
- •Глава 1. Патологическая физиология признаков и симптомов комы 14
- •Глава 2. Супратенториальные поражения мозга как причины комы 137
- •Глава 3. Субтенториальные поражения мозга как причины комы 231
- •Глава 5. Психогенная ареактивность ......... 447
- •Глава 4. Многоочаговые, диффузные и метаболические поражения
- •Глава 6. Смерть мозга . .........
- •Глава 7. Прогноз исходов коматозных состояний Градация исходов коматозных состояний
- •Глава 8. Врачебный подход к больным в бессознательном состоянии Система клинической диагностики .........
- •Глава 1
- •2 Заказ № 1117 17
- •Кровообращение
- •Дыхание
- •Зевота, рвота, икота
- •Функциональная анатомия
- •Движения глаз
- •Анатомия
- •Исследование подвижности глаз
- •Двигательные функции
- •Вызванные потенциалы
2 Заказ № 1117 17
зрения, которая приблизит их к пониманию проблемы и будет способствовать выяснению природы явлений, сущность которых ныне неясна.
Состояние острых нарушений сознания
Избирательные изменения психических функций, такие как афазия и нарушения памяти, обедняют общее содержание сознания, по эти нарушения, обусловленные локализованными церебральными поражениями, обычно не рассматриваются как состояния измененного сознания. В то же время при острых диффузных психических нарушениях, таких как спутанное сознание и делирий, генерализованное обеднение или изменение содержания сознания почти всегда сочетается с хотя бы небольшим снижением общей реакции пробуждения; сюда же относятся и начальные стадии измененного или «затемненного» сознания. При ступоре и сноподобной коме преобладают нарушения реакции пробуждения, что делает неосуществимой оценку потенциальных мыслительных процессов. При хронических состояниях, при которых уровень сознания существенно снижен, но возможность пробуждения сохранена или восстановлена, лучше избегать таких глобальных и неточных терминов, как кома. В этих случаях состояние психических функций и способность к пробуждению целесообразнее оценивать раздельно. При остром повреждении мозга или быстром развитии патологического процесса нарушения церебральных функций пропорциональны степени поражения. Сноподобный ступор и кома более характерны для острых и подострых заболеваний мозга. Деменция более типична для постепенно развивающихся или хронических процессов, особенно тех, которые щадят ствол мозга. Однако даже при острых повреждениях мозга его нормальные резервные возможности настолько обширны и плюропотенциальны, что изменение или снижение уровня сознания всегда отражает диффузное или двустороннее нарушение церебральных функций, или нарушение восходящих активирующих влияний мозгового ствола, или комбинацию тех и других.
«Затемнение» сознания — термин, применяемый для характеристики состояний снижения уровня бодрствования или сознания, которые в своей минимальной форме могут проявляться чрезмерной возбудимостью и раздражительностью, чередующимися с сонливостью. При этом сильнее всего нарушено внимание [163]. Больной легко отвлекаем и иногда вздрагивает при внешних раздражениях. У него нарушено сенсорное восприятие, особенно зрительное. Дезориентация необязательна, однако мыслительные процессы не характеризуют ни ясность, ни быстрота. Более выраженное затемнение сознания приводит к состояниям острой и подострой спутанности, для которой характерна более стойкая ошибочная оценка внешних раздражений. Больные, находя-
18
щиеся в спутанном сознании, часто приходят в замешательство и испытывают большие трудности при выполнении команд. Для них характерна по крайней мере незначительная дезориентированность как во времени, так и в пространстве. (За исключением редких случаев острого делирия неправильная оценка собственной личности относится к психическим нарушениям.) При спутанном состоянии сознания память бывает нарушена и больные испытывают трудности при повторении чисел в обратном порядке (нормальное количество таких чисел — четыре или пять), не могут вспомнить детали или даже смысл рассказов. Часто стойким является дремотное состояние, причем будучи типичным для дневного времени, оно может чередоваться с возбуждением ночью.
Физиологические или метаболические функции у больных с затемнением сознания изучали незначительное число исследователей. Однако их наблюдения свидетельствуют о наличии генерали-зованных нарушений функций мозга. Например, Posner. Plum [225] у страдающих заболеваниями печени и в состоянии спутанности сознания обнаружили уменьшение скорости потребления кислорода мозгом на 20%. Sliimojyo и соавт. [258] наблюдали аналогичное снижение уровня церебрального метаболизма у страдающих болезнью Вернике, находящихся в состоянии спутанного сознания.
Делирий — выраженное нарушение психической деятельности, характеризующееся дезориентацией, страхом, возбуждением, нарушением восприятия сенсорных стимулов, а часто и зрительными галлюцинациями. Поведение таких больных обычно характеризуется полным отсутствием контакта с окружающими. Часто бывает трудно установить, сохранено ли у них в состоянии делирия восприятие собственной личности. Светлые промежутки могут чередоваться с делириозными состояниями, и больных обычно ужасает нарушение их психических функций. Делирий обычно сопровождается возникновением комплекса систематизированных и длительных галлюцинаций сноподобного характера, во время которых больной полностью лишен контакта с окружающими и недоступен для исследования его психики. Больные в состоянии делирия обычно шумливы, болтливы, агрессивны, подозрительны и возбуждены. Развернутая картина делириозного состояния всегда развивается остро и редко продолжается больше 4—7 дней. Фрагментарные нарушения восприятия и галлюцинации могут сохраняться в течение более длительного времени — до нескольких недель, особенно у некоторых больных, страдающих алкоголизмом, а также при коллагенозах сосудов головного мозга.
Делирий постоянно возникает при таких токсических и метаболических расстройствах нервной системы, как острое отравление атропином пли родственными ему препаратами, при синдроме отмены алкоголя и барбитуратов, острой порфирии, уремии, острой печеночной недостаточности, энцефалите и коллагенозах. К возникновению синдромов, неотличимых от делириозных, при-
2* 19
водят определенные формы эпилептического статуса, при которых вовлечена в процесс лимбическая система. Делирий часто наблюдается при тяжелой травме черепа в периоде выхода из бессознательного состояния. Ранее делирий нередко наступал на определенных стадиях таких лихорадочных инфекций, как пневмония. В настоящее время вероятность подобных осложнений уменьшилась, так как применение антибиотиков существенно снизило тяжесть течения инфекционных заболеваний.
Делирий сопровождает диффузные метаболические и многоочаговые заболевания мозга, свидетельствуя о генерализованном нарушении его функций или по крайней мере о двустороннем вовлечении в процесс лимбической системы. Исследований метаболизма мозга у больных в состоянии делирия явно недостаточно. Однако Romano, Engel [237] сообщили о том, что колебания на ЭЭГ во время делирия всегда замедлены, хотя другие исследователи с этим не согласны [226]. В связи с тем что для всех практических целей «затемнение сознания» и «делирий» определяют эквивалентные нарушения бодрствования, предшествующие возникновению ступора или комы, или наблюдаются иа выходе из них, в этой книге термин «делирий» обычно используется для характеристики любого из этих состояний.
Оглушенность (obtundation) ' — соответствует состоянию торпидности или притупления психических процессов. Врачи обычно используют этот термин для характеристики больных с незначительным или умеренным снижением уровня бодрствования, сопровождающимся уменьшением интереса к окружающей обстановке. У таких больных замедлены психические реакции на раздражения, увеличена длительность периодов сна, между которыми часто наблюдается сонливость.
Ступор — состояние глубокого сна или аналогичного ему по поведенческим реакциям состояния ареактивности, из которого больной может быть выведен только при использовании сильных и повторных стимулов. Для ступора характерно, что после прекращения стимуляции больной возвращается в состояние ареактивности. У большинства больных в состоянии ступора отмечаются диффузные органические нарушения функций мозга. Однако глубокий физиологический сон иногда достигает степени ступора, который невозможно отличить от аналогичных состояний при органических заболеваниях мозга. Кататоническая форма шизофрении или тяжелые депрессивные реакции могут привести к состоянию ступора, которое по поведенческим признакам очень близко к ареактивности, связанной с органическими заболеваниями мозга, в результате чего возникают большие трудности для дифференциального диагноза (см. главу 5).
Кома — состояние, при котором больного нельзя разбудить, внешние признаки и реакции, характеризующие психическую дея-
1 Буквальный перевод «отупение» в русском языке имеет несколько иное семантическое значение (Примеч. ред.).
20
тельность, отсутствуют, причем больной лежит с закрытыми главами. В состоянии комы нет признаков сознательных реакций на внешние и внутренние стимулы [178]. Больные не произносят понятных слов и не могут точно локализовать болевые стимулы дифференцированными защитными движениями. Возможно, что психические аспекты комы характеризуются различными градациями по глубине, но их трудно выявить, так как больной на окружающую обстановку не реагирует. Некоторые авторы по наличию или отсутствию различных двигательных реакций судят о степени состояния комы, что затрудняет диагностику. Структуры мозга, регулирующие сознание, имеют анатомическую локализацию, отличающуюся от структур, регулирующих двигательные функции. Поэтому заболевания, приводящие к развитию коматозных состояний, могут существенно отличаться по степени возникающих при них двигательных нарушений.
Состояния подострых или хронических нарушений сознания
Деменция — это колеблющееся или устойчивое ухудшение психических процессов, обусловленное органическим заболеванием мозга и не сопровождающееся снижением уровня бодрствования. Этот общепринятый термин скорее характеризует диффузное ухудшение многих познавательных функций, чем нарушение таких простых психических функций, как речь. Читатель должен рассматривать это определение как произвольное ограничение. Обычно термин деменция применяется для характеристики тех состояний, которые возникают при первичных повреждениях больших полушарий головного мозга, в результате, например, дегенеративных, травматических или опухолевых заболеваний. Иногда деменция может быть по крайней мере частично обратимой: например, при дефиците витамина biz, нарушении функций щитовидной железы или в результате развития обратимой сообщающейся гидро-цефалии. Однако чаще этот термин применяется для характеристики хронических состояний, при которых мало надежды на выздоровление. Более обстоятельное обсуждение вопросов распространенности и значения деменции, так же как и ее структурной основы и причин, можно найти в монографиях под редакцией Wells [300], Katzman с соавт. [135]. В последующих разделах этой книги будет показано, что существенное значение ранней диагностики и эффективного лечения состояний, приводящих к развитию ступора и комы, связано с предотвращением необратимых повреждений мозга и последующей деменции.
Гиперсомния — характеризуется повышенной сонливостью. Состояние сноподобной комы иногда обозначается как гиперсомния. Главным образом в наблюдениях европейских авторов. Однако связь этого состояния с физиологическим сном не установлена, и использование такой терминологии может привести к путанице. Термин гиперсомния применяют при подострых или хронически
ч
21
развивающихся состояниях, характеризующихся более глубоким» но нормально возникающим сном, при котором больной может быть легко разбужен, даже посредством кратковременной стимуляции.
«Вегетативное состояние» — термин, предложенный Jennett, Plum [123] для обозначения подострых или хронических состояний, возникающих иногда после тяжелых повреждений мозга и характеризующихся восстановлением бодрствования при полной утрате познавательных функций. В соответствии с используемым определением глаза больного открываются самопроизвольно в ответ на словесные стимулы. У него сохранена циклическая смена сна и бодрствования. Кроме того, самопроизвольно регулируется дыхание и поддерживается нормальный уровень артериального давления. В то же время отсутствуют дискретные локализующие двигательные реакции. Больной не произносит понятных слов и не выполняет каких-либо словесных инструкций [160]. Устойчивое или хроническое вегетативное состояние характеризуется постоянством и большой продолжительностью. Больные, выжившие после тяжелой черепно-мозговой травмы, могут оставаться в этом состоянии длительное время (иногда годы) без каких-либо признаков восстановления высшей нервной деятельности. В большинстве случаев вегетативное состояние возникает вслед за периодом сноподобной комы. Как будет указано в этой главе далее, почти у всех больных, находящихся в коматозном состоянии, реакция пробуждения возникает через 2—4 нед независимо от тяжести повреждения мозга. После того как восстанавливается ритм смены сна и бодрствования, состояние больных нельзя оценивать как коматозное, даже если в их поведении не обнаруживается никаких проявлений интелектуальных процессов. С тех пор как было установлено, что в основе описанного выше описанного синдрома могут лежать различные морфологические изменения в коре больших полушарий и стволе мозга, термину «вегетативное состояние» следует отдавать предпочтение по сравнению с такими обозначениями, как «неокортикальная смерть», «апаллическое состояние», которые характеризуя определенную анатомическую локализацию повреждения, часто не соответствуют действительности. Так, например, состояние многих больных с таким повреждением мозга может характеризоваться обездвиженностью и отсутствием речи. Однако у других больных с подобным же повреждением может наблюдаться двигательное и речевое возбуждение. Термин «вегетативное состояние» фиксирует внимание на контрасте между грубым нарушением психических и сохранностью автономных и вегетативных функций. Врачи и неспециалисты сразу же понимают дополнительное значение этого термина, имеющего значительно больше достоинств, чем другие термины, иногда упрощенно применяемые для характеристики безнадежного повреждения мозга.
Для характеристики больных, находящихся в вегетативном состоянии, применяются и другие термины, такие как «кома с бодр-
22
ствованием», «апаллический синдром», «церебральная смерть» [150], «неокортикальная смерть», «тотальная деменция». Несмотря на значительные различия клинических проявлений, все эти термины характеризуют состояние, при котором восстановилась смена сна и бодрствования, но полностью отсутствуют признаки познавательной деятельности. Морфологическая основа хронических вегетативных состояний хорошо представлена в работах Brierley [25], Ingvar [112], Dougherty [68] и других исследователей. Все больные, описанные в этих работах, первоначально находились в коматозном состоянии, возникшем в результате ишемического инсульта. У большинства из них восстановилась реакция пробуждения, проявлявшаяся открыванием глаз и появлением ритма смены сна и бодрствования, но ни в одном наблюдении не были обнаружены признаки познавательной деятельности. Функции ствола мозга оставались ненарушенными, о чем можно было судить по наличию зрачковых реакций, окулоцефалического рефлекса, жевательных и глотательных движений, отсутствию нарушений регуляции дыхания и кровообращения. Благодаря особому вниманию некоторые больные после острого периода жили от 2 нед до 8 лет, а в одном наблюдении — до 17 лет. В 6 наблюдениях с длительным течением заболевания Ingvar отметил снижение мозгового кровотока до 10—20% от нормального уровня. В переднем мозге было обнаружено и аналогичное снижение скорости метаболических процессов. В нескольких наблюдениях на ЭЭГ регистрировалось электрическое молчание, тогда как в других случаях были обнаружены колебания разной частоты и амплитуды с общим рисунком записи, существенно отличавшимся у разных больных.
При морфологическом исследовании мозга у всех описанных выше больных, находившихся в хроническом вегетативном состоянии, были выявлены однотипные повреждения структур переднего мозга. В то же время повреждения коры больших полушарий варьировали в широких пределах; в некоторых наблюдениях обнаруженными изменениями было трудно объяснить предсмертное состояние больных, характеризовавшееся полным подавлением психической деятельности [68]. Чаще всего отмечался ламинарный некроз коры мозга, особенно характерный для затылочной доли и области гиппокампа, но иногда настолько распространенный, что приводил к полной декортикации. Рассеянные зоны инфаркта в полушариях головного мозга выявляли во многих наблюдениях, причем в большинстве случаев дегенерация нейронов и глиоз распространялись на базальные ганглии. Некроз аммонова рога был отмечен почти во всех случаях. В этих наблюдениях большая часть кортикального нейропиля была в значительной степени замещена глиальной тканью, полушария были сморщенными и спавшимися, а белое вещество вакуолизировано. Удивительной особенностью этих наблюдений являлась относительная сохранность стволовых структур, которые в ряде случаев были морфологически полностью сохранны, и только в некоторых случаях обнаруживались рассеянные зоны микроинфарктов. Мозжечковые структуры
23
были повреждены почти всегда, причем наиболее характерным было исчезновение клеток Пуркинье.
Особенности поведенческих реакций при вегетативных состояниях (раннее появление смены сна и бодрствования, полное или почти полное отсутствие познавательной деятельности при сохранности стволовых функций), а также морфологические данные (преимущественное или исключительное повреждение структуры конечного мозга) резко контрастируют с хронической гиперсомнией, частым появлением зрачковых нарушений, и изредка — словесных реакций, наблюдающихся при повреждении задних отделов гипоталамуса и среднего мозга (см. наблюдение 2—15).
Акинетический мутизм — характеризует определенные подострые или хронические нарушения сознания, которые проявляются безмолвием п неподвижностью при видимом бодрствовании, восстановлении циклов смены и сна и пробуждения и почти полном отсутствии внешних проявлений психической деятельности.
Поражение многих различных структурных образований после его возникновения должно раньше или позже привести к вариациям в состоянии акинетического мутизма. Хотя больной обычно лежит с закрытыми глазами, у него сохраняются периодические циклы самостоятельного пробуждения, во время которых восстанавливается бодрствование при полном отсутствии или незначительной выраженности речевых функций. У больных наблюдается недержание мочи и кала. Они могут совершать только наиболее рудиментарные движения даже в ответ на болевые или неприятные стимулы [32]. Решающими для исследователя факторами являются: 1) кажущееся бодрствование без выявляемых признаков содержания сознания; 2) на фоне обездвиженности относительно плохая выраженность признаков, которые обычно свидетельствуют о тяжелом повреждении нисходящих двигательных путей. Cairns представил оригинальное описание этого синдрома, наблюдавшегося у девочки, у которой киста краниофарингиомы сдавливала стенки III желудочка [33]. Более или менее сходные состояния были описаны при многих различных повреждениях. К ним относятся большие двусторонние повреждения лобных долей, особенно те, которые обусловлены нарушениями кровообращения в системе передних мозговых артерий с инфарктами в области поясных извилин и лпмбической системы [7]; двусторонние повреждения коры больших полушарий, возникшие в результате остановки сердца или выраженной гипогликемии; двусторонняя демиелинизация полушарий головного мозга, иногда возникающая при отравлении окисью углерода или травме черепа; гидроцефалии [180]; большие двусторонние поражения полосатого тела [78], бледного шара [64], дорсомедиальных или вентролатеральных отделов зрительного бугра [152]; парамедианные повреждения ретикулярной формации среднего мозга и задних отделов диэнцефалыюй области [265]; кровоизлияния в мозжечок со сдавленней ствола мозга [66].
Анализ протоколов описанных выше сообщений и ряда других опубликованных работ свидетельствует о наличии двух проблем
24
интерпретации наблюдений. Во многих описаниях анатомические повреждения не были верифицированы на вскрытии или оказывались только частью более распространенного патологического процесса. Кроме того, из нескольких патологических состояний только некоторые в действительности характеризовались бодрствованием при отсутствии движений и психической деятельности и, таким образом, находились в соответствии с тем великолепным описанием синдрома акинетического мутизма, которое сделал Cairns. У небольшого числа больных этот синдром является лишь свидетельством текущего заболевания или одним из его ранних признаков. Так, тяжелая травма черепа и другие диффузные двусторонние тяжелые повреждения сопровождаются возникновением сноподоб-ной комы, имеющей тенденцию продолжаться до нескольких недель. Когда же больной переходит, наконец, в состояние периодически восстанавливающегося бодрствования без признаков психической деятельности, это состояние больше напоминает вариант комы пли глубокой деменции. Далее, у большинства больных с острыми обширными парамедианными поражениями задних отделов диэнцефальной области и среднего мозга возникает состояние, больше соответствующее гиперсомнии, чем акинетическому мутизму, во всяком случае в том определении, которое последнему дал Cairns. Jouvet на основании экспериментальных исследований на кошках пришел к выводу о том, что двустороннее разрушение нигростриарных проекционных путей или нисходящих экстрапира-мидных путей в диэнцефальной области сопровождается возникновением состояний, напоминающих кому с обездвиженностью или кататонию [131]. Морфологические исследования мозга у больных, находившихся перед смертью в состоянии акинетического мутизма, недостаточно точны для того, чтобы сделать вывод о связи этого синдрома с указанными выше путями у человека. Однако •структуры, с которыми на основании экспериментов Jouvet связывает развитие синдрома, расположены в вентральных отделах диэнцефальной области, т. е. в тех же участках мозга, где часто обнаруживается деструкция у больных, находившихся в состоянии акинетического мутизма.
Достаточно убедительные клинические и морфологические данные свидетельствуют о том, что раннее возникновение классического синдрома акинетического мутизма может быть обусловлено повреждениями трех типов, каждое из которых нарушает ретику-локортикальную или лимбикортикальную интеграцию и в то же время не оказывает какого-либо влияния на кортикоспинальные пути. К ним относятся: обширные двусторонние базально-меди-альные повреждения лобных долей, включающие орбитальную кору, область перегородки и поясную извилину; небольшие (и вероятно неполные) повреждения, нарушающие связи парамедианной ретикулярной формации задней диэнцефальной области п прилежащих отделов среднего мозга; и менее часто — подострая прогрессирующая сообщающаяся гидроцефалия. При возникновении ареактивной акинезии всегда встает вопрос о том, в какой
25
степени этот синдром зависит от непосредственного повреждения лобных долей и насколько велико значение вторичного сдавления или сосудистых нарушений в расположенном рядом гипоталамусе. Как было указано выше, для больного с мутизмом, обусловленным поражением лобных долей, бодрствование более характерно, чем для больных с диэнцефально-мезенцефальной локализацией процесса. В некоторых наблюдениях при поражении лобных долей мозга может возникнуть даже возбужденное состояние [78].
Апаллический синдром — поведенческие реакции, возникающие после энцефалита или черепно-мозговой травмы, сопровождающейся аноксией. Термин ввел Kretschmer [58, 153]. Irigvar настаивал на использование термина «апаллический синдром» у больных с полным отсутствием неокортикальных функций, но с относительной сохранностью функций мозгового ствола [112]. Он описал 8 больных, перенесших тяжелую церебральную апоксшо и оставшихся в состоянии, свидетельствовавшем о полном отсутствии функций полушарий головного мозга. Поведенческие реакции больных, которых наблюдал Ingvar, характерны для вегетативного состояния, описанного выше. При жизни больного трудно установить, насколько обширны анатомические повреждения головного мозга [68], и поэтому термин «апаллический синдром» в англоамериканской литературе получил незначительное распространение.
«Синдром изоляции» (Locked-in) ' характеризует состояние, при котором избирательная надъядерная двигательная деэфферентация приводит к параличу всех четырех конечностей и каудальных отделов черепно-мозговой иннервации без нарушений сознания. Отсутствие произвольных движений исключает возможность контакта с больным с помощью слов или двигательных реакций. Обычно, но не всегда [317], анатомическая локализация повреждения в стволе мозга, приводящая к возникновению синдрома изоляции, такова, что больные сохраняют способность использовать вертикальные содружественные движения глаз и мигание для сообщения о том, что они воспринимают внутренние и внешние стимулы. Хотя случайные описания больных с такими нарушениями имелись еще в XIX столетии, лишь в первом издании этой книги (1966) был сделан акцент на психическую сущность этого состояния и ему было дано особое название. С тех пор было опубликовано несколько клинико-морфологических исследований синдрома изоляции, что свидетельствует о том, что он нередок, особенно среди больных с заболеваниями сосудов мозга. Хотя клинически синдром изоляции из-за отсутствия движений напоминает акинетический мутизм и может быть иногда спутан с ним, патогенез этих двух синдромов совершенно различен. При деэфферентации, т. е. при синдроме изоляции, выявляются признаки осознания
1 Мы предлагаем этот вариант названия синдрома. Он представляется нам более приемлемым, чем предлагавшиеся ранее варианты — синдром «взаперти» и синдром заключенного (Примеч. ред.).
26
себя и окружающей обстановки, в то время как при акинетическом мутизме такие признаки отсутствуют или выражены очень незначительно. Деэфферентация может достигнуть определенной степени и при некоторых чисто периферических неврологических поражениях, — при полиневрите, полиомиелите, миастении. Однако благодаря особенностям этих заболеваний можно немедленно установить, что больной находится в сознании, и поэтому больничный персонал с большим вниманием относится к эмоциональному состоянию больных. Более тяжелые обстоятельства возникают, когда острый деструктивный процесс поражает эфферентные двигательные пути в стволе мозга, но не распространяется на ретикулярную формацию. У большинства таких больных, как например, в наблюдении 3—2, имеются обширные вентральные инфаркты на основании моста [104, 141, 199]. Иногда можно наблюдать аналогичную клиническую картину при вентральных инфарктах среднего мозга [133], опухолях моста [44], кровоизлияниях в мост, центральном миелинолизисе моста, травме черепа.
При недостаточно внимательной оценке состояния больного комбинация остро развившейся тетраплегии, обусловленной повреждением кортикоспинальных путей в стволе мозга, с афонией, обусловленной деструкцией кортикобульбарных волокон, направляющихся к каудальной группе черепных нервов, может создать ошибочное впечатление о коме или акинетическом мутизме с утратой психической деятельности. В связи с тем что надъядерные глазодвигательные пути проходят каудально в ствол мозга в составе пучка Дежерина, расположенного дорсальнее основного очага деструкции, и остаются неповрежденными, такие больные обычно могут проявлять свою сознательную деятельность активными и достаточно адекватными движениями глаз, а также миганием. При этом повреждение на основании моста часто приводит к деструкции эфферентных волокон отводящих нервов. Однако вертикальные движения глаз могут остаться полностью сохранными. Больные, находящиеся длительное время в этом состоянии, могут быть обучены с помощью азбуки Морзе передавать глазами достаточно сложные мысли [79]. Сон может быть нарушен. Клинико-морфологические обследования больных с синдромом изоляции, у которых была обнаружена деструкция парамедианных отделов покрышки моста, свидетельствуют о том, что такие повреждения приводят к нарушению обеих фаз сна [174].
Смерть мозга — состояние, при котором все функции мозга, включая корковые, подкорковые и стволовые, необратимо утрачены. Определение смерти мозга и ее отличие от необратимой комы рассматривается в главе 6.
Принципы клинической диагностики
Определение причины комы, а иногда даже дифференциация соматических и психических заболеваний у ареактивных больных может быть чрезвычайно сложной. Рассчитывающие на простое
27
решение этого вопроса неизбежно убеждаются в том, что это нереально. Ни один лабораторный тест или исследовательская процедура не позволяет получить решающие диагностические критерии, приближающиеся по своей эффективности к быстрой и тщательной клинической оценке. Наблюдая больных с остро развившимися неврологическими симптомами или нарушениями поведения, свидетельствующими об изменении сознания, врач должен четко ответить на следующие вопросы: являются ли эти нарушения функциональными или органическими? Если они относятся к группе органических, то является ли процесс локальным или диффузным? Происходит ли самостоятельно улучшение или ухудшение состояния больного? Какой специфический патологический процесс явился причиной комы? Имеется ли достаточная вероятность того, что медикаментозная терапия или хирургическое лечение окажутся эффективными? В конце этой книги сделана попытка ответить на некоторые из этих вопросов. Возможность дифференциального диагноза между функциональными и органическими причинами комы обсуждается в главе 5. В последующих разделах настоящей главы будет показано, что хотя локальные повреждения полушарий головного мозга приводят к возникновению афазии, апраксии, агнозии, односторонних двигательных или чувствительных нарушений, они не влекут за собой развития ступора или комы, если не вызывают вторичных изменений в отдаленных интракраниальных структурах с двусторонними диффузными нарушениями функций полушарий головного мозга. Необходимо подчеркнуть, что небольшие локальные повреждения ствола мозга должны быть расположены в критических участках, для того чтобы привести к развитию коматозного состояния. Таким образом, делирии, ступор или кома, возникающие в результате повреждений больших полушарий головного мозга, свидетельствуют о диффузном или многоочаговом нарушении функции мозга. Врач должен постоянно отдавать себе отчет в том, что динамические изменения симптомов у больных с нарушениями сознания являются решающим индикатором прогрессирования заболевания, эффективности лечения и возможного исхода.
Учитывая указанные выше положения, можно выделить два наиболее общих типа патологических процессов, приводящих к нарушению сознания. Один из них вызывает непосредственное и распространенное угнетение функций полушарий головного мозга (обычно одновременно также и некоторых стволовых структур). К другому относятся процессы, приводящие к угнетению или разрушению стволовых активирующих механизмов, расположенных непосредственно в центральных ядрах серого вещества диэнце-фальной области, среднего мозга и оральных отделов ствола мозга или в непосредственной близости от них. В соответствии с этим развитие ступора или комы может быть обусловлено заболевания-
28
ми, проводящими либо к обширному повреждению мозга, либо локально воздействующими на глубинные центрально расположенные структуры, либо представляющими собой комбинацию двух указанных выше типов патологии. Эти заболевания относятся к трем категориям: 1) супратенориальные объемные процессы, оказывающие вторичное влияние на глубокие диэнцефальные структуры, сдавливая или повреждая физиологические системы, находящиеся во взаимодействии с обоими полушариями головного мозга; 2) субтенториальные объемные или деструктивные процессы, непосредственно повреждающие системы, расположенные в центральных ядрах верхних отделов ствола и оказывающие в норме активирующее влияние на оба полушария головного мозга; 3) метаболические нарушения, приводящие к распространенному угнетению или прекращению функций мозговых структур, расположенных как супратенториально, так и субтенториально. В табл. 1 были представлены некоторые причины бессознательных состояний при этих трех категориях заболеваний, а также психогенные состояния, которые могут первоначально напоминать кому, но физиологически отличаются от нее. В последующих главах будет объяснена и обоснована эта классификация.
После того как будет установлено, что больной находится в состоянии ступора или комы, возникает вопрос об анатомической локализации поражения и о направлении, в котором развивается процесс. Ответы на эти два вопроса, позволяющие отнести заболевание к одной из трех указанных выше категорий, существенно облегчают решение задачи о том, какой специфический патологический процесс лежит в основе заболевания и как можно воздействовать на него и его влияние на мозг. Врач всегда должен помнить, что еще до того, как он попытается ответить на эти вопросы, необходимо немедленно защитить мозг от более серьезных и необратимых повреждений. Прежде чем приступить к детальному осмотру больного, следует обеспечить у него проходимость дыхательных путей (снабжение кислородом), кровообращение (транспорт кислорода) и метаболические потребности мозга.
Диагноз комы может быть поставлен достаточно обосновано ж точно путем логического рассуждения, начиная от оценки общих причин, до более ограниченных категорий и, наконец, специфических причин, которые могут быть объективно и точно верифицированы лабораторными методами. Более детально такой подход рассматривается в главе 8. Полная и точная история заболевания часто позволяет сделать предварительные выводы, а телефонный разговор с членами семьи, сослуживцами и лечащими врачами может устранить необходимость разнообразных, требующих времени и дорогостоящих лабораторных исследований. Полицейские и1 водители скорой помощи также могут предоставить ценные сведения.
Во многих случаях ступора и комы получить объективные аналитические сведения нельзя, причина заболевания остается неяс-
23-
вой и основанием для диагноза оказываются клинические и лабораторные исследования. Прежде всего должно быть произведено полное неврологическое обследование, причем изменения некоторых функций дают большую информацию, чем другие результаты. Мы пришли к выводу о том, что особенно ценную информацию об уровне поражения мозга, характере процесса и направлении, в котором он распространяется, дает характер изменений пяти физиологических функций. К ним относятся: 1) состояние сознания; 2) характер дыхания; 3) вид и реактивность зрачков; 4) движения глаз и окуловестибулярные реакции; 5) двигательные реакции скелетной мускулатуры.
В последующих разделах обсуждаются эти функции и корреляция нарушений их физиологических механизмов со степенью изменения сознания. Прежде всего, однако, необходимо установить. что известно о фундаментальных механизмах, лежащих в основе нарушений сознания и развития коматозных состояний.
Физиология и патология сознания и кома
У человека состояние сознания определяется уровнем бодрствования и суммарной характеристикой познавательных функций мозга (содержанием сознания). Сноподобные нарушения сознания почти всегда свидетельствуют об остром или подостром начале нарушений мозга и менее характерны для хронического процесса. Бодрствование у млекопитающих зависит от интегративной деятельности физиологических механизмов, связанных с ретикулярной формацией и другими структурами, расположенными в верхних отделах ствола мозга и распространяющимися от уровня середины моста вперед до гипоталамуса. Сознательное поведение зависит от наличия в полушариях головного мозга относительно сохранных функциональных зон, широко взаимодействующих между собой и с глубинными активирующими системами в верхних отделах ствола мозга, гипоталамусе и таламусе. Исследования на низших животных дополняют наблюдения, сделанные на человеке, позволяя определить локализацию структур мозга, с которыми связана такая характеристика сознания, как бодрствование. Исследования на животных имеют также особое значение для объяснения необычайно выраженного взаимодействия стволово-кортикальных и интракортикальных систем, лежащего в основе наиболее высоких форм интегративного поведения. Судя по данным исследований познавательных функций, возможность сознательной самооценки значительно богаче у человека,
-чем у животных, что по крайней мере частично зависит от сохран-ности речевых зон в доминантном полушарии головного мозга. Далее в этом разделе детально обсуждены механизмы, лежащие в основе бодрствования и познавательных функций мозга. Несколько дополнительных источников, в которых имеется содержательное обсуждение различных аспектов нейробиологии сознания, приведены в списке литературы [71, 72, 96, 119, 144, 156, 224].
Исследования на животных
Несмотря на то что в руководстве по физиологии, которое' Carpenter издал в 1853 г., подчеркивалось важное для сознания значение диэнцефальной области [37], физиологи не уделяли существенного внимания этой концепции, пока Berger в 1928 г. не установил, что сон связан с более медленными и синхронными ритмами на ЭЭГ, чем бодрствование [14]. Симметричное увеличение синхронизации на ЭЭГ во время сна можно было объяснить, только проявлением физиологической активности подкоркового водителя ритма, оказывающего диффузное влияние на кору, но расположенного вне ее. В 1937 г. Bremer представил дальнейшие доказательства значения ствола для коры, когда в эксперименте на кошках он сравнил результаты перерезки ствола на понтомезэнцефальном и медуллярно-спинальном уровнях [23]. Хирургическая операция не сопровождалась каким-либо повреждением оральных отделов диэнцефальной области или полушарий головного мозга, а системные функции животного поддерживались па физиологическом уровне. Однако кошки с перерезкой на уровне среднего мозга постоянно находились в состоянии сна с синхронными сноподобными ритмами на ЭЭГ без признаков реакции пробуждения, тогда как у животных с перерезкой на медуллярно-спинальном уровне отмечалось бодрствующее состояние, а их ЭЭГ характеризовалась десинхронизацией, напоминающей нормальную реакцию пробуждения. В связи с тем что у животных с перерезкой на медуллярно-спинальном уровне была сохранена слуховая и тригеминальная афферентация, Bremer пришел к выводу о том, что для бодрствования необходима стимуляция полушарий головного мозга сенсорными импульсами. При этом он пренебрег объяснением причин, по которым неповрежденные зрительные и обонятельные пути у животных с перерезкой на уровне среднего мозга не могли обеспечить необходимую сенсорную стимуляцию, однако пришел к выводу, что в случаях, когда специфическая сенсорная стимуляция отсутствует или прервана, кома возникает пассивно.
Bremer был в основном прав в своих выводах, но в тот период, он не понимал, что в стволе мозга могут находиться и восходящие механизмы, оказывающие неспецифическое влияние на бодрствование. Наличие такой системы впервые стало ясно, когда Morrison и Dempsey [1942] обнаружили диффузную таламокортикальную рекрутирующую систему, независимую от каких-либо специфических первичных систем [187]. Через несколько лет Morruzzi, Magoun открыли в ретикулярной формации ростральных отделов ствола мозга еще одну область, стимуляция которой оказывала генерализованное неспецифическое активирующее влияние на кору больших полушарий [189]. Для определения обнаруженной ими системы Morruzzi, Magoun ввели новый термин — восходящая1 ретикулярная активирующая система (ВРАС) [172, 188]. Morruzzi, Magoun локализовали ВРАС в пределах центра мозгового ствола от среднего мозга до гипоталамуса и таламуса-
31,
и показали, что структуры, находящиеся в этой области, непосредственно или косвенно передают на кору больших полушарий диффузные физиологические импульсы, имеющие существенное значение для бодрствования и характера ЭЭГ. Когда у спящего животного производили прямую стимуляцию структурных образований ВРАС с помощью введенного в них электрода, на ЭЭГ регистрировалась диффузная десинхронизация и быстро появлялись поведенческие признаки пробуждения. При разрушении ВРАС на ЭЭГ возникали медленные синхронизированные ритмы и развивалась кома, причем эти нарушения нельзя было устранить интенсивной сенсорной стимуляцией даже при сохранности основных соматических сенсорных путей от периферии через таламус к коре. В то же время разрушение первичных таламокортикальных сенсорных путей не сопровождалось развитием комы до тех пор, пока ВРАС и ее связи с ростральными отделами переднего мозга были сохранены. В определенном соответствии с выводом о том, что ВРАС является центральным субстратом сознания, по-видимому, находятся и данные ранних исследований включая наблюдения, согласно которым наркотические препараты оказывают бесспорное избирательное угнетающее воздействие на ядра ствола мозга. Поэтому постепенно стало утверждаться мнение, согласно которому сознание связано с явным возбуждающим влиянием ВРАС, активирую- щим кору больших полушарий, и большинство бессознательных состояний обусловлено избирательным угнетением или разруше- ; нием ретикулярной формации. Проведенные на высоком уровне электрофизиологические, нейроанатомические и фармакологические исследования последних лет позволили внести некоторые изменения в описанные выше более ранние представления. Однако фундаментальная концепция о неспецифических физиологических механизмах бодрствования, связанных с верхними отделами ствола мозга, хорошо выдержала проверку временем и дальнейшими экспериментами.
Анатомия и физиология активирующей :
системы ствола мозга
Ретикулярная формация. Анатомически ретикулярная формация состоит из центральных ядер ствола мозга, распространяющихся от каудальных отделов продолговатого мозга до ростральных
отделов среднего мозга. Несмотря на то что ее границы не являются вполне четкими, у человека в ретикулярной формации выделено определенное количество хорошо очерченных ядер и ряд других менее дифференцированных структурных образований [206]. Нейроны ретикулярной формации существенно варьируют по величине, но большинство из них попадает в категорию клеток среднего размера с «изодендритическим» характером расположения дендритов, отходящих от тела нейронов перпендикулярно длинной оси ствола мозга. Организация ретикулярной формации
является более определенной в продолговатом мозге и каудальных
32
отделах моста. Наружные 2/з этих отделов ретикулярной формации состоят из нейронов небольшого и среднего размера и формируют область, в которой оканчиваются идущие в эту формацию афферентные волокна. Медиальная треть (гигантоклеточная область) состоит из наиболее крупных нейронов, от которых берут начало длинные восходящие н нисходящие пути ретикулярной формации [26]. Большое число коротких и длинных аксонов создает условия для широкого взаимодействия в пределах ретикулярной формации и обеспечивает ее способность как к быстрому, так и к медленному проведению. Длинные аксоны ВРАС проходят в восходящем направлении главным образом в пределах центрального пучка покрышки [193]. Ни на одном из уровней ретикулярной формации не было обнаружено короткоаксонных клеток Гольджи типа II, хотя существование этих клеток могло бы объяснить такие физиологические свойства пробуждения, как медленное возникновение и большая продолжительность. Отдельные ретикулярные нейроны распространяют поля своих дендритов па обширные области, создавая континуум их свободного переплетения с восходящими и нисходящими миелинизированными и немиелинизированными пучками волокон. Совершенная архитектура формации создает оптимальные анатомические условия для стимуляции через коллатера-ли, идущие от многих специфических афферентных путей, так же как и от соседних ядерных масс мозгового ствола [229].
Ретикулярная активирующая система получает коллатерали и может быть возбуждена через любой большой соматический и специфический сенсорный путь. Коллатерали спиноталамического пути к медуллярным и мостовым отделам покрышки наиболее многочисленны и имеют наибольшее значение для возникновения реакции пробуждения при ноцицептивных раздражениях. Особое значение для этой реакции имеет система тройничного нерва. Кора больших полушарий не только стимулируется ВРАС, но и реципрокно иннервирует ретикулярную формацию, стимулируя и модулируя ее активность и обеспечивая один из основных механизмов обратной связи, с помощью которого передний мозг регулирует поступающую к нему информацию [190]. Благодаря этой системе стимулы одинаковой физической интенсивности, но имеющие различный «смысл» для психики, вызывают реакцию пробуждения совершенно разного характера.
Вследствие наличия многочисленных составляющих ее компонентов ВРАС лучше рассматривать как физиологическую систему, чем как строго очерченную анатомическую структуру. Определенные, четко ориентированные пучки волокон, такие как ретикуло-таламический тракт, проводят возбуждение в центропетальном направлении [239]. Кроме того, группы клеток, аксоны которых проецируются рострально, могут быть найдены на различных уровнях ствола, хотя анатомы и расходятся во мнении, в какой степени эта система относится к ретикулярной формации. Анатомические и физиологические детали проекций ядер ствола мозга на кору больших полушарий до сих пор остаются неясными. Однако в настоя-
3 Заказ Л"» 1117 33
щее время можно идентифицировать по крайней мере три основных восходящих пути от ретикулярной формации. Один из них проецируется к ретикулярным ядрам таламуса, а затем к коре через проекцию специфических ядер таламуса [227, 307]. Второй проходит через гипоталамус и влияет на базальные структуры переднего мозга, включая лимбическую систему [193]. Третий состоит из аксонов серотонинергических нейронов ядер шва среднего мозга [186] и норадренергических нейронов locus coeruleus (голубое, или синее пятно) [128, 159] и оказывает диффузные, широко распространяющиеся влияния на новую кору.
Физиологические исследования свидетельствуют о том, что стимуляция ретикулярных ядер таламуса преимущественно тормозит кору больших полушарий, что характеризуется появлением реакций вовлечения и сопутствующей ей синхронной корковой деятельности [307]. Происхождение таламической реакции вовлечения из этой ядерной структуры несколько лет назад установил Purpura [227]. Анатомические исследования, проведенные М. Scheibel, A. Scheibel [248], показали, что таламические ретикулярные ядра проецируются только в зрительный бугор. Эти наблюдения дают основание считать, что диффузные физиологические эффекты раздражения этих ядер, наблюдаемые в коре больших полушарий, опосредованы специфическими ядрами таламуса. Стимуляция ретикулярной формации среднего мозга уменьшает или устраняет тонические тормозные влияния таламических ретикулярных ядер, как и стимуляция фронтоталамических путей, идущих в каудальном направлении обратно к таламусу в составе таламофронтальной кортикальной системы. Увеличивая или уменьшая таламические тормозные влияния на кору, BPAG является вентильным механизмом, который ограничивает пли усиливает воздействие на кору как специфических восходящих, так и кортикальных нисходящих систем, оказывающих в бодрствующем состоянии постоянное влияние на ядра таламуса [55].
Релейные ядра л и м б и ч е с к о и системы включены в систему восходящих влияний на кору и также играют важную роль в осознанном поведении. Многие идущие от гипоталамуса волокна достигают миндалины и области перегородки [55, 245, 246]. В этих образованиях происходит переключение на другие компоненты лимбической системы, включая гиппокамп, медиодорсальные ядра таламуса и миндалину [192, 281]. Особенно важное значение имеет большая проекционная система, идущая к новой коре префронтальных долей через меднодорсальные отделы таламуса [154, 158]. Nauta высказал предположение о том, что эти ре-тикулогипоталамонеокортикальные реципрокные взаимоотношения модулируют не только уровень бодрствования, но и внешние реакции организма на инстинктивные вегетативные и эмоциональные стимулы [192]. Важность интегрирующих влияний, которые оказывают ретикулярные проекции в лимбическую область, подчеркивается тем фактом, что сюда через многочисленные реле обратно проецируется каждое сенсорное поле коры [129, 281]. Возможная
34
зависимость акинетического мутизма от дисфункции лимбической системы и переднего мозга обсуждена выше.
Прямые афферентные системы. Недавно проведенные нейро-анатомические исследования, особенно те, в которых применялась ауторадиографическая методика, выявили различные прямые афферентные пути в центральных отделах ствола мозга. Эти пути не следует относить к ретикулярной формации, хотя они расположены в пределах структурных образований, которые на основании опытов со стимуляцией и разрушением Moruzzi, Magoun [189] рассматривают как часть ВРАС. Функциональная роль этих путей выяснена только частично, но они проецируются на верхние отделы ствола мозга и лимбическую систему, очевидно, имея значение для бодрствования и интегративных познавательных процессов. Рассматриваемые прямые проекционные системы происходят от нейронов различных ядер моста, особенно от locus coeruleus, ядер шва и парабрахиалъных ядер. Проходят эти пути главным образом через дорсальный пучок покрышки, дорсальные отделы гипоталамуса и центральный тракт, соединяющий покрышку и медиальные отделы переднего мозга. Они оканчиваются в основном в поясной извилине, лобно-орбитальных и медиовисочных отделах коры, т. е. в тех областях мозга, которые связаны и с медиодорсальными ядрами таламуса [18, 53, 128, 162, 243, 282].
В экспериментах на животных обширные повреждения в центральных отделах покрышки — в верхней трети моста, в области среднего мозга или дорсальных отделах гипоталамуса — достаточны для того, чтобы устранить или существенно уменьшить восходящие влияния, в норме необходимые для сознания [189]. Структуры, необходимые для активации кортикальных систем, в каудальном направлении распространяются не ниже уровня корешка тройничного нерва. У животных медиальная область нижних отделов моста и продолговатого мозга имеет существенное значение для определенных стадий сна и ЭЭГ, но видимо, не оказывает прямого влияния на уровень бодрствования. Batini с соавт. [8] описали появление бодрствования у кошек с перерезкой ствола мозга па уровне средних отделов моста (среднемостовой претригеминальный препарат), a Jouvet [131] наблюдал пробуждение на своих «ретропонтинных» препаратах, где ствол мозга был перерезан на уровне трапециевидных тел, несколько ростральнее понто-медуллярного соединения.
Кора больших полушарий и сознательное поведение
Как уже было сказано, осознание собственной личности и сознательное поведение у человека зависят от интегративной деятельности бодрствующей коры больших полушарий. Экспериментальные исследования последних 20 лет привели к значительным достижениям в понимании нормальных физиологических характеристик этих структур у млекопитающих. К числу наиболее важ-
3* 35
!
Открытие колонкомодульной организации корковых функций и обширного распространения неокортикальных связей открывает перспективу для ответа на некоторые давно стоявшие перед исследователями вопросы: какие качественные или количественные влияния коры больших полушарий приводят к существенным изменениям сознательного поведения? Регионарная специфичность коры больших полушарий для двигательных, зрительных, слуховых и речевых функций была выявлена еще в XIX в. Психологические и психофизиологические исследования последних 25 лет все более определенно свидетельствуют о том, что окончательная интеграция многих дополнительных сенсорных и познавательных функций имеет определенную, иногда очень точную локализацию в полушариях головного мозга, при этом иногда даже в разных полушариях головного мозга. В одном из следующих разделов обсуждается вопрос о возможности непропорциональной зависимости от речевых зон доминантного полушария даже такой функции, как осознание собственной личности.
Аргументом против бесспорных доказательств в пользу наличия в головном мозге областей преимущественной локализации многих, а возможно и большинства познавательных функций, являются столь же убедительные данные, свидетельствующие о том, что при любом повреждении мозга, даже локализованном, увеличение размеров поражения приводит к соответствующему снижению уровня
36
бодрствования и угнетению психических функций больного. Например, Chapman, Wolff собрали убедительные факты, свидетельствующие о том, что при повреждениях мозга степень нарушения познавательных функций приблизительно пропорциональна количеству утраченной мозговой ткани независимо от локализации очага поражения [42]. Другие исследователи также указывают на то, что при увеличении размеров повреждения мозга уровень бодрствования постепенно снижается вплоть до полного исчезновения поведенческих признаков сознания и познавательных процессов при полном или почти полном разрушении коры, даже при отсутствии поражения ствола мозга [40, 68, 112, 222].
Механизм, благодаря которому повреждение одной области мозга приводит к нарушению функций другого неповрежденного его отдела, объясняется обширными связями между различными областями коры. Активное функционирование любой зоны мозга зависит от особенностей той постоянной афферентной стимуляции, которую она получает от специфических ядер таламуса и через неспецифические таламокортикальные пути; оно зависит также от взаимодействия с огромным количеством межкорковых связей, активность которых флюктуирует в соответствии с воздействием внутренних и внешних стимулов, точные механизмы возникновения которых иногда остаются неясными. Удаление обширных церебральных зон приводит, таким образом, к возникновению неспецифического эффекта, вполне сравнимого с хорошо известным эффектом разрушения и подавления глубинно расположенных механизмов бодрствования. Подобное обширное церебральное повреждение, по крайней мере в остром периоде, приводит к физиологическим изменениям, далеко выходящим за пределы функций, регулируемых поврежденным отделом мозга.
Можно привести много клинических примеров, свидетельствующих о том, что повреждение определенной церебральной зоны приводит к угнетению физиологических функций, а вследствие этого и метаболизма областей мозга, значительно удаленных от зоны повреждения. Большие опухоли мозга могут привести к снижению скорости мозгового кровотока и метаболизма в отдаленных областях полушарий головного мозга, даже если эти опухоли не вызывают повышения внутричерепного давления и смещения содержимого черепа [75]. Острый ишемический инсульт в одном полушарии головного мозга сопровождается снижением скорости кровотока и метаболических процессов и угнетением физиологической активности противоположного полушария [179, 266]. Экспериментальная ишемия в зоне васкуляризации одной средней мозговой артерии приводит у животных к быстрому угнетению метаболизма и физиологических функций в зеркально расположенной области противоположного полушария, с которой зона ишемии имеет обширные связи через мозолистое тело [149].
37
Нейрофармакологические механизмы сознания
В результате исследований ЦНС обнаружено такое множество химических агентов, что это вызывает определенное удивление. Эти агенты частично или в значительной степени соответствуют критериям нейромедиаторов. Некоторые из этих биохимических веществ, бесспорно, воздействуют на пути, от которых зависят поведенческие реакции, соответствующие наличию состояние бодрствования и его отсутствию. Однако понимание механизма такого воздействия для большинства этих веществ остается слишком фрагментарным, чтобы его можно было бы здесь обсуждать. Некоторые соображения позволяют объяснить эти ограничения. Результаты анатомических исследований клеточной природы нейромедиаторов и распределения их центральных путей значительно опережают таковые в числе и определенности в экспериментальных работах, в которых выясняется их функциональное значение. Мало известно о механизме взаимодействия фармакологических субсистем, хотя такое взаимодействие суммирует и усложняет видимый эффект стимуляции «специфических» систем. И наконец, по-видимому, аналогичные фармакологические системы могут иногда вызвать разный эффект у различных животных. Поэтому результаты экспериментов на животных должны очень осторожно применяться к человеку.
С учетом представленных выше ограничений можно считать, что в качестве возможных медиаторов механизмов бодрствования, познавательной деятельности, ступора и комы наибольшего внимания заслуживают центральные ацетилхолинергические и моно-аминергические системы.
Роль холинергических механизмов в пробуждении обсуждается с 1950-х голов [62, 131]. Такие холинергические лекарственные препараты, как физостигмин, проникающие через гематоэнцефа-лический барьер, приводят к возникновению поведенческой реакции пробуждения и активации ЭЭГ при различных видах комы у человека и животных. Так как холинергические нейроны расположены на различных уровнях коры, диэнцефальной области и ствола мозга, некоторые из этих фармакологических эффектов могут характеризовать скорее прямое раздражение коры, чем активацию ВРАС. Однако результаты гистохимических исследований ацетил-холинэстеразы позволили получить более убедительные доказательства наличия холинергических механизмов пробуждения в стволе мозга и базальных ганглиях. В соответствии с данными, полученными Shute, Lewis, холинергические волокна идут от ретикулярной формации среднего мозга в составе восходящих путей дорсальных отделов покрышки к тектальной области, претекталь-ному полю, коленчатым телам и таламусу [259]. Эта система получает афферентные волокна от различных зон, в том числе от locus coeruleus. Эти же исследователи установили, что восходящие холинергические пути в вентральных отделах покрышки идут от компактной части черной субстанции и соседней безымянной суб-
38
станции и, по-видимому, осуществляют холинергические связи между ретикулярной формацией и неокортикальными полями. Первоначально последний вывод не был достаточно убедительным, так как гистохимическое выявление ацетилхолинэстеразы иногда маркирует нехолиноцептивные клеточные мембраны, выявляя несуществующие специфические связи. Однако недавно Johnson с соавт. сообщили о результатах своих экспериментов на крысах, в которых нейронспецифичные разрушения в базальных отделах ядра Мейнерта приводили к уменьшению на 50—60% холинергической маркировки в лобных и дорсолатеральных отделах теменной коры [127]. По крайней мере при одностороннем поражении убедительных признаков изменений поведения у животных не выявлялось. Об относительном распределении и функциональном значении никотиновой в противовес мускариновой холинергической системе мозга имеется мало сведений. В соответствии с данными, полученными Kawamura, Domino, вызванная никотином у здоровых животных корковая активация исчезает после повреждения ретикулярной формации среднего мозга [136]. Эти результаты свидетельствуют о том, что ретикулярные холинергические синапсы функционируют опосредованно через никотиновые рецепторные пути. Кроме того, агонисты холинергической системы, оказывающие центральное воздействие, прерывают рекрутирующую реакцию в коре, так же как физиологическая стимуляция ретикулярной формации ствола мозга [67].
Центральная моноаминергическая система, особенно ее серото-нин (5-гидрокситрпптамин)- и норадреналинергические части включают существенные компоненты ретикулярной формации ствола мозга. Обе эти Нейрофармакологические системы имеют обширные коллатерали, дают широко распространенные проекции и нннервируют большую часть переднего мозга. Эти анатомические особенности прекрасно соответствуют задаче обеспечения модулирующих или регулирующих влияний на рецептивные поля, что дало различным исследователям стимул искать доказательства этих особенностей в различных поведенческих реакциях, включая пробуждение и сон [185, 186]. Наиболее стройную теорию, позволяющую объяснить значение моноаминергических систем для пробуждения, сна и комы, предложил Jouvet [131]. Основываясь на результатах собственных экспериментов, он сделал вывод о том, что медленный сон связан с освобождением серотонина в центральных синапсах нейронов, расположенных в ростральной части системы шва ствола мозга. Этот ядерный комплекс распространяется вдоль средней линии от среднего мозга спереди до средних отделов моста сзади. В то же время тонические поведенческие, или корковые реакции пробуждения он рассматривает как результат восходящих влияний норадренергических нейронов, расположенных в передних отделах locus coeruleus. На двигательные проявления реакции пробуждения, по мнению Jouvet, может оказать влияние допаминергическая система, которая проецируется от черной субстанции к другим ядрам экстрапирамидной системы.
39
Если это так, то нарушение проводимости в последней могло бы вызвать такое же угнетение двигательной активности, как при коме.
Требуются дальнейшие исследования для того, чтобы выяснить, в какой степени проведенный Jouvet анализ экспериментальных данных применим к наблюдаемым у человека реакциям пробуждения и бессознательным состояниям. Эксперименты на животных с химическим подавлением серотонинергических нейронов с помощью 5,6-дигндрокситриптамина не выявили какого-либо влияния такого вмешательства на медленный сон, реакцию пробуждения и бодрствование. Аналогично этому в экспериментах на животных, в которых производилась фармакологическая или физическая блокада locus coeruleus, также не было выявлено какого-либо влияния на реакцию пробуждения. Эти, по-видимому, противоречивые результаты трудно согласовать с точкой зрения о ведущей роли моноаминов в регуляции сна и бодрствования.
Имеются убедительные доказательства, свидетельствующие о том, что естественно возникающим тормозным медиатором центрального действия, широко распространенным в мозге, является гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) [115]. Было показано, что ГАМК освобождается из коры при ее торможении, и в то же время освобождение этого медиатора в коре уменьшается в период бодрствования, вызванного стимуляцией ретикулярной формацией мозгового ствола. Кроме этих фрагментарных данных, в настоящее время нет убедительных фактов, свидетельствующих о том, что избирательная блокада или активация системы ГАМК может привести к развитию коматозного состояния пли пробуждению.
Соотношение между сном и комой
Кома и медленный сон имеют много общих поведенческих и электроэнцефалографических характеристик. При этих состояниях отсутствует осознанное взаимодействие с окружающей средой, другие поведенческие реакции при этих состояниях часто также аналогичны. Исключением могут быть выраженные метаболические нарушения или повреждения в двигательной системе. ЭЭГ может характеризоваться медленными частотами (1—5 колебаний в 1 с как во время сна, так и при коме), а многие повреждения и заболевания, приводящие к развитию комы в позднем периоде, характеризуются сонливостью при меньшей выраженности процесса и на более ранних стадиях. Врачи предшествующих поколений не видели разницы между сном и комой, и даже несколько лет назад у физиологов было широко распространено мнение о том, что сон и кома обусловлены снижением интенсивности нормальных тонических импульсных влияний ретикулярной формации мозгового ствола на кору больших полушарий. Однако концепция аналогии процессов, лежащих в основе сна и комы, находится в противоречии с ранними наблюдениями Mangold с соавт. [173], установивших, что во время сна у человека скорость потребления мозгом
40
кислорода не меняется или возрастает, в то время как при коме она снижается [70]. Трудно согласовать прежнюю точку зрения с данными о четком соответствии изменений ЭЭГ и поведенческих реакций во время сна и только частичной выраженности такой взаимосвязи при патологических бессознательных состояниях. Например, при коме, обусловленной повреждением моста, для ЭЭГ более характерны нормальная частота ритмики, чем замедленная [301], а такие лекарственные препараты, как атропин, могут привести к замедлению ритмов ЭЭГ, не оказывая какого-либо влияния на поведенческую реакцию пробуждения [264].
Мнение о физиологической идентичности сна и комы постепенно пересматривалось благодаря достижениям ряда лабораторий и особенно исследованием Moruzzi [188], Jouvet [131]. Ими было установлено, что сон является активным физиологическим процессом с различными электроэнцефалографическими и поведенческими фазами, зависящими от функционального состояния определенных ядер мозгового ствола, расположенных рострально до задних отделов диэнцефальной области, а каудально — до верхних отделов продолговатого мозга. В настоящее время физиологический сон и патологическое затемнение сознания никто не считает аналогичными состояниями, и нерешенной проблемой является в большей мере выявление условий, при которых эти два состояния перекрывают друг друга, и причин, по которым часто создается впечатление о взаимном переходе одного состояния в другое у больных с нарушениями функций мозга.
Некоторые коматозные состояния, особенно метаболическая кома, напоминают глубокий сон в своих ранних стадиях. При глубоком сне, как и при коме, возникшей в результате патологического процесса, даже интенсивные стимулы могут не вызывать пробуждения. Тонус мышц низок, объем дыхания, температура тела и артериальное давление также падают ниже уровня, характерного для условий бодрствования, замедляется ритмика на ЭЭГ. Кроме того, почти у всех больных, находящихся в коматозном состоянии, со временем уровень бодрствования до определенной степени повышается. Исключением являются больные с повреждением зад-недорсальных отделов гипоталамуса и соседней области среднего мозга, так как эти больные могут оставаться неопределенно долго в более или менее постоянном сноподобном состоянии. В зависимости от причины комы и сопутствующих структурных повреждений мозга может наступить пробуждение через несколько часов, дней и даже педель после возникновения сноподобной комы. Скорость восстановления сознания зависит от интегративной деятельности верхних отделов ствола и гипоталамуса, причем сохранность иди разрушение структур переднего мозга на этот процесс не оказывает никакого влияния. Характерной особенностью состояния больных, находящихся в хроническом вегетативном состоянии, является циклическая смена сна и бодрствования. При пробуждении таких больных поведенческая, а часто и электроэнцефалографическая характеристики их состояния раньше или позже начинает
41
соответствовать определенным фазам нормального сна. Неизвестно, однако, полностью ли соответствует норме продолжительность таких циклов смены сна и бодрствования.
Представленные выше соображения позволяют сделать два вывода об аналогии со сном большинства коматозных состояний. Один из них заключается в том, что бодрствование и сон можно отнести к примитивным вегетативным функциям, осуществление которых в форме общих поведенческих реакций требует не многим более, чем сохранности определенных стволовых механизмов. Другой вывод заключается в том, что сноподобное состояние при коме отражает временное торможение механизма пробуждения, форму «шока» ретикулярной формации, аналогичного спинальному шоку, проявляющемуся торможением двигательной активности дистальных сегментов спиного мозга при остром повреждении верхнего спинального уровня.
Обсуждаемая проблема не может быть решена при помощи доказательств, основанных на сопоставлении пороков развития новорожденных с повреждениями нормально развитого мозга и нервной системы у взрослых больных. Однако младенцы с отсутствием полушарий головного мозга (анэнцефалы) и полной сохранностью ствола мозга, включая ростральные отделы среднего мозга, характеризуются нормальными поведенческими признаками смены сна и бодрствования и примитивными эмоциональными реакциями [92, 93]. Эти наблюдения делают более убедительным заключение о том, что у человека все механизмы, необходимые для смены сна и бодрствования, расположены в стволе мозга, а большинство коматозных состояний зависит скорее не от разрушения. а от остро возникшего торможения этих механизмов.
Исследования нарушений сознания у человека
Большинство экспериментальных исследований механизмов сознания на животных заключается в корреляции анатомических и электрофизиологических данных с поведенческими реакциями. Однако использование такой методики неизбежно связано с определенными ограничениями. Различные виды животных не всегда реагируют аналогично на повреждение одной и той же локализации. Ни одно исследование на животных не дает возможностей, имеющихся при изучении человека, у которого можно оценить способность к восприятию собственной личности — основную характеристику сознания. Повреждения у животных, нарушающие реакцию пробуждения, обычно возникают остро. Эффект становится иным, когда аналогичное повреждение создают более медленно, в соответствии с темпом развития патологических процессов, часто наблюдаемых у человека [1]. При этом даже у животных поведенческие и электроэнцефалографические реакции, возникающие в результате острого повреждения, существенно изменяются, если длительный уход является успешным и животное выживает. Это положение было продемонстрировано Batseel на собаках [9], Villablanca на кошках [296] в экспериментах с перерезкой ствола
42
мозга на уровне среднего мозга. В этих условиях первоначально возникала кома п ритмика на ЭЭГ замедлялась, но в дальнейшем у таких животных с изолированным передним мозгом и диэнце-фальной областью отмечалось существенное восстановление неврологических функций и появлялись электроэнцефалографические признаки, характерные для чередования сна и бодрствования. Восстановление циклической активности изолированного переднего мозга свидетельствует в этих случаях о том, что произошла функциональная реорганизация. Вероятнее всего, зрительные и ольфак-торные стимулы приводят к развитию таламокортикальных и ин-теркортикальпых связей, взаимодействие которых, как и реактиви-рование гипоталамо-лимбико-фронтальных связей, способствует восстановлению некоторых нормальных корковых функций. Следует добавить, что даже острые опыты на животных могут иногда привести к диссоциации между электроэнцефалографической активацией и поведенческими признаками пробуждения. В соответствии с данными, полученными Feldman, Waller, разрушение гипоталамуса, не затрагивающее ретикулярной формации среднего мозга, сопровождается развитием длительного сомнолентного состояния, несмотря на то. что стимуляция среднего мозга и периферических афферентных путей может еще привести к появлению низковольтных десинхронизированных ритмов на ЭЭГ [82]. Эти несоответствия и различия неврологических нарушений, возникающих при повреждении анатомически сопоставимых структур низших животных п человека, делают решающими для понимания патогенеза нарушений сознания хорошо документированные клинические и морфологические данные.
Как будет указано ниже, для возникновения ступора или комы необходимо, чтобы были повреждены пли угнетены функции либо обширных областей обоих полушарий головного мозга, либо структур, расположенных парамедианно в диэнцефальной области и верхних отделах ствола мозга, либо имело место сочетанное повреждение как полушарий, так и ствола мозга. На рис. 1 представлены примеры таких повреждений, приводящих к развитию комы, тогда как рис. 2 иллюстрирует менее распространенное повреждение, при котором у больных стойко сохраняется реакция пробуждения.
Исторический обзор. Подробные клинические описания больных с органическими поражениями мозга, позволяющие сделать выводы о механизмах сознания и возникновения коматозных состояний у человека, появились в литературе более чем 100 лет тому назад. Gayet [1875] описал апатичного и вялого больного, у которого при отсутствии активной стимуляции наступал сон, напоминающий коматозное состояние [95]. Заболевание продолжалось 5 мес, а при вскрытии в головном мозге было обнаружено воспаление, размягчение и склероз в центральном сером веществе, окружающем III желудочек, водопровод и IV желудочек. Mauthner, анализируя в 1890 г. данные Gayet, указывал на зависимость между сомноленцией и наличием геморрагического некроза в тех же областях моз-
43
Рис. 1. Поражения мозга, являющиеся причиной комы.
а — диффузная демиелинизация подкорковых отделов полушарий мозга пчеле аноксип (см. наблюдение 1—1);
б — лимфома диэнцефальной области (полные данные представлены при описании наблюдения 2—14);
в — инфаркт в диэнцефально-мезэнцефальной области; 60-летний мужчина был обнаружен на улице в бессознательном состоянии, он оставался в таком состоянии в течение 6 мес после поступления в госпиталь. Больной лежал с закрытыми глазами. Спонтанные движения отсутствовали. При болевых раздражениях отдергивал конечности, наблюдалась гримаса боли. В течение последующих 2 мес больной открывал правый глаз при звуковых раздражениях. Кроме того, однажды он невнятно произнес свое имя. Однако никогда адекватно не выполнял инструкции. Через 8 мес после поступления больной умер. При вскрытии был обнаружен выраженный атеросклероз мозговых артерий и инфаркт с кистозными перерождениями, распространяющийся на перивентрикулярное серое вещество задних отделов III желудочка, водопровод мозга, а также на левую ножку мозга;
г — инфаркт верхних отделов моста; 56-летний мужчина, страдающий диабетом и гипертензией, был доставлен в госпиталь с жалобами на общую слабость и рвоту. Через день после поступления больной внезапно потерял сознание, у него исчезли реакции на болевые раздражения, появились гипервентиляция и неравномерное стояние глаз по вертикали. Не приходя в сознание, больной умер через 26 дней. В средних отделах базилярной артерии был обнаружен тромб. Обширный инфаркт
Рис. 2. Поражения мозга, не приводящие к стойкому коматозному состоянию.
а — инфаркт ствола мозга (детали клинической картины представлены при описании наблюдения 3—2; б — кровоизлияние в продолговатый мозг (наблюдение 1—2).
га при верхнем полиоэнцефалите Вернике, выявляя связь сомно-ленции при энцефалите с аналогичным распространением поражения в зоне мозга, окружающей водопровод. Mauthner пришел к выводу о том, что при поражении среднего мозга нарушения бодрствования наступают в результате блокады нервных импульсов с периферии к коре: «Я... вижу в основе возникновения сна нарушение проведения центрифугальных и центрипетальных импульсов... Сон локализуется в центральном сером веществе полостей мозга» [176].
распространялся на покрышку верхних отделов моста и нижних отделов среднего мозга;
д — кровоизлияние в ствол; у 49-летнего мужчины с выраженной гипертензией внезапно развились головная боль в затылочной области и слабость в правах конечностях. Через несколько часов наступило коматозное состояние. При болевых раздражениях появилась децеребрационная ригидность. Больной оставался в коматозном состоянии 2 мее, затем сознание постепенно восстановилось. Однако у больного оставалась выраженная дизартрия, дисфагия и тетрапарез. Через 7 мес •больной скончался. При морфологическом исследовании выявлены остаточные явления нескольких небольших кровоизлияний в покрышку нижних отделов среднего мозга, моста и верхних отделов продолговатого мозга.
45
Точка зрения, высказанная Mauthner, была длительное время единственной, н его современники считали причиной сна и комы ишемию мозга или нарушение проводимости в волокнах лучистого венца в больших полушариях. Huglings Jackson локализовал сознание в лобных долях и, по крайней мере, клиницисты не проявили желания полемизировать с ним [116]. Однако в 1920 г. хорошо известные данные о поражениях среднего мозга у больных, умерших от летаргического энцефалита, позволили Economo привлечь внимание к важной роли в возникновении комы поражений ствола мозга [297]. Было показано, что причиной возникновения коматозных состояний при различных заболеваниях: опухолях мозга [6, 91], инфарктах мозга [22], черепно-мозговой травме [120] —могут явиться повреждения мозга одной и той же локализации. При этом утрата сознания или его выраженное угнетение могут быть обусловлены возникновением относительно ограниченных очагов поражения, если они охватывают парамедианные отделы серого вещества на любом участке от задних отделов гипоталамуса до нижних отделов покрышки моста.
Приведенные выше данные существенно дополнены исследованиями последних лет, которые обсуждаются в последующих разделах. Следует, однако, отметить, что даже многочисленные исследования, проведенные на людях и животных, недостаточны для ответа на вопрос, совместимо ли повреждение, которое привело к острой утрате сознания, с восстановлением последнего, если больной выживет.
Полушария головного мозга. Большинство исследований, проведенных на людях, свидетельствует о том, что для возникновения комы или хронического вегетативного состояния должна быть повреждена или подавлена функционально большая часть обоих полушарий головного мозга. Однако некоторые исследователи ставят вопрос о том, не имеет ли левое полушарие более существенного отношения к сознанию, чем правое. За последние 40 лет результаты исследований в нескольких лабораториях, особенно проведенных Milner [182], Teuber [286], Hecaen [105]. Sperry [272], Gazzaniga [96], постепенно вытеснили старую концепцию о том, что речь представляет единственную анатомически локализованную психическую функцию в полушариях головного мозга человека. Обследования больных с повреждениями полушарий головного мозга, так же как детальные и остроумные психологические обследования больных с хирургической перерезкой передних двух третей мозолистого тела, обнаружили удивительную латерализацию корковых полей, связанных с распознаванием формы, пространственным невербальным восприятием (в противоположность вербальной памяти) и разнообразными другими зрительными и гностическими функциями. Один из важных выводов этих исследований заключается в том, что у человека имеется особая взаимосвязь между речью и осознанием собственной личности [156]. Некоторые клинические и экспериментальные исследование свидетельствуют о том, что левое полушарие влияет на сознание
46
в большей степени, чем можно было бы объяснить, оценивая относительное количество мозговой ткани. Поскольку в доказательстве этого положения имеются противоречия, есть смысл изложить здесь соответствующие данные более подробно.
Serafitinides с соавт. в 1965 г. впервые сообщили о том, что барбамил, введенный в сонную артерию, осуществляющую кровоснабжение доминантного полушария, связанного с речевой функцией (обычно левого), чаще приводит к кратковременной утрате сознания, чем при введении этого же препарата в противоположную артерию [252]. Преходящая невозможность разбудить больного отмечается даже тогда, когда появляется только гомолатеральное замедление ритмов на ЭЭГ. Эти факты делали обоснованным вывод о том, что сознание, как и речь, иногда зависит от доминантного полушария. Rossadini, Rossi не смогли воспроизвести эти результаты, возможно потому, что в качестве критерия они принимали утрату сознания больше чем на 1 мин [238]. Однако еще две исследовательские группы сообщили о том, что явная утрата сознания чаще отмечается у больных с ишемическим инсультом в левом доминантном полушарии, связанном с речевой функцией, чем при инфарктах в субдоминантном полушарии. По данным Schwartz, утрата сознания сразу же после ишемического инсульта наступила у 38 из 46 больных при локализации процесса в доминантном полушарии и только у 3 из 54 больных — при аналогичном поражении субдоминантного полушария [250]. В этой работе многие клинические данные были фрагментарными и оценивались ретроспективно после смерти больного. Результаты этого исследования находятся в столь явном противоречии с опытом .многих клиницистов, что к ним нужно относиться с осторожностью. Однако Albert с соавт., изучая этот же вопрос и оценивая клинические данные 47 больных с аналогичными поражениями, пришли почти к тем же выводам [3]. У 57% больных с поражением левого полушария наступало нарушение сознания (у 8 больных — сомноленция, у 3 — ступор, у 2 — кома). В то же время при поражении правого полушария нарушения сознания имели место только у 25% больных, причем ни в одном наблюдении не отмечалось коматозного состояния. Детальный анализ материала не выявил каких-либо доказательств того, что ишемические очаги в левом полушарии обширнее, чем в правом.
Оценивать такую характеристику сознания, как восприятие собственной личности, позволяют только поведенческие реакции, возникающие в ответ на словесные команды или жесты врача. Поэтому заключения о связи этой функции с доминантным левым полушарием в настоящей монографии оправданы лишь постольку, поскольку они имеют отношение к более высокой частоте возникновения ступора и комы при острых повреждениях левого полушария. Имеющиеся факты делают обоснованным вывод о том. что осознание собственной личности, как и речевые функции, больше связаны с функциональной активностью доминантного полушария, чем субдоминантного. Внезапная утрата этих функ-
47
ций поэтому приводит в поведенческом плане к выключению более половины функционирующей массы полушарий головного мозга, результатом чего часто и может быть развитие ступора. Подводя итоги, можно сказать, что, за исключением, может быть, некоторых случаев внезапных обширных поражений доминантного полушария, вызывающих развитие афазии, одностороннее нарушение функций полушарий головного мозга само по себе к возникновению ступора пли комы не приводит. Более того, при отсутствии вторичных влияний, распространяющихся за пределы первичного очага, даже обширные повреждения доминантного полушария если и оказываются причиной нарушений сознания, то проявляются только в виде кратковременного коматозного состояния. Большие односторонние повреждения любого полушария головного мозга приводят к уменьшению уровня бодрствования, находящегося в относительном соответствии с размерами очага и его вторичными влияниями (см. главу 2); для возникновения ступора или комы, однако, необходимо двустороннее обширное поражение или нарушение функций полушарий головного мозга или диэнцефальной области. В качестве примера приводим следующее наблюдение.
Наблюдение 1—1. Мужчина 59 лет обнаружен в бессознательном состоянии в комнате, заполненной осветительным газом. Его сосед был уже мертв. При поступлении больной ареактивен. Артериальное давление 120/80 мм рт. ст., частота пульса 120, дыхание регулярное —18 в 1 мин,. ректальная температура 39 °С. Рефлексы растяжения снижены, подошвенный рефлекс отсутствует. Над всей поверхностью обоих легких прослушиваются крупнопузырчатые хрипы.
Больному назначено интраназальное введение кислорода. Пробуждение наступило через 30 ч. На 2-е сутки пребывания в госпитале больной был в сознании и ориентирован. На 4-е сутки температура стала нормальной, в легких хрипы не прослушивались, и больной был переведен на амбулаторное лечение. В неврологическом статусе какие-либо нарушения отсутствовали. Не было изменений психической деятельности, психиатры не обнаружили признаков органического поражения мозга. Больной был передан под наблюдение родственников через 9 дней после аноксического эпизода.
В течение 2 дней пребывания в домашних условиях больной был в хорошем состоянии. Однако в дальнейшем появилась вялость и больной включался в разговор только при активном обращении собеседника. На следующий день он избегал общения и давал односложные ответы. Еще через один день (через 13 дней после аноксии) больной стал неопрятным, не мог ходить, у него нарушилось глотание и жевание. Он не разговаривал и не узнавал членов своей семьи. Больного поместили в частный санаторий с диагнозом «депрессивное состояние». Состояние ухудшалось, и через 28 дней после аноксии больного снова госпитализировали. Артериальное давление 170/100 мм рт. ст., частота пульса 100, дыхание 24 в 1 мин» температура 38,5 °С. Крупнопузырчатые хрипы выявлялись в нижних отделах обоих легких. Появился постоянный профузный пот. Исчезла реакция на боль, но при громких звуках больной тотчас открывал глаза. Конечности были согнуты, отмечалось повышение мышечного тонуса. Глубокие сухожильные рефлексы были резко повышены, подошвенный рефлекс характеризовался разгибанием. Результаты лабораторных исследований, включая состав спинномозговой жидкости, были в норме. Через 3 дня больной умер.
На вскрытии обнаружили распространенную бронхопневмонию. Мозг макроскопически был в норме, отека мозговой ткани не было. Коронарные срезы патологии не выявили, некрозы в области бледного шара отсутство-
48
Рис. 3. Нормальный характер корковых нейронов в извилине гиппокампа-(х100) (наблюдение 1—1).
вали. При гистологическом исследовании обнаружена в общем хорошая сохранность нейронов в области моторной и затылочной коры, гиппокампа и мозжечка. Только на некоторых срезах имели место незначительная до-генерация клеток и уменьшение количества нейронов (рис. 3). Иногда вы-являлась периваскулярная лимфоцитарная инфильтрация. Не обнаружено п патологических изменений кровеносных сосудов, отсутствовал интерсти-циальный отек. Вызывала удивление диффузная демиелинизация, охватывавшая все доли полушарий головного мозга (рис. 4) с сохранностью только Дугообразных волокон, расположенных непосредственно в субкортикально ft части белого вещества; количество осевых цилиндров было также уменьшено, но они сохранились лучше, чем миелин. Олигодендроглия в демиелини-зированных полях сохранилась. В то же время отмечалось существенное 5'величение количества реактивных астроцитов. Ствол мозга и мозжечок, по данным гистологического исследования, не были изменены [222]. (Условия возникновения отсроченной постаноксической церебральной демиелинизации, наблюдавшейся у этого больного, обсуждаются более подробно в главе 4).
Ареактивное поведение наблюдалось также у детей, у которых адренолейкодистрофия приводила к диффузной демиелизации полушарий головного мозга при сохранности ствола мозга. Другие примеры утраты сознания и познавательных функций у больных с обширными двусторонними повреждениями полушарий головно-
49
Рис. 4. Окраска миелиновой оболочки в затылочной коре (наблюдение 1—1). Выявлена обширная субкортикальная демиелинизация, щадящая только дугообразные субкортикальные волокна (полоса темной окраски, расположенная непосредственно под корой).
го мозга при сохранности ствола мозга обсуждались в разделе, посвященном хроническим вегетативным состояниям.
Имеются доказательства того, что и в случае тяжелой черепно-мозговой травмы повреждение полушарий головного мозга может привести к развитию по крайней мере кратковременного сноподобного коматозного состояния, сменяющегося через несколько недель и даже месяцев состоянием бодрствования при полном отсутствии познавательных функций. Stritch опубликовала серию наблюдений, в которых после травмы черепа отмечалась обширная двусторонняя демиелинизация полушарий головного мозга, причем патологический процесс на ствол мозга не распространялся [278]. Stritch считала, что у наблюдаемых ею больных имеется резко выраженная деменция, хотя открыть глаза некоторые из них смогли только через несколько недель. По крайней мере у 2 из этих больных выявлялись лишь наиболее рудиментарные нерефлекторные реакции на окружающую обстановку и ни у одного сознание полностью не восстановилось. На основании своих широких исследований посттравматпческой энцефалопатии Crompton с соавт. [57], а также Jellinger, Seitelberger [122] установили, что кома всегда связана с повреждениями в дне III желудочка и в стволе мозга, а поражения, ограниченные полушариями головного мозга, приводят лишь к глубокой или прогрессирующей деменции. В связи с тем что в этих работах не описаны детали клинического состояния больных, не ясно, относят ли они к коме лишь те состояния, при которых не восстанавливаются сон и бодрствование. Однако, по сообщениям этих авторов, при повреждениях, ограниченных большими полушариями головного мозга, больные оставались в коматозном состоянии в течение дней
50
или недель. Это позволяет прийти к заключению, что у таких больных имели место либо неморфологические повреждения стволового центра пробуждения, либо остро развившееся физиологическое торможение этого центра вследствие повреждения полушарий головного мозга. В любом случае имеется достаточно основанных на наблюдениях при различных заболеваниях нервной системы доказательств, свидетельствующих о том, что тяжелого двустороннего повреждения полушарий головного мозга самого* по себе достаточно для того, чтобы привести к развитию по крайней мере кратковременного коматозного состояния и навсегда нарушить познавательные процессы, от которых зависит содержание сознания человека.
Поражения лобной лимбической системы, кома и акинетический мутизм. Нарушения познавательной функции сознания многие авторы наблюдали при поражении глубоких медиально расположенных отделов лобных долен. Сообщения этих авторов заслуживают особого внимания, так как они, по-видимому, противоречат тезису о том, что сопровождаться развитием ступора или комы могут только поражения, приводящие к диффузным и двусторонним нарушениям функций полушарий головного мозга [30, 78, 90, 121, 142, 198].
Клинические нарушения у больных этой группы имеют достаточно определенную картину. Когда заболевание развивается остро, как при окклюзии передней мозговой артерии или кровоизлиянии из аневризмы передней соединительной артерии в лобную долю, больной вначале обычно впадает в коматозное состояние и только через несколько дней у него восстанавливается бодрствование с развитием клинической картины акинетического мутизма. Периоды бодрствования продолжительны, при этом больной, по-видимому, с интересом рассматривает все, что окружает его, но говорит редко или не говорит совсем. Несмотря на устойчивое бодрствование больных и производимое ими впечатление, что они готовы к познавательной деятельности, больные никогда не реагируют на команды и не двигаются, что послужило причиной появления выразительного французского термина — «coma-vigil» («кома с бодрствованием»).
Такие состояния акинезии с отсутствием речи и появлением признаков внимания сопровождаются развитием патологических изменений, локализация которых весьма постоянна у разных больных. Эти патологические изменения обычно достаточно обширны, хотя в целом ряде сообщений отмечается возможность более ограниченного анатомического поражения. Однако чаще анатомические изменения характеризуются обширными двусторонними поражениями поясной извилины, области перегородки, различных отделов полюсов лобных долей и часто таламуса и гипоталамуса. Результаты морфологического исследования свидетельствуют и о вторичных изменениях, обусловленных острой компрессией полушарий головного мозга [30, 90] или наличием предшествующих изменений мозга, которые могли бы увеличить
4* 51:
физиологические проявления повреждения лобных долей. Во всех «опубликованных наблюдениях отмечались диффузные двусторонние нарушения электрической активности поверхности полушарий головного мозга.
Указанные выше данные свидетельствуют о том, что акинетический мутизм, связанный с повреждением лобных долей, отражает обширные нарушения физиологических функций полушарий головного мозга. Хотя морфологические изменения достигают при этом наибольшей выраженности в лобных долях, функциональные нарушения всегда охватывают и другие отделы мозга. Например у человека хирургическая цингулэктомия сама по себе не сопровождается возникновением коматозного состояния, акинезии, мутизма [290]. Вероятнее всего, обширные, глубинные, расположенные медиально повреждения лобных долей у человека прерывают основные реципрокные пути, в норме связывающие лобные доли с таламусом, миндалевидным ядром и средним мозгом [128. 162, 192]. Такое прерывание связей приводит не только к непосредственному нарушению функций лобных долей, но и к вторичному влиянию на обширные области сохранившегося неокортекса, имеющего в норме корково-корковые связи и через лобные доли модулирующегося лимбическими влияниями. Есть основания считать, что прекращение таких лимбических влияний оказывает выраженное воздействие на познавательные и поведенческие функции, подобно тому, как блокада восходящих влияний ретикулярной формации среднего мозга существенно изменяет состояние бодрствования и соматическую активность.
Таламус. Чисто анатомические повреждения зрительного бугра, не охватывающие окружающие структуры и не сопровождающиеся какими-либо заболеваниями, как и избирательное двустороннее поражение этого образования, встречаются редко. Одностороннее поражение зрительного бугра изменениями поведения по типу ареактивности не сопровождается. В то же время при ограниченных двусторонних повреждениях зрительного бугра нарушается осознанное поведение. Такие повреждения почти всегда обусловлены окклюзией перфорирующих артерий, отходящих от оральных отделов базилярной артерии или от короткого сегмента задней мозговой артерии, начинающегося в области бифуркации основной артерии п оканчивающегося в задней соединительной артерии (см. рис. 27). Этот сегмент называется среднемозговой артерией или более точно базилярной соединительной артерией. Percheron, детально изучивший вариабельность сосудов этой важнейшей области, указывает, что при небольших врожденных аномалиях таламическая перфорирующая артерия может отходить с одной стороны, но осуществлять кровоснабжение зрительных бугров с обеих сторон [218. 2191.
Окклюзия оральных отделов базилярной артерии или начальных отделов аномальных перфорирующих артерий, отходящих от базилярной соединительной артерии, может привести к двусторонней ишемии медиальных отделов зрительных бугров. Двусто-
52
ронние повреждения, расположенные более орально, вероятно, обусловлены окклюзией передней таламосубталамической артерии. Такая окклюзия может привести к развитию инфаркта, расположенного анатомически в области зрительного бугра. Однако возникающие при этом ранние симптомы свидетельствуют о том, что функциональные изменения распространяются каудально до среднего мозга. У больных с окклюзией передней таламосубталамической артерии остро возникает ареактивность, сопровождающаяся ослаблением реакции зрачков, развитием анизокории, частым парезом взора вверх при сохранности горизонтальных движений глаз при калорическом раздражении [181]. Коматозное состояние продолжается приблизительно 10 сут с последующим развитием гиперсомнии в течение нескольких суток или недель. В дальнейшем возникает устойчивая гипокинезия с апатией и снижением речевых реакций, сочетающаяся с выраженной амнестической деменцией. Castaigne с соавт. наблюдали такие нарушения у 2 пожилых женщин, у которых при морфологическом исследовании после смерти было выявлено размягчение в области зрительного бугра [39, 40]. Эти изменения локализовались главным образом в области интраламинарных и парафасцикулярных ядер, срединного центра зрительного бугра и распространялись по направлению к красному ядру, которое оставалось сохранным. (В этой же области расположен дорсальный пучок покрышки, в котором проходят восходящие волокна покрышки моста). В области среднего мозга каких-либо нарушений обнаружено не было. В более ранней публикации Schuster представил аналогичные данные клинических п анатомических исследований наблюдавшегося им больного [249].
По мнению Segarra, повреждения зрительного бугра, расположенные более каудально, могут быть обусловлены инфарктом, развившимся в результате окклюзии задней таламосубталамической парамедианной артерии [251]. Возникающий при этом синдром по описаниям сходен с описанным выше, но отличается от него значительно большей продолжительностью сноподобной комы, почти постоянным наличием акинезии и мутизма и частым появлением глазодвигательных нарушений, свидетельствующих о повреждении среднего мозга. Несомненно, что анатомическое повреждение парамедианных отделов среднего мозга в наблюдениях Segarra приводило к стойкой блокаде основных механизмов пробуждения,
У таких больных очень трудно оценивать состояния бодрствования из-за двустороннего птоза, обусловленного параличом глазодвигательных нервов, и еще труднее судить о механизмах гипер-сомнии [317].
Гипоталамус. У экспериментальных животных стимуляция пе-ривентрикулярного серого вещества задних отделов гипоталамуса приводит к пробуждению, тогда как стимуляция передних отделов гипоталамуса, по крайней мере у некоторых видов животных, сопровождается возникновением поведенческих и физиологиче-
53
ских признаков сна [10/]. Двусторонние парамедианные деструктивные повреждения задних отделов гипоталамуса у человека приводят к нарушениям сознания, степень которых находится в прямой пропорциональной зависимости от размеров очага, от прогрессирующей спутанности, через сонливость, в конечном итоге к коме с полной ареактивностью. Пример такого повреждения схематически представлен на рис. 1, в и детально описан в наблюдении 2—14. Так как повреждения парамедианных отделов гипоталамуса, обусловленные ишемией или компрессией, редко щадят соседние отделы ретикулярной формации среднего мозга, симптомы, возникающие при такой локализации очага, трудно объяснить поражением только той или иной структуры. Однако для гиперсомнии, возникающей при повреждении гипоталамуса, характерны поведенческие признаки состояния нормального сна: вздохи, зевота, потягивание. При коматозных состояниях такие поведенческие признаки, обусловленные повреждением среднего мозга, обычно отсутствуют. Многочисленные литературные источники с описаниями гипоталамической гиперсомнии при эпидемическом энцефалите [297] или опухолях [91] свидетельствует о том, что изолированные поражения задних отделов гипоталамуса вызывают длительную сноподобную кому.
Средний мозг и мост мозга. Результаты большого числа современных исследований подтверждают концепцию о связи центральных отделов этих структур мозгового ствола с состоянием бодрствования. Эту концепцию уже давно сформулировали Gayet. Mauthner, von Economo. II действительно, некоторые из описанных повреждений парамедианной части ретикулярной формации., вызывающие у человека хорошо документированную кому, имели ту же локализацию и границы, что и повреждения, создаваемые Lindsley в его ранних экспериментах на животных, когда он определил физиологическое значение ретикулярной формации среднего мозга для состояния бодрствования [161]. Brain, например, описал коматозное состояние у больного с четко локализованным инфарктом в парамедианных отделах среднего мозга [22]. Утрата сознания у человека с локализацией очага, представленной на рис. 1, в, является другой иллюстрацией клинико-морфологических корреляций, почти таких же точных, как и в экспериментальных исследованиях, где проводилось четкое локальное повреждение мозга.
На основании клинико-морфологических сопоставлений, проведенных у человека, имеются все основания считать, что сознание связано с функцией парамедианных отделов покрышки среднего мозга и моста, расположенных непосредственно вентральнее желудочковой системы, причем эта зона распространяется рострально до задних отделов гипоталамуса, а каудально — до нижней трети покрышки моста. Трудно установить, в какой степени эта зона должна быть повреждена, чтобы нарушилась активация мозга, так как небольшие ограниченные поражения мозга отмечались только в очень незначительном числе хорошо изученных клини-
54
ческих наблюдений. При этом лишь в немногих случаях был проведен анализ, позволяющий дифференцировать непосредственные и отдаленные эффекты таких повреждений. Выводы о физиологических механизмах могут быть основаны только на наблюдениях больных с остро развившимися инфарктами мозга, возникшими в результате окклюзии сосудов. Так как в случаях повреждений ткани, обусловленных кровоизлияниями или развитием опухолей, проходит слишком много времени от начала заболевания до морфологического исследования, то трудно сделать убедительные выводы.
Опубликовано относительно мало работ, в которых кома наступила при небольших очагах в парамедианной зоне [22, 113, 202, 251]. Однако во всех описанных наблюдениях повреждение локализовалось по обеим сторонам средней линии и охватывало большую часть дорсовентральной оси покрышки. Chase с соавт. проанализировали 20 наблюдений (из них 8 собственных) с подтвержденным при морфологическом исследовании поражением покрышки моста и нижних отделов среднего мозга [43]. Ни в одном из 9 наблюдений с двусторонним повреждением не отмечалось состояния бодрствования, а 8 больных находились в состоянии глубокого оглушения. В противоположность этому при одностороннем повреждении покрышки оглушение отмечалось только у 3 из 11 больных, у 2 из них была повышена температура тела или наблюдалась гипоксия. Повреждения периакведуктального серого вещества у человека не сопровождаются нарушением сознательного поведения [103, 256], что соответствует результатам экспериментальных исследований [256]. По данным Glees, Bailey, двусторонняя хирургическая перерезка медиальной петли и спиноталамического тракта на уровне среднего мозга у человека к нарушению сознания не приводит [298].
Очень трудно установить, сколь далеко в стволе мозга распространяется в каудальном направлении связанная с функцией сознания зона покрышки. Эта трудность обусловлена тем, что при локализации патологического процесса в нижних отделах моста поражаются также пути каудальной группы черепных нервов и оба кортикоспинальных тракта, что делает невозможным контакт с больным (см. выше). В этих наблюдениях ЭЭГ имеет небольшое дифференциально-диагностическое значение, так как при повреждениях покрышки моста на ней регистрируется активность, типичная для состояния бодрствования, несмотря на то что поведенческие реакции характеризуются ареактивностью [301]. Больных с двусторонними инфарктами, локализующимися парамедианно в покрышке средних отделов моста, нельзя разбудить, по крайней мере при помощи кратковременных раздражений. Мы уделили особое внимание оценке поведенческих признаков реактивности у 2 больных с такими поражениями. В обоих наблюдениях при использовании различных стимулов, за исключением болевых, нельзя было вызвать ни определенных глазодвигательных реакций, ни каких-либо других реакций. Мы не выявили хо-
55
Рис. 5. Срезы от нижних отделов моста (а) до верхних отделов спинного) мозга (г) (наблюдение 1—2).
рошо изученных случаев хронического переживания больных, у которых поражение локализовалось бы в нижних отделах покрышки моста, хотя на рис. 5 представлено повреждение в этой области у больного, у которого осознанные реакции сохранялись даже за несколько часов до смерти.
Продолговатый мозг. Все имеющиеся данные свидетельствуют о том, что поражение парамедианных отделов продолговатого мозга у человека не сопровождается нарушениями сознания. В ранних публикациях, включая работы Cairns [32], Jefferson [121], высказывалось мнение о том. что повреждение продолговатого мозга может привести к развитию коматозного состояния. Однако этот вывод был сделан на основании наблюдений больных с обширными поражениями, оказывавшими широко распространяющееся влияние. В качестве доказательства возможности возникновения комы при поражении продолговатого мозга приводится наблюдение Reichardt [233]). Однако и оно не является достаточно убедительным. Reichardt обследовал женщину, у которой при цистернальной пункции был поврежден продолговатый мозг. Она
56
вскрикнула и перестала реагировать на внешние воздействия. Состояние сознания больной нормализовалось после извлечения иголки. Больная очень жаловалась на односторонние парестезии, частота ее пульса снизилась до 55. Артериальное давление измерено не было, но имеются основания считать, что у женщины имело место одно из вазовагальных синкопальных состояний, обусловленных нарушением физиологических систем обеспечения сознательной деятельности.
Наши наблюдения свидетельствуют о том, что у человека продолговатый мозг мало влияет на нейрональные механизмы, регулирующие сознание. У описанной ниже больной почти до смерти сохранялась быстрая и точная реакция на команды, так же как и поведенческие признаки сознания, несмотря на обширное повреждение центральных отделов продолговатого мозга, распространяющееся рострально до нижней трети моста. Данные морфологического исследования представлены на рис. 5, а их схема — на рис. 2, б.
Наблюдение 1—2. Женщина 62 лет была обследована благодаря любезности доктора Walter Camp. 25 лет назад у нее развилась слабость и появились грубые нарушения мышечно-суставной и вибрационной чувствительности в правой руке и ноге. За 2 года до осмотра у нее наступили паралич правой голосовой связки, атрофия правой половины языка, возросла степень инвалидизации и увеличилась слабость правых конечностей. За 4 дня до поступления в госпиталь слабость в правых конечностях резко увеличилась, а спустя 2 сут стало невозможным глотание.
При поступлении в госпиталь больная была в ясном сознании. У нес не отмечалось затруднений дыхания, а артериальное давление было 160/110 мм рт. ст. При взгляде вверх возникал вертикальный нистагм. Болевая чувствительность левой половины лица была снижена. Правая половина глотки, мягкого неба и языка были парализованы. В правых конечностях отмечалась слабость, атрофия и больная ими не пользовалась. Все сухожильные рефлексы ниже уровня шеи были оживлены с обеих сторон, подошвенный рефлекс справа был разгибательным. Чувство положения и вибрационная чувствительность были нарушены на правой половине тела, а болевая — на левой.
На следующий день больная еще оставалась в сознании и реагировала на внешние раздражения, но появились нарушения речи, затруднения в откашливаний и в конечном итоге произошла остановка дыхания. Была произведена интубация и начата искусственная вентиляция легких. Позже, на 3-й день пребывания в госпитале, больная оставалась в ясном сознании, быстро и точно отвечала на вопросы кивком головы. Давление спинномозговой жидкости составляло 180 мм вод. ст., спинномозговая жидкость была ксантохромной л содержала 500 эритроцитов и 14 лейкоцитов в 1 мм3.
Больная прожила еще 23 дня. В течение этого периода у нее развилась тетраплегия. Несколько раз наблюдалось снижение артериального давления, нормализующееся после введения сосудосуживающих препаратов. В течение последних 2 нед жизни больной в использовании этих лекарственных средств необходимости не было. В эти последние дни иногда возникали кратковременные периоды, когда больная перестала реагировать на окружающее, по за этим следовало пробуждение, больная быстро и точно реагировала на вопросы, требующие положительного или отрицательного ответа, открывала и закрывала глаза и выполняла инструкцию повернуть глазные яблоки в сторону. Каких-либо других произвольных движений не отмечалось. За 4 дня до смерти у больной стали наблюдаться маятникооб-
57
разные движения глаз при инструкции смотреть в сторону. Несмотря на способность больной двигать глазами в ответ на команду, было трудно установить, насколько эти реакции были адекватными. В течение последних 3 дней перед смертью уменьшились признаки состояния бодрствования. Больная умерла от желудочно-кишечного кровотечения через 26 дней после поступления в госпиталь.
При морфологическом исследовании мозга обнаружено умеренное количество темных старых кровоизлияний в боковых отделах продолговатого мозга справа, в непосредственной близости от IV желудочка. Малинооб-разная артериовенозная аневризма, наибольший диаметр которой составлял 1,4 см, распространялась от боковых отделов продолговатого мозга справа в каудальном направлении, причем ее нижний край был расположен на 2,5 см ниже obex. На срезах было установлено, что сосудистая малъформация появлялась в центральной части продолговатого мозга и распространялась рострально на 2 мм выше obex. От этих отделов начиналось обширное кровоизлияние, распространяющееся рострально, разрушая центральные отделы продолговатого мозга на всем протяжении вплоть до его соединения с мостом (см. рис. 5). Результаты микроскопического исследования свидетельствовали о том, что кровоизлияние в своем ростральном отделе разрушило каудальную часть вестибулярного ядра и большую часть прилежащих отделов покрышки моста справа. Распространяясь в каудальном направлении, кровоизлияние полностью разрушило дорсомедиальные отделы продолговатого мозга от плоскости ядра языкоглоточного нерва вплоть до плоскости п. ambiquus. Дальнейшее распространение кровоизлияния в. каудальном направлении ограничивалось ретикулярной формацией продолговатого мозга. По краям повреждения находились организованные тромбо-тические массы с фагоцитозом и сетевидными образованиями, свидетельствующими о процессе не менее чем 2-недельной давности. В центре кровоизлияния находились тромботические массы в состоянии перерождения,, возникшие не меньше чем за 72 ч до смерти. В некоторых местах по латеральному краю повреждения выявились маленькие свежие кровоизлияния, возникшие за несколько часов до смерти. Имелись основания считать невероятным, что размеры и распространенность повреждения существенно изменились в течение немногих дней до смерти.