Заключение

В настоящем разделе рассмотрен церебральный энергетический метаболизм при заболеваниях головного мозга, имеющих различную этиологию, механизмы развития и степень тяжести. Однако во всех случаях энергетические изменения играют заметную роль в развитии болезни. Можно выделить несколько ведущих звеньев в цепи энергетических нарушений, которые характерны для многих заболеваний ЦНС:

1. Энергетические нарушения, связанные с первичным дефектом ферментов дыхательной цепи митохондрий.

К таким заболеваниям относятся паркинсонизм, при котором выявлен дефект NADH-убихиноноксиредуктазы, и болезнь Альцгеймера, при которой, вероятно, страдает цитохромоксидаза.

В результате этих дефектов нормальный перенос электронов по дыхательной цепи митохондрий нарушается, усиливается образование свободных радикалов кислорода, непосредственно поврежда

165

ющих структуры нейрона и запускающих апоптоз. Из-за нарушений работы митохондрий относительный вклад аэробных процессов в энергетический баланс клетки падает, а анаэробного окисления, напротив, усиливается, что сопровождается лактоацидозом. Гликолиз энергетически менее выгоден по сравнению с аэробным окислением, поэтому нарастает энергетический дефицит.

2. Энергетические нарушения, обусловленные недостаточностью мозгового кровообращения.

Гипоксия, являющаяся закономерным следствием низкого кровоснабжения, приводит к снижению аэробного обмена глюкозы. Анаэробный метаболизм глюкозы компенсаторно усиливается, вследствие чего накапливается лактат и снижается интранейрональный рН. Ацидоз вызывает вторичные нарушения работы дыхательной цепи митохондрий. При этом так же, как при первичных дефектах дыхательной цепи, образуются свободные радикалы кислорода, нарастает окислительный стресс, повреждающий нервные и глиальные клетки.

Недостаточность мозгового кровообращения имеет место не только при сосудистой патологии, но в качестве дополнительного патогенного фактора при многих других заболеваниях, в частности при болезни Альцгеймера, паркинсонизме, церебральных опухолях, наркоманиях. Эти нарушения особенно характерны для старческой патологии.

3. Энергетические нарушения, связанные со стрессоподобными изменениями метаболизма.

Стресс включен в патогенез многих заболеваний ЦНС, в частности неврозов. При повышении уровня гормонов стресса глюкокортикоидов происходит перестройка энергетических процессов, и в качестве энергетического субстрата в мозге начинают использоваться, наряду с глюкозой, кетоновые тела и некоторые аминокислоты. Катаболизм кетоновых тел закономерно приводит к ацидозу.

Как следует из этих данных, при недостаточности мозгового кровообращения, при первичных митохондриальных дефектах и стрессоподобных изменениях энергетического обмена, в целом, снижается церебральный рН, поэтому во всех этих случаях наблюдается УПП мозга повышается.

Церебральный ацидоз, который, по данным УПП, наблюдается в той или иной степени при всех рассмотренных видах патологии (заикание, наркомании, последствия острого нарушения мозгового кровообращения, БА, паркинсонизм, опухоли мозга), вызывает вторичные нарушения работы митохондрий, угнетает нейронную активность и в случаях значительных сдвигов рН приводит к гибели клеток по механизму апоптоза.

166

Как правило, развитие церебрального ацидоза сопряжено с энергетическим дефицитом, вследствие которого инактивируются ионные насосы клеточных мембран и развивается частичная деполяризация нейронов. В этих условиях значительно усиливается нейротоксическое действие возбуждающего медиатора глутамата. Даже обычные его концентрации становятся достаточными для гиперактивации NMDA-рецепторов, накопления Са²⁺ в клетке и развития кальций-зависимых энзиматических реакций, расщепляющих клеточных структуры.

В случаях массивного повреждении мозга и ГЭБ, например при инсультах, УПП в области поражения падает, что отражает резкое снижение в ней энергетического обмена. При некоторых видах патологии коррекция УПП, а следовательно, и изменений рН может быть достигнута уже при психотерапевтических воздействиях. Такая нормализация обнаружена во время гипноза у больных заиканием. Вероятно, она является следствием снижения активности мозга и вымывания кислых продуктов усиливающимся мозговым кровотоком. Однако при более значительных и стойких нарушениях энергетического обмена, например при наркоманиях, гипноз не позволяет корректировать КЩР мозга.

Значительное снижение УПП при премедикации и наркозе дает возможность использовать этот метод для контроля за изменениями энергетического метаболизма под действием психотропных средств.

Обнаруженная с помощью УПП и методов компьютерной визуализации биохимических процессов высокая частота ацидоза при церебральной патологии заставляет поставить вопрос о его целенаправленной коррекции. В настоящее время регуляция рН осуществляется при реанимационных мероприятиях в условиях острой патологии. Однако при хронических заболеваниях ЦНС подходы к коррекции рН с помощью препаратов, сдвигающих церебральный рН в щелочную сторону (pH-alkaline shifter), находятся в стадии разработки (T. Nakada, I.L. Kwee, 1993). Такое лечение показано при многих заболеваниях. Следует отметить, что препараты, улучшающие мозговое кровообращение, косвенно способствуют уменьшению ацидоза, так как усиливают аэробный и снижают анаэробный энергетический обмен.

167