сопровождалась увеличением кровенаполнения, хотя и одинаковым, как у животных с отеком легких, так н без него. Дальнейшее повышение уровня внутричерепной гппертензин (до 50 мм рт. ст.) сопровождалось значительным и достоверным подъемом как венозного, так и артериального легочных давлений, причем в системе венозного русла рост давления оказался более значительным. Так, непосредственно после создания внутричерепной гппертензин уровень венозного легочного давления увеличился в среднем в 2 раза (2,94+0,42 мм рт. ст. — исходное, 6,28+0,31 мм рт. ст. — после компрессии), в то время как артериальное легочное давление увеличивалось лишь в 1,5 раза (12,32+0,60 мм рт. ст. — исходное, 18,22+0,42 мм рт. ст. — после компрессии; Р<0,05).

Однако при данных значениях ВЧД выход жидкости в альвеолы компенсировался ее реабсорбц'ией, поэтому накопления воды до патологических значений не происходило. Это равновесие нарушается, если еще больше увеличить внутричерепное давление. В этом случае преимущественно и значительно увеличивается давление в легочной артерии. Так, через 1—2 минуты оно поднимается до уровня 25,77+1,24 мм рт. ст. (Р<С0,001), а через 5—10 минут оно оставалось таким же высоким (20,63+1,40 мм рт. ст.). 12

Венозное давление повышалось также достоверно, по в меньшей степени выраженности. Такое своеобразное распределение давлении можно рассматривать, как компенсаторную реакцию в ответ 1 на повышение давления в левых отделах сердца. В свете полученных данных можно предположить, что резкий подъем ВЧД, наблюдаемый в момент нанесения черепно-мозговой травмы, приводит к резкому повышению легочного артериального давления с воз можным прорывом гемато-тканевого барьера легких по типу «ге-модинамнческого удара» (Teodor et Robine, 1976). Такая точка зрения, как нам кажется, является вполне логичной и объясняет факт увеличения частоты развития отека легких при неоднократных кратковременных подъемах внутричерепного давления.

Моделируя черепно-мозговую травму, мы обратили внимание па один момент, который в клинических условиях может сыграть не последнюю роль в формировании нарушении водного обмена в легких. В результате резкого перевозбуждения центральных регулирующих дыхание нервных структур, наступающего сразу после нанесения ЧМТ, наблюдается выраженная ригидность мышц грудной клетки. Если в этот момент попытаться проводить искусственную вентиляцию легких, то осуществить ее оказывается довольно трудно. Дело в том, что в момент вдоха резко повышается внутри-трахеальное (и внутриальвеолярное) давление. Нами были зафиксированы значения до 100—120 см вод. ст. Это способствует выходу жидкости в альвеолы и их разрыву. Так, в экспериментах па морских свинках, сочетание ВЧД до 140 мм рт. ст. с искусственной вентиляцией легких сопровождалось отеком легких у 12 из 15 животных. Кроме того, у этих животных после проведения им ИВЛ, в полостях сердца и крупных сосудах обнаруживали значительное количество воздуха. В случае, если использовали ИВЛ на фоне мышечной релаксации, то описанные выше осложнения в форме отека легочной ткани п воздушной эмболии резко уменьшались. Установленный факт имеет иажноС| клиническое значение.

Как показали наши исследования, нарушения водного обмена в легких оказались существенно зависимыми от изменения ионного состава легочной ткани- Так, у кроликов, начиная с минимальных давлений (10—15 мм рт. ст.), процесс гидратации ткани легких сопровождался значительным накоплением ионов натрия. У животных с отеком легких уровень натрия по сравнению с контролем увеличивался в 4—5 раз (0,20+0,01 моль/кг — в контроле, 0,99—0,33 моль/кг — в опыте; Р<0,05). Внутричерепная гппертен-зия с уровнем давления 50—100 мм рт. ст. вызывала незначительное, по достоверное увеличение количества поды в легких без достоверного увеличения ионов натрия, хотя тенденция к этому имелась,

Неоднократный кратковременный подъем внутричерепного давления до 200 мм рт. ст. вновь вызывал значительное накопление ионов натрия и задержку воды. Содержание калия при этом изменялось лишь у части животных.

Корреляционный анализ позволил выявить ряд интересных закономерностей. В частности, выявлена высокая обратная корреляционная зависимость между показателем сухого остатка и содержанием натрия (г — —0,93; Р<0,05), а также натрий-калиевым коэффициентом (г = —0,92; Р<0,05).

У морских свинок наблюдались аналогичные закономерности. Особенно выраженные нарушения ионного состава наблюдались при неличине внутричерепной гипертепзии порядка 40—50 мм рт. ст. При этих значениях количество натрия в ткани легких увеличивалось в 2 раза, а калия, напротив, уменьшалось (0,29±0,01 моль/кг — контроль, 0,23±0,01 моль/кг — опыт; Р<0,05). Корреляционный анализ показал, что содержание натрия прямо связано с количеством отечной жидкости (г = 0,92; Р<0,05) и обратно — с сухим остатком (г=—0,92; Р<0,05).

Следовательно, внутричерепная гипертензня вызывает специфические сдвиги в ионном составе ткани легких с накоплением натрия и уменьшением калия. Для объяснения столь избирательного изменения ионного баланса в легких обратимся к исследованию С. П. Лысенкова (1994). В частности, автором показано, что содержание натрия и калия в ткани легких кроликов находилось в зависимости от уровня альдостеропа и вазопрессина в притекающей и оттекающей от легких крови, то есть процесс обмена ионов оказался гормопозавнеимым. Увеличение концентрации вазопрессина сочеталось с повышенным его захватом рецепторами легки1' 1! накоплением воды. По-видимому, этот механизм имеет место и в пашем случае, так как известно, что черепно-мозговая травма и внутричерепная гипертензия сопровождаются увеличенным выбросом вазопрессина в кровь (Graf, Rossi, 1978).

Таким образом, внутричерепное давление может быть тем фактором, который определяет степень гидратации легочной ткани. Легкие, в таком случае, выступают в роли одной из систем нервной и гуморальной регуляции водно-солевого обмена во всем организме.

Исследование динамики ВЧД при гемодннамическнх моделях отека легких показало, что ВЧД не играет существенной роли в формировании этого вида отека легких.

Исходя из представленных фактов, мы предлагаем схему патогенеза нарушений водно-солевого обмена и легких при внутричерепной гипертепзии (рис. 2). Основные звенья патогенеза заключаются в следующем.

N. ЧШВ

Р н с. 2. Схема патогенеза нарушений водно-солевого обмена в легких при ВЧГ.

Внутричерепная гппертеизия, вызывая относительную ишемию эдемогепных зон гипоталамуса пли продолговатого мозга, приводит к актнвацчш гнпоталамо-гипофнзариой системы с выбросом гормонов и соответствующим сдвигом нейро-гормональной регуляции воды и ионов в легких, сопровождающейся задержкой ионов натрия, воды и потерей калия. Параллельно этому процессу активируются и эдемогенные структуры продолговатого мозга, во-первых, как результат ишемии данных структур, а также как результат нисходящих из гипоталамуса эдемогенных влияний. Повышенное внутричерепное давление вызывает активацию снм-пат-адрспалоной системы, последствия которой весьма разнообразны. Во-первых, увеличение периферического сопротивления приводит к росту артериального давления, перемещению значительных объемов крови в легкие. Во-вторых, феномен централизации кровообращения сопровождается увеличением легочного венозного и артериального давлений. Повышение гидростатического давления па фоне увеличенного кровенаполнения легких приводит к увеличению площади фильтрации жидкости. Увеличение постнагрузки па сердце на фоне повышенного венозного легочного давления приводит к уменьшению реабсорбцни жидкости и формированию отека легких. Обратная связь осуществляется посредством раздражения J-рецепторов накопившейся жидкостью, активацией антнэдемогепных структур продолговатого мозга, что проявляется клинически одышкой в форме тахипноэ п углублением. дыхания.

Полученные факты и предложенная схема патогенеза центро-геппого отека легких, как. нам кажется, открывают перспективы для целенаправленного воздействия на основные сто звенья с целью профилактики и лечения возможных нарушений водно-элекл-ролнтного обмена в легких при повышении ВЧД.

ВЫВОДЫ

1. В организме исследованных лабораторных животных можно выделить 3 уровня регуляции водного обмена в легких, обусловленных величиной внутричерепного давления: 1-й уровень реализуется при низких значениях давлений — до 10—15 мм рт. ст. и характеризуется умеренным увеличением содержания воды в легких; 2-й уровень включается при значениях ВЧД порядка 50--100 мм рт. ст. и характеризуется значительным уменьшением частоты возникновения нарушений водного обмена в легких; 3-й уровень (давление до 200 мм рт. ст.) характеризуется декомпенсацией приспособительных механизмов и значительным накоплением жидкости в легких. -2. Реализация эдемогепных эффектов прп внутричерепной гипер-

тензии осуществляется через эдемогениые структуры гипоталамуса и продолговатого мозга. Локальная компрессия этих структур сопровождается закономерным увеличением содержания воды в легких.

3. Внутричерепная гнпертензпя сопровождается централизацией кровообращения и перемещением объема крови в легкие, увеличением артериального и венозного легочных давлении, пропорциональным величине внутричерепной гппертензии.

4. При экспериментальной тяжелой черепно-мозговой травме в раннем периоде, а также при «гемоднпамических» моделях отека легких внутричерепная гнпертензпя не играет ведущей роли в патогенезе указанного синдрома.

5. Внутричерепная гипертензия вызывает специфические изменения обмена ионов в ткани легких, характеризующиеся задержкой натрия и потерей калия.

6. Многократные кратковременные подъемы ВЧД приводят к прорыву гпсто-гематнческого барьера и формированию отека легких.

7. Випричерепная гипертензия и отек мозга у больных с нарушениями мозгового кровообращения являются сопутствующими факторами, определяющими нарушения водно-солевого обмена В ЛеГКИХ. (Л

ПРАКТИЧЕСКИ Е Р Е КОЛ\ Е! IД А Ц И И

1. Для использования и научно-педагогическом процессе предлагается дополненная схема патогенеза парушеннй водно-солевого обмена в легких при внутричерепной гипертензни.

2. Для клинической апробации предлагается экспериментально обоснованный метод непрерывной санации лнкворосодержащей системы.

3. При тяжелой черепно-мозговой травме для профилактики легочных осложнений целесообразен ранний перевод больных па ИВЛ с использованием миорелаксантов.

4. У больных с внутричерепной гнпертензней для ее уменьшения следует отдать предпочтение салуретикам, либо сочетанию осмо-дпуретиков с салуретиками.

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Отек легких при внутрпцнетерналыюм введении компонентов крови // Экстремальные состояния и постреанимационная патология. — Новосибирск, 1989. — с. 62—65. (Совместно с Лысен-ковым С. П., Шариповым Р. Г.).

2. Изменения в легких при моделировании внутричерепной гнпер-тензпи // Терминальные и экстремальные состояния в экспери-

менте и клинике. — Алма-Ата, 1991. — с. 49—53. (Совместно с Лысенковым С. П., Левиным Г. В.).

3. Роль внутричерепной гипертензии в генезе легочных осложнений при черепно-мозговой травме // Физиология и патология экстремальных и терминальных состояний. — Алма-Ата, 1992. — с. 46—50. (Совместно с Тель Л. 3., Гипсар О. А.).

4 Роль внутричерепной гипертензии в развитии легочных осложнений у больных с инсультом // Физиология и патология экстремальных и терминальных состоянии. — Алма-Ата, 1992. — с. 52—55. (Совместно с Лысенковым С. П., Левиным Г. В., Ра.\-маном И. Ф.).

5. Роль внутричерепного давления в генезе легочных осложнений1 при моделировании внутримозговых кровоизлияний // Физиологические и патологические аспекты патогенеза, клиники, диагностики и лечения заболеваний органов дыхания. — Алма-Ата, 1992. — с. 18—20. (Совместно с Бахтадзе Ж. И., Гипсар О. А.).

6. Роль внутричерепного давления в генезе легочного отека при гемодннампческих нарушениях // Физиологические и патологические аспекты патогенеза, клиники, диагностики и лечения заболеваний органов дыхания. — Алма-Ата, 1992. — с. 102—104. (Совместно с Высь М. М.).

7. Изменение водного баланса легких при различных параметрах внутричерепного давления // Терминальные и экстремальные состояния. — Алматы, 1993. — с. 98—101.

8. Изменение электрокардиографических характеристик н водного баланса легких при внутричерепной гипертензии // Терминальные и экстремальные состояния. — Алматы, 1993 — с. 101—104. (Совместно с Александровой И. В.).

9. Кровоток и степень оводнения легких при различных режимах внутричерепного давления у кроликов // Клинпко-физпологпче-екпе аспекты заболевания органов дыхания. — Алматы, 1993. — с. 50—53. (Совместно с Хамчиевым К. М.).

10. Изменение водного баланса легких при сочетании внутричерепной гипертензии с искусственной вентиляцией легких // Клинико-физиолошческие аспекты заболевания органов дыхания. — Алматы, 1993. — с. 53—57.

11. Влияние внутричерепной гипертензии па водный обмен в легких //. Клинико-физиологическис аспекты заболевания органов дыхания. — Алматы, 1993. — с. 57—61.

12. Влияние внутричерепного давления на водно-солевой обмен в легких // Материалы VII Всероссийского симпозиума «Эколого-физиологические проблемы адаптации». •— Москва, 1994. — с. 227—228.

П. ¡.'..niг,míe внутричерепного давления ил иодно-солезой обмен в легких // Экспериментальные и клинические аспекты терминальных и экстремальных состояний. — Акмола, 1995. — с. 64.

14. Влияние внутричерепного давления на водно-солевой обмен в легких // Материалы III съезда физиологов Казахстана, посвященный 50-летиему юбилею института физиологии человека и жизотных. — Алматы, 1995. — с. 150.

15. Роль внутричерепного давления в нарушениях водно-солевого обмена в легких // Патогенез, клиника и лечение при терминальных и экстремальных состояниях. — Акмола, 1995. — с. 71. (Совместно с Лысенковым С. П.).

SUMMARY

The research 13 devoted to the study of the role of intracranial pressure (ICP) in the regulation of water-salt metabolism disturbances m Lunge.

Th " experiments were carried out in 340 whit rats, 330 guinea pits, 78 rabbits of both sexes In the course of experimental investigation on different species of laboratory animals the ICP pathogenic role in water-salt metabolism disturbances in the lungs has been determined [t has been proved that ICP may be a factor of ion exchange regulation and the degree of lung tissue hydration Various levels of functional system organization of watersalt metabolism regulation in the lungs have been established for the first time. It has been proved that edemogenis zones of hypothalamus and medulla oblongata talie a direct part in relization of edemogemc centrogenic effects. Reachtion of systemic and regional lung hemodynamics on intracranial hypertension of various degrees has been shown On the basis of the analysis of the obtained data the author has suggested a scheme of pulmonary edema pathogenesis in the precense of intracranial hypertension. New data on the role ICP in the pathogenesis of pulmonary water-electrolyte disturbanses have been got. Hypothesis on intracranial pressure as a factor of water-salt metabolism regulationin the Lung has been advanced The suggested scheme of patogenesia widens the ideas of pathophysiology of respiratory system

The obtained data are of great theoretical and practical sighificance for neurosugeons and neurologists.

M A 3 M V H Ы

Бул жумыс 6kiichíh су тузыиыц алмасуыныц бузылуын реттеудеп ¡iiikí бас суйек киеымыиыц (ВЧД) ролш окып-уйренуге арналган."

T.»Kipii6e 340 ак егеукуйрык, 330 тегиз шошкасы, ckí жынысты (8 уй коялы) аркылы жургЫлдк Эр турл! лабораториялык жануарларга экспериментальды зерттсу барысында алгаш рет екпешц ас-тузыныц алмасуыныц бузылуында íidkí бас суйек кысымыныц (ВЧД) латогенетнкалык po.ii аныкталды. 1шк1 бас суйек екпешц тканьдер'шщ гидратация дэрежеа мен иондардын алмасуьи реттеудщ факторы ролш аткаратъшы дэлелденд!. Алгаш рет екпедеп су-туздыц алма-суыи реттеудщ функцноналдык «vñeciii уйымдастырудыц ор турл! децгеш аныкталды. Эдемогеид1 occpji жузеге асыруда гипоталамус псп сопакша мидыц эде-могег;п зоналарн т^кслей катысатындыгы дг>лелденд1. Жунел'[ жл'е рогионарлы екиелгк гемодниамикасыпыц вз к&рнасшдеп op Tvp.ii дорежедеп бас суйект^к пшертензияга рсакциясы. Алынгал мэл1меттеп анализ непзшде íhjkí бас супек-iík гииертензия непзшде rküchíh iciiiyi иц патогенезшщ толыктырылган схемасы беркпдк Экподеп су электролита бузылудыц патогегезшде ¡iiikí бас суйектщ рол i туралы мол1меттер алынды. ©кпенш су тузынын, алмасуыи реттеудщ факторы рстшде íiukí бас суйектп< кысым туралы гипотеза усьшылды. Патогенсз-дщ бер|'лгеч с.хеыасы тыныс ал у жуйесшщ патофнзиологкясы туралы tvcíhíktí кецейтедь Ллыигал молГметтер нейрохпрургтар мен невропатологтар уш!н улкеи теория. 1ык ж.ше ирактпкалык Moni зор.