Глава 4. НарушенИя обмена веществ при ТяЖелой травме черепа и головного мозга

Обмен веществ при черепно-мозговых травмах претерпевает значительные изменения. Они пропорциональны тяжести состояния больного и имеют для клинициста существенное значение. В динамике посттравматического периода биохимический контроль имеет прогностическое значение и в ряде случаев содействует патогенетически обоснованному лечению.

Травма головного мозга является стресс-воздействием, вслед за которым развивается общая реакция организма на повреждение. Особенности анатомического строения черепа и головного мозга обусловливают значительное воздействие травмы на стволовые отделы головного мозга и гипофиз. Следовательно, повреждаются те анатомические образования, которые в норме играют ведущую роль в нейро-эндокринной регуляции обмена веществ, а в патологии участвуют в качестве главных организаторов стресс-синдрома.

Неизбежное при любой сколько-нибудь тяжелой черепно-мозговой травме повреждение гипоталамуса и гипофиза приводит к развитию очень тяжелой общей реакции на повреждение, которая часто протекает не в виде последовательно чередующихся фаз, где выражены то глюкокортикоидное, то преимущественно мине-ралокортикоидное воздействие на обмен, как это описано Селье в его учении об адаптационном синдроме (Г. Селье, 1960). Обычно признаки нарушения обмена, свидетельствующие о развитии ката-болических процессов, активируемых глюкокортикоидами, сочетаются с нарушениями водно-солевого обмена, связанного с регуляцией минералокортикоидами. При оценке раеакции на повреждение приходится говорить лишь об ее интенсивности, темпах нарастания и признаках обратного развития. Но динамика эта имеет существенное значение для прогноза.

С первых минут после травмы можно обнаружить признаки возбуждения симпатико-адреналовой системы (Л. А. Орбели, 1945). Они обусловлены болевыми раздражениями и эмоциональными воздействиями, роль которых в мобилизации адреналиноподобных веществ была изучена В. Кеннон (1927) и А. В. Тонких (1965). В крови и моче обнаруживается повышенное содержание катехоламинов. Одновременно имеет место повышение кровяного давления, сахара в крови и нейтрофильный лейкоцитоз. Гипергликемия возникает вследствие влияния адреналина, усиливающего гликогенолиз, а лейкоцитоз в начале стресс-реакции носит перераспределительный характер. Позже, когда разовьется весь комплекс нейро-эндокринных изменений, гематологическая картина стресс-синдрома будет свидетельствовать об активации миелопо-эза — нейтрофилез будет сочетаться со сдвигом влево. Одновременно возникает также лимфо- и эозинопения (М. Ш. Промыслов, Р. А. Тигранян, Н. Ю. Евсина, 1967; Н. И. Бродская, К. С. Косяков, В. Н. Меньшикова, 1966; Н. И. Бродская, К- С. Косяков, В. Н. Меньшикова, В. К. Шакалов, 1966). Тяжелые ушибы головного мозга сопровождаются обычно активацией симпатико-адреналовой системы в целом, при травмах средней и легкой степени тяжести наблюдается чаще активация симпатического или адрена-лового звена (Э. Ш. Матлина, 1965). О возбуждении симпатико-адреналовой системы говорят тогда, когда повышено выделение адреналина и норадреналина с мочой, повышен коэффициент специфичности (КСП) и содержание адреналиноподобных веществ (АПВ) или их дегидроформ (ДАПВ) в крови и ликворе1 (Н. И. Гращенков, 1964).

Прямые исследования адреналиноподобных веществ при черепно-мозговой травме, произведенные Н. И. Гращенковым с сотр., убедительно свидетельствуют о значении симпатико-адреналовой системы в развитии общей реакции на повреждение. На это указывает также и повышенное выделение с мочой оксиминдальной кислоты — продукта дезинтеграции катехоламинов (Porodowska, Kurzepa и др., 1965; Robinson, Smith, 1960). Полученные данные подтверждают возможность косвенно судить об этих изменениях по таким показателям, как сахар крови, кровяное давление и общий анализ белой крови (количество лейкоцитов и формула), что имеет большое практическое значение в решении вопроса о необходимости использования адренолитиков в лечении больного.

Повышение функции коры надпочечников стимулируется адреналином через адренокортикотропный гормон гипофиза (АКТГ) (Long, 1952; Vogt, 1944; 1947). Выделение АКТГ увеличивается также под влиянием инсулина, а этот последний выделяется в ответ на гипергликемию, обусловленную адреналином (Gellhorn, Frank, 1949; Sandrail, Blum, 1959; Vogt, 1944, 1947).

Повышенное образование АКТГ гипофизом в ответ на прямые или опосредованные через катехоламины нервные влияния, осуществляется через гипоталамус, который выделяет нейросекрет, так называемый CRF-фактор  (Corticotropin releasing factor).

Этот освобождающий АКТГ нейрогормон представляет собой пептид, секретируемый областью медиального возвышения, откуда он поступает в гипофиз через систему портального кровообращения, в капиллярах которого кровоток направляется от гипоталамуса к гипофизу (Green, Harris, 1947; Schindler, 1962). Стрессор-ные воздействия повышают также секрецию гормонов задней доли гипофиза (окситоцина и вазопрессина), которые, влияя на портальное кровообращение, могут усиливать выделение АКТГ (Ver-пеу, 1947). Влияет на этот процесс также гистамин. Все эти соотношения позволяют применять введение АКТГ для оценки функционального состояния коры надпочечников, что имеет практическое значение для решения вопроса о показаниях к гормональной терапии (проба Торна).

Многолетнее исследование гематологических и биохимических показателен на фоне введения АКТГ, а также в динамике послеоперационного и посттравматического периода у нейрохирургических больных, приводит к рекомендации пользоваться для суждения о состоянии коры надпочечников не счетом эозино-филов, а определением лейкоцитарной формулы и счетом лейкоцитов. Мы предлагаем судить о нейтрофильном лейкоцитозе и лимфопении по нейтрофильно-лимфоцитарному индексу. Для его вычисления делят сумму нейтрофилов (сегментированные, палочковидные, юные и т. д.) на число лимфоцитов. В норме коэффициент Н/Л колеблется в пределах 1,7—3,5 (чаще 2—3) (Н. И. Бродская, К. С. Косяков, В. Н. Меньшикова, 1966; Н. И. Бродская, К. С. Косяков, В. Н. Меньшикова, В. К. Шакалов, 1966). Увеличение свыше 4,0 (оно иногда доходит и до 30) указывает на возбуждение гипофиз-надпочечниковой системы, а уменьшение до 1,5 и ниже — на ее истощение. Эти данные гематологического исследования более демонстративны.

Итак, повышенная секреция АКТГ стимулирует кору надпочечников, которая увеличивает выделение кортикостероидов. Эти гормоны не депонируются надпочечниками в значительных количествах. Повышенное выделение гормонов обусловлено интенсификацией их синтеза. АКТГ стимулирует главным образом синтез глюкокортикоидов, мало влияя на секрецию минералокортикоидов (альдостерона), которая активируется соматотропным гормоном гипофиза (СТГ) и понижением натрий-калиевого отношения в крови пшеркалиемией.

В общей реакции организма на черепно-мозговую травму сочетается активация как глюкокортикоидной, так и минералокор-тикоидной функции коры надпочечников.

При тяжелых ушибах головного мозга, когда развивается ди-энцефальный синдром, это изменение обмена всегда обнаруживается и интенсивность его пропорциональна тяжести повреждения. При черепно-мозговых травмах тяжелой степени с первых часов заболевания повышается содержание в крови и выделение с мочой оксикортикостероидов. В дальнейшем их уровень сохраняется повышенным в течение ряда дней (иногда до 2 недель); в ряде случаев он держится в пределах нормальных величин.

При травмах средней тяжести повышение содержания гормонов кратковременно и сменяется снижением, иногда до нуля, с тем, чтобы через некоторое время (иногда через 1,5—2 недели) постепенно нормализоваться (Э. В. Пашковский, А. А. Дыскин, 1966). Параллельно изменяются и гематологические показатели. О патогенезе нейтрофильного лейкоцитоза мы уже упоминали выше; что касается лимфо- и эозинопении, обусловленной мобилизацией глюкокортикоидов, то ее происхождение связывают с лим-фолизом в лимфатических узлах, при котором происходит освобождение антител из лимфоцитов. Причина эозинопении не совсем ясна. Возможно, что эозинофилы погибают в повышенном количестве или происходит их перераспределение со скоплением в очагах повреждения, где повышено образование гистамина. Эозино-фильной субстанции приписывается антигистаминное действие.

Параллельно с перечисленными гематологическими изменениями общий анализ крови обнаруживает повышение скорости оседания  эритроцитов.  Причины  ускорения  РОЭ  могут  быть  сформулированы лишь в самой общей форме — эритроциты изменяют величину своего заряда. Независимо от того, что механизм ускорения РОЭ еще не расшифрован, этот показатель является ценным симптомом общей реакции на повреждение. На динамику РОЭ, помимо стресс-синдрома, влияет и количество эритроцитов; при анемизации РОЭ всегда ускорено, даже при отсутствии признаков стресса и воспалительного заболевания. Поэтому мы рекомендуем, помимо обычной величины РОЭ, пользоваться также корригированной РОЭ, приводя найденную при данном числе эритроцитов величину к стандартному количеству эритроцитов — 5 млн. При травмах понижение числа эритроцитов на 1—1,5 млн. наблюдается нередко, поэтому корригирование РОЭ имеет смысл.

Биохимические изменения, связанные с мобилизацией глюко-кортикоидного звена нейро-эндокринной регуляции, характеризуются усилением катаболизма. Основной обмен повышается (Jenker, 1955), о чем можно судить по тому, что потребление кислорода достигает иногда 500 мл в минуту.

Косвенным признаком повышения обмена является прогрессивное исхудание больного, конечно, при учете введенного количества пищевых веществ. Об этом же свидетельствует и повышение температуры тела,  нередко достигающее  гипертермических уровней.

Биохимические исследования также подтверждают активацию обмена и усиление катаболизма при травме головного мозга. Исследования ферментов обнаруживают увеличение активности про-теиназ в крови (Ю. Э. Берзинь, Ю. В. Аншелович, 1963; А. Ф. Блю-гер, М. Л. Беленький, я- я. Шустер, 1964; Ф. М. Лисица, 1966; Д. И. Пронин, П. П. Буховцев, 1966; Sofiran, 1962; Smith, Gamoek и др., 1960), аминотрансфераз, диастазы (Sala, 1960), альдолазы (Ю. Э. Берзинь, Ю. В. Аншелович, 1963; А. Ф. Блюгер, М. Л. Беленький, я. я. Шустер, 1964; Ф. М. Лисица, 1966), лактатдегидро-геназы (Т. В. Виноградова, 1965). При исследовании изофермен-тов лактатдегидрогеназы (ЛДГ) более выражено увеличение ЛДГ4 — ЛДГ2 и ЛДГ3, из которых ЛДГ2 считается наиболее специфичной для мозговой ткани (Г. И. Мгалоблишвили, С. А. Филиппов, 1967).

Активность холинэстеразы сыворотки при черепно-мозговой травме повышается, а в цельной крови и эритроцитах — понижается. По мере улучшения состояния эти изменения сглаживаются (я. С. Смусин, Г. Д. Образцов, 1966).

Повышение катаболизма белков ведет к увеличению количества остаточного азота в крови и повышенному выведению азота с мочой. Значительное нарушение выделения воды и солей в посттравматическом периоде имеет место, но причины, его вызывающие, не связаны с патологией почек, и азотемия тут не идентична с азотемией при нефритах. Поэтому, если клиницист при общем анализе мочи не обнаруживает в ней эритроцитов, почечного эпителия, цилиндров, а выявляет только альбуминурию, которая почти всегда наблюдается на протяжении первой недели после травмы и является следствием общего повышения проницаемости капилляров, то можно не бояться введения азотсодержащих продуктов, как в диете, так и парентерально. Можно даже ожидать понижения азотемии от этих мероприятий. Экспериментально доказано, что введение белковых гидролизатов понижает остаточный азот крови, что связано с ауторегуляцией обмена посредством механизма обратной связи.

Усиленный возбуждением симпатико-адреналовой системы гли-когенолиз при недостаточном введении и усвоении углеводов приводит к обеднению печени гликогеном. Организм в качестве энергетических ресурсов усиливает потребление липидов, депонированных в жировой ткани. Вместе с тем, окислительные процессы не обеспечивают достаточную аккумуляцию энергии в макроэнергиче-ских соединениях. Об этом свидетельствует понижение в крови содержания аденозинтрифосфарной кислоты и креатин-фосфата (А. В. Горькова, 1966). В мозговой ткани понижается окислительное фосфорилирование (М. Ш. Промыслов, Р. А. Тигранян, Н. Ю. Евсина, 1967). В крови и ликворе повышается остаточная окисляемость (К. С Косяков, 1965; Т. В. Виноградова, 1966) и особенно аглюкозная ее часть (окисляемость безбелкового фильтрата ликвора минус окисляемость сахара). Одновременно значительно увеличивается содержание молочной и пировииоградной кислот. Все это указывает на повышение гликолитических процессов в мозговой ткани, на кислородное голодание мозга. Эти изменения пропорциональны тяжести травмы и имеют существенное прогностическое значение. Если остаточная окисляемость ликвора превышает 100 мг% О2 (при норме 60—70 мг%), и к тому же, не имеет тенденции к снижению при повторном исследовании и даже повышается, прогноз становится тяжелым. Вместе с тем, необходимо отметить, что в ряде случаев больные погибают и при нормальной величине остаточной окисляемости. Это связано с тем, что изменения, приводящие к гибели больного, наступают иногда столь быстро, что признаки кислородного голодания мозга и повышения в нем гликолитических процессов не достигают той степени, которая может быть обнаружена анализом ликвора.

Важное прогностическое значение имеет динамика содержания холестерина и р-липопротеидов сыворотки крови. Эти показатели со 2—3-го для после травмы обычно отчетливо понижаются. Иногда это понижение начинается уже с первых суток. При благоприятно протекающем посттравматическом периоде к концу первой недели заболевания отмечается постепенная нормализация, при этом отношение р-липопротеидов к холестерину сохраняется в пределах нормы, приближаясь к 3,0. При не совместимых с жизнью травмах снижение этих показателей не сменяется тенденцией к нормализации, причем интенсивность снижения р-липопротеидов нередко отстает от интенсивности понижения холестерина, так что соотношение этих показатей увеличивается. Динамика гипохоле-стеринемии коррелирует с динамикой стресс-синдрома, что позволяет считать этот показатель одним из симптомов общей реакции на повреждение и использовать его для контроля за состоянием больного (К. С. Косяков, 1967). Вместе с тем, патогенез гипохоле-стеринемии не может считаться окончательно установленным.

Увеличение катаболизма белков, усиление аутолитических процессов в очаге повреждения и активация декарбоксилазы способствуют усилению образования гистамина. Гистамин изменяет про- . ницаемость капилляров, активируя фермент гиалуронидазу, которая деполимеризует гиалуроновую кислоту, служащую в качестве своеобразного «цемента», соединяющего клеточные элементы мембран. Нарушение нормальных соотношений в системе гиалурони-даза — гиалуроновая кислота и приводит к повышению проницаемости (Micas, 1960). При этом у больных нередко возникают диа-педетические кровоизлияния, обнаруживаемые на секции в мозге и внутренних органах. О повышении проницаемости капилляров при черепно-мозговой травме можно судить и по ускорению рассасывания волдыря при пробе Макклюр — Олдрича.

Надо полагать, что у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой повышен выход белков из кровяного русла и в полость кишечника. Этот процесс, описанный И. П. Разенковым (1959) в физиологических условиях, имеет при травме существенное значение. Продукты переваривания сывороточных белков, всасываясь в кровоток, поступают в органы, где используются для синтеза белков. За пределы кровяного русла при повышении проницаемости выходят преимущественно наиболее дисперсные белки, к каковым относятся альбумины. Этот процесс уменьшения альбуминов обнаруживается с первых же дней после травмы и лежит в основе столь характерной для стресс-синдрома диспротеинемии. Пропорционально тяжести травмы процентное содержание альбуминов прогрессинов понижается, а уровень глобулинов увеличивается, сперва главным образом за счет аг или аг-фракций, позже за счет 7-глобулинов. Вследствие этого понижается коэффициент альбумины: глобулины и особенно отчетливо — коэффициент альбумины: a-глобулины (Н. И. Бродская, К. С. Косяков, В. Н. Меньшикова, 1966; Н. И. Бродская, К. С. Косяков, В. Н. Меньшикова, В. К- Шакалов, 1966). Увеличение глобулинов связано с ролью белков в транспорте метаболитов и гормонов. При этом благодаря присоединению к белку различных апротидных группировок изменяется изоэлектрическая точка и подвижность белков в электрическом поле, что и вызывает изменение в соответствии белковых фракций. Может иметь место и переход белков из органов в кровяное русло. Увеличение ^-глобулинов связывают с процессом распада лимфо-идных элементов, что коррелирует с увеличением титра иммунных тел. Диспротеинемия при черепно-мозговой травме в случае выздоровления нормализуется   постепенно,   что   обнаруживается   по прекращению уменьшения содержания альбуминов и нарастанию количества а-глобулинов, позже перестают увеличиваться и 7-гло-булины. Содержание общего белка обычно не изменяется или лишь слегка понижается. Только в особо тяжелых случаях, когда развиваются пролежни и кахексия, вероятно, связанная с тяжелым повреждением гипофиза и стволовых отделов мозга, гипопротеи-немия может быть более отчетливо выраженной. При парентеральном питании больных контроль за общим содержанием белка позволяет регулировать объем вводимых жидкостей. Интенсивность изменений белкового состава обычно коррелирует с изменениями обмена натрия и калия (Н. И. Бродская, К-С. Косяков, В. Н. Меньшикова, 1966; Н. И. Бродская, К. С. Косяков, В. Н. Меньшикова, В. К. Шакалов, 1966; Brilmayer, Frowein, I960).

Нарушения водно-солевого обмена при черепно-мозговых травмах всегда отчетливо выражены. С первых часов после травмы наблюдается олигурия, иногда анурия, чаще же выделяется небольшое количество мочи с высоким удельным весом, насыщенного цвета. Несмотря на высокий удельный вес в моче, резко снижены, а подчас и полностью отсутствуют, натрий и хлориды (Н. И. Бродская, К. С. Косяков, В. Н. Меньшикова, 1966; Н. И. Бродская, К. С. Косяков, В. Н. Меньшикова, В. К. Шакалов, 1966; Л. А. Ор-бели, 1945). Высокий удельный вес сохраняется за счет повышенного выделения мочевины, отражающего возросший катаболизм белка. Выделение калия повышено, особенно при тяжелых травмах, но может быть и нормальным. Увеличение выведения калия обусловлено гибелью клеток в очаге повреждения, а также влиянием альдостерона и дезоксикортикостерона (Coller, 1950). Вместе с тем, выделение калия не всегда параллельно выделению азота (Lowenthal, Soeteus, van Sandl, 1957).

Понижается коэффициент натрий; калий в моче (который в норме >1). Аналогичные изменения находят и в слюне. В сыворотке крови в первые часы после травмы содержание натрия имеет тенденцию к повышению (В. К. Шакалов, 1965, 1966, 1967), однако в дальнейшем оно не выходит за пределы нормы или даже снижается на фоне резко уменьшенного выделения — так называемый «натриевый парадокс» (Moore, Ball, 1952; Moore, 1962).

Содержание калия в сыворотке имеет тенденцию к понижению. В случаях, когда уровень калия падает ниже 15—14 мг%, возникают показания к дополнительному его введению в виде 2—3 г хлористого калия (Crawford, Watts, 1962), а лучше в виде отваров моркови, абрикосов или виноградного сока. Необходимо отметить, что гипокалиемия не обнаруживается по данным электрокардиог-графии. Вероятно, этому препятствуют изменения в работе сердца, обусловленные факторами, лежащими за пределами нарушений калиевого обмена. Если суточное выведение калия па/гает до величины меньше, чем 10 мэкв/L, то и при нормальном его содержании в крови это является признаком дефицита калия (Benzer, 1961). Потери калия связаны как с гибелью тканей, так и с понижением концентрации АТФ в крови,   что   влияет   на   функции «натриевого насоса» и тормозит поступление калия в клетки (Cars-tensen, Scheibe, 1962).

Имеются наблюдения, что гипернатриемия возникает при травмировании лобных долей и гипоталамуса и связана с повреждением осморецепторов (Cooper, Cravier, 1952). Понижение содержания натрия в моче чаще встречается при повреждении орбитальных поверхностей лобных долей и гипоталамуса. Впрочем, для развития описанных нарушений водно-солевого обмена механические повреждения головного мозга не обязательны. Такие изменения наблюдаются и при других тяжелых стресс-воздействиях.

В остром периоде черепно-мозговой травмы описано понижение содержания кальция в сыворотке, подчас доходящее до 5—6 мг%. При этом не наблюдалось симптомов тетании, что авторы связывают с понижением возбудимости нервной системы (К. И. Мыш-кин, В. Ф. Чуенков, 1963). Наши наблюдения этих данных не подтверждают.

Таким образом, при повреждениях головного мозга в динамике общей реакции организма изменения многих показателей обмена наступают одновременно, свидетельствуя о мобилизации всех звеньев гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Для оценки тяжести состояния, для своевременного применения патогенетически обоснованных методов лечения необходимо использовать определенный комплекс лабораторных тестов, позволяющий дополнить клиническую характеристику больных. Общий анализ крови, дающий представление о количестве лейкоцитов, лейкоцитарной формуле и РОЭ, при повторном исследовании помогает ориентироваться в состоянии эндокринной регуляции. Дополнительное исследование 17-оксикортикостероидов в крови или моче, особенно в сочетании с введением АКТГ, позволяет оценить состояние коры надпочечников и, если нужно, — применить гормональную терапию. Остаточный азот, белковые фракции и холестерин крови контролируют тяжесть состояния и имеют прогностическое значение. Отсутствие тенденции к нормализации сдвигов с конца первой недели заболевания свидетельствует о тяжелом прогнозе, на это же указывает и многодневная тканевая задержка натрия.