Метаболизм глюкозы
Из веществ, доставляемых кровью к мозгу, глюкоза оказывается абсолютно преобладающим субстратом его метаболизма. Возникает вопрос о причинах такого преимущества, так как известно, что для синтеза ацетоацетата, включающегося в цикл лимонной кислоты, срезы мозговой коры in vitro могут утилизировать
290
ряд субстратов, в частности жирные кислоты и другие соединения. Ответ, по-видимому, лежит в специализированных свойствах гематоэнцефалического барьера, строго ограничивающего или облегчающего проникновение веществ в мозг или их выведение из него и регулирующего узкий гомеостаз этого органа [243, 348].
Глюкоза проникает через гематоэнцефалическпй барьер с помощью не требующей энергии системы облегченного транспорта, которая при физиологической концентрации глюкозы в крови ускоряет ее проникновение, по сравнению с другими гексозами, примерно в 16 раз. Инсулин, по-видимому, не нарушает сколько-нибудь существенно ни потребление, ни метаболизм глюкозы, хотя, очевидно, способствует ее усвоению мозгом.
Что касается метаболизма, то в норме у человека каждые 100 г ткани мозга используют 0,31 мкмоль (т. е. 5,5 мг) глюкозы в 1 мин.
Таким образом, потребление глюкозы головным мозгом на базовом фойе длительного голодания почти равно общему количеству глюкозы, вырабатываемой печенью [309]. За этой цифрой скрывается тот факт, что местное потребление глюкозы головным мозгом изменяется в широких пределах в зависимости от локальных изменений его функций. В связи с ее быстрым поступлением в головной мозг глюкоза в физиологических условиях является практически почти единственным субстратом. Однако в головной мозг могут диффундировать и транспортироваться через гематоэнцефалическпй барьер также п кетоновые тела, обеспечивающие увеличение резерва топлива для мозга при повышении содержания в крови бета-гидроксибутирата, ацетоацетата п других кето-нов при таких состояниях, как голодание, высокое содержание жиров в пище пли кетоацидоз. Во время голодания выработка глюкозы печенью, действительно, может уменьшиться ниже уровня, необходимого для удовлетворения потребностей мозга в субстрате; в таких случаях утилизация кетопов может обеспечить мозгу до 30% топлива, необходимого для окислительного метаболизма [309]. Однако существовать только за счет кетоновых тел головной мозг, по неизвестным причинам, no-впднмому, не в состоянии [400], и, кроме того, как будет отмечено ниже, некоторые исследователи полагают, что кетоны участвуют в токсическом воздействии на нервную систему диабетического кетоацидоза.
В нормальных условиях около 15% потребления глюкозы в головном мозге предназначено для сжигания с Ог с образованием Н20 и высвобождением энергии. Вопрос о том, превращается ли остальная глюкоза в молочную кислоту, остается спорным: некоторые исследователи обнаруживали постоянную, хотя н небольшую выработку лактата головным мозгом, другие этого не отмечали. Во всяком случае тот факт, что глюкоза полностью обеспечивает окислительный метаболизм головного мозга, не означает, что не существует и других путей метаболизма. Только 35% поступающей в головной мозг глюкозы быстро метаболпзцруется до углекислого газа, остальное количество ее включается в состав
19* 291
аминокислот, белков и жиров головного мозга. Таким образом, оказывается, что из переносимых кровью в мозг субстратов в нормальных условиях практически используется только глюкоза, но в результате синтеза из нее должны пополняться и другие ката-болизируемые мозгом субстраты, которые, однако, входят в состав, его внутренних запасов.
В резерве головного мозга содержится около 1 ммоль/кг свободной глюкозы, 3 ммоль/кг гликогена, около 70% которого может быть немедленно превращено в глюкозу. При нормальной скорости метаболизма головного мозга (при наличии кислорода), в случае, если кровоснабжение внезапно резко прекратится, эти маленькие запасы могут обеспечить нормальную функцию головного мозга в течение 2—3 мин. Если прекращается доставка глюкозы и кислорода, как ото происходит, например1, при остановке сердца или при удушении, гликолнз усиливается до максимума и имеющиеся запасы глюкозы поддерживают нормальную скорость энергетического метаболизма в течение не более 14 с. Это подчеркивает исключительную зависимость метаболизма головного мозга от снабжения его питательными веществами, поступающими извне.
На энергетический баланс головного мозга влияет как его обеспечение источниками энергии (т. е. ее поступление), так и работа самого органа (т. е. использование энергии). Внутренние механизмы способны адекватно увеличивать или снижать скорость метаболизма в различных областях головного мозга соответственно локальному усилению или снижению функциональной активности. Но они точно так же, по-видимому, способны «повернуть вспять» общую активность церебрального метаболизма и вызвать ступор пли кому, когда появляется угроза уменьшения количества приносимого кровью субстрата.
Известно, что некоторые метаболические нарушения снижают скорость метаболизма головного мозга п угнетают его физиологические функции, не уменьшая вначале энергетические резервы его ткани. Так, в дальнейшем мы рассмотрим обратимое снижение метаболизма при общей анестезин. Менее понятен механизм обратимого снижения метаболизма, сопровождающего ранние стадии гипогликемии, тяжелой гнпоксемии, состояния с низким мозговым кровотоком и гипераммонпемию. Однако этот механизм играет, по-видимому, важную роль в защите головного мозга от необратимого поражения, что хорошо иллюстрируется описанием нейрохимических изменений, сопровождающих гипогликемию,
Гипогликемия
Воздействие па метаболизм. Гипогликемия лишает головной мозг субстрата, необходимого для дыхания, и в соответствии с первым уравнением, приведенным выше, можно было бы полагать, что она нарушает церебральный метаболизм, снижая, как п гипоксия, снабжение головного мозга энергией. Это оказалось спра-ведливым для очень тяжелой или продолжительной гипоглике-
292
мин. Однако при менее серьезном или преходящем ограничении поступления глюкозы функции и метаболизм головного мозга угнетаются прежде, чем можно обнаружить уменьшение уровня АТФ в ткани мозга.
Вскоре после открытия инсулина стало ясно, что гипоглпке-мпческая кома может длиться примерно в течение часа, не приводя к каким-либо остаточным неврологическим последствиям пли структурным поражениям головного мозга. (Эта способность инсулина вызывать кратковременную, но полностью обратимую кому имела важное значение при попытках лечения психических расстройств.) Так как после гипоксемической комы такой же продолжительности почти всегда развивается неврологическое поражение, различия между последствиями кислородной недостаточности и недостаточности субстрата вызвали значительный интерес. Действительно, механизм гипогликемической комы неоднократно привлекал внимание биохимиков, что дало результаты, важные для понимания многих аспектов метаболизма головного мозга человека.
Гипогликемия нарушает МК, потребление глюкозы и кислорода различными путями. Клинические исследования МК и метаболизма во время гипогликемии у человека показывают, что при всех изученных до сих пор уровнях сахара в крови величина МК остается неизменной или же может несколько повыситься [79, 101, 153]. При относительно небольшом снижении содержания глюкозы в крови у человека до уровня 1,7—2,6 ммоль/мл (31— 46 мг/100 мл) сознание сохраняется и скорость потребления глюкозы мозгом (СПМГ) умеренно понижается, но потребление кислорода мозгом остается нормальным. У некоторых больных с гипогликемической комой Kety обнаружил, что при снижении скорости потребления мозгом кислорода (СПМ02) скорость церебрального метаболизма глюкозы падает непропорционально. Delia Porta с соавт. в целом подтвердили результаты, полученные Kety у больных с гипогликемической комой, и обнаружили, что СПМГ понижается по сравнению с контрольным уровнем более чем наполовину, тогда как СПМ02 уменьшается лишь незначительно [79]. Эти данные означают, что во время гипогликемии головной мозг использует для окислительного метаболизма, кроме глюкозы, и другие субстраты, предположительно эндогенный гликоген и даже компоненты структуры. При этом, несмотря на нормальное потребление кислорода, количественные изменения субстрата приводят к развитию глубоких функциональных изменений в структурах нервной системы, в нормальных условиях обеспечивающих процессы сознания.
Экспериментальные исследования на животных дополнили данные, полученные у человека, и показали, что если даже степень гипогликемии достаточна для развития судорог или глубокой комы, энергетические резервы всего мозга могут, по крайней мере кратковременно, хорошо сохраняться. Ferrendelli, Chang [114], Lewis с соавт. [235], Norberg, Siesjo [297], сообщили, что во время
293
гипогликемии уровень фосфокреатина и АТФ головного мозга у мышей п крыс остается нормальным до тех пор, пока сохраняется ЭЭГ-активность. Энергетические резервы начинают истощаться только после наступления продолжительной судорожной активности [235]. По данным Ferrendelli, Chang, уровень фосфокреатпна и АТФ сохраняется у животных даже после того, как ЭЭГ становится нзоэлектрической. Однако Norberg, Siesjo всегда наблюдали понижение уровня этих веществ, как только ЭЭГ становилась плоской. Эти исследователи обнаружили, что, несмотря на глубокую гипогликемию (уровень сахара в крови не превышал 1 мкмоль/мин) и снижение СПМГ почти наполовину по сравнению с нормой, СПМСЬ остается близкой к норме.
Приведенные выше данные показывают, что по крайней мере на ранней стадии развития метаболическая кома пшогликемиче-ского генеза связана не просто с недостаточностью общего снабжения мозга энергией. Механизмом, способствующим ее развитию, могло бы быть нарушение в условиях гипогликемии синтеза ацетилхолина в головном мозге, которое должно привести к блокированию холинергических путей [139]. Однако недостаточность холпнергической передачи ввиду сохраняющейся высокой СПМ02 кажется маловероятным объяснением всех физиологических нарушений. Другие токсические механизмы можно было бы связать с тем фактом, что в головном мозге во время гипогликемии существенно уменьшается содержание ряда аминокислот, включая аминокислоты, предположительно обладающие функциями непромедпаторов. К ним относятся глутамат, глутампн, ГАМК и алашш. При этом количество аспартата возрастает в 4 раза, а аммония — в 14 раз, т. е. до уровней, равных или превышающих таковые при коме у человека или экспериментальных животных [176, 324, 391]. Однако в настоящее время не известно, относятся ли эти изменения аминокислот ко всему набору нейромедиаторов, а также очень мало известно о функциональном действии этих медиаторов п о том, имеется ли это действие вообще. В связи с этим такое удивительное явление, как обратимость действия гипогликемии на мозг, остается необъяснимым.
Физиологическое действие. Какие же структуры нервной системы физиологически поражаются больше всего в момент, когда при гипогликемии наступают нарушения сознания? Обсуждение механизмов сознания (см. главу 1) предоставляло выбор: либо диффузное поражение коры головного мозга, либо функциональное нарушение активирующих структур ствола головного мозга (либо то п другое вместе). Результаты экспериментальных работ свидетельствуют об обеих этих возможностях. Himwich придерживался первого мнения и предполагал, что гипогликемия и анок-сия вызывают поражение головного мозга, прогрессирующее в направлении нижерасположенных филогенетических уровней: вначале поражается кора, затем патологический процесс последовательно распространяется на подкорково-дпэнцефальные области и па ствол мозга. Патоморфологические изменения нервной
294
системы у человека и животных, погпоших от гипогликемии, показывают, что самые ранние и наиболее тяжелые поражения развиваются в коре головного мозга; нейроны ствола головного мозга и подкорковых узлов оказались менее подверженными поражениям. Hoagland с соавт. у животных с гипогликемией наблюдали грубые патологические изменения ЭЭГ коры мозга, в то время как в прямых отведениях от передних и задних областей гипоталамуса электрическая активность оставалась нормальной.
Arduini A., Arduini M. G. были сторонниками второй точки зрения и на основании данных собственных экспериментов утверждали, что причина комы связана с поражением подкорковых областей, так как гипогликемия оказывает избирательное угнетающее действие на ретикулярную формацию [12]. Используя слуховые раздражения, эти авторы регистрировали ответные реакции как от коры мозга, так и от ретикулярной формации ствола мозга и отмечали, что в условиях гипогликемии ответ в ретикулярной формации на звуковое раздражение был снижен или отсутствовал, тогда как в слуховой коре он оставался неизменным. Аноксия приводила к таким же результатам: реакция слуховой коры сохранялась в течение длительного времени после исчезновения реакции ретикулярной формации. Эти и другие авторы сделали такие же наблюдения относительно чувствительности ретикулярной формации к цианидам [12], наркотическим препаратам [12, 130] и контузии [124].
В противоположность заключениям, сделанным па основании экспериментальных данных, клинические наблюдения позволяют считать, что первичные физиологические нарушения при гипогликемии могут почти беспорядочно возникать на нескольких различных уровнях ростральных отделов нервной оси п при последовательных приступах дисфункция может обнаруживаться в разных и самых неожиданных местах. У некоторых больных гипогликемия проявляется потерей сознания и двусторонними синхронными медленными волнами на ЭЭГ, что позволяет предположить первичное поражение механизмов пробуждения. > других больных первые симптомы ограниченного нарушения функций двигательной или сенсорной коры не сопровождаются ни изменениями на ЭЭГ, ни нарушением сознания. Иногда каждый последующий приступ приводит к необратимому поражению все большего числа нейронов коры; поэтому у больных, переживших повторные приступы гипогликемии, иногда наблюдается стойкая демеыция. Эти расхождения, наблюдаемые у различных больных, служат иллюстрацией того, как изменчивыми от момента к моменту времени должны быть в клинических условиях такие регио-нарные церебральные факторы, как кровоток и энергетические потребности, чтобы создать предпосылки для метаболических поражений сначала одного, а затем другого участка головного мозга.
Ацетилхолнн (АХ) при ишогликемпческой н гипокснческой знцефалопатиях. В качестве объяснения по крайней мере некото-
295
рых ранних функциональных изменений при гипогликемической и гппоксической энцефалопатии Gibson, Blass выдвинули гипотезу о дефекте синтеза ацетилхолина [139, 140, 141]. Основанием для этого явилось наблюдение, что при обоих этих состояниях изменения функций головного мозга возникают при недостаточности ацетилхолина, значительно менее тяжелой, чем это необходимо для снижения энергетических резервов ткани (см. рис. 34) [391]. Кроме того, скополамин, блокирующий мускариновую хо-линергпческую передачу в головном мозге, нарушает познавательные функции примерно в той же степени, как при гипоксии [89].
Синтез ацетилхолина непосредственно зависит от окислительного метаболизма; в митохондриях в результате окисления пиру-вата генерируется ацетиловая группа, которая транспортируется в цитоплазму, где, соединяясь с холином, образует медиатор. Лишь очень малая часть окисленного пирувата превращается в ацетилхолин, но установлено, что его синтез угнетается пропорционально любому уменьшению содержания глюкозы и даже самой незначительной степени гипоксии.
Непосредственные доказательства того, что причиной ранних или поздних проявлений церебральной гипоксии являются синап-тические нарушения, вызванные пониженным синтезом ацетилхолина, отсутствуют. Однако исследования, проведенные Dolivo на периферических ганглиях, показали, что при удалении кислорода и глюкозы из омывающей среды синаптическая передача прекращается за много часов до возникновения нарушений проводимости по нервным волокнам [87]. Аналогичные изменения в головном мозге могли бы, по крайней мере частично, объяснить ранние гипокспческие симптомы, а также ускоренное пробуждение, которое холинергический агонист — физостигмин вызывает при состояниях, характеризующихся нарушенным окислительным метаболизмом.
Патогенез обратимых и необратимых поражений головного мозга при метаболической коме
В предшествующем обсуждении было показано, что адекватное снабжение энергией или ее недостаточность в ткани могут явиться главным фактором, определяющим восстановление или гибель клетки в этих условиях. В следующих разделах этот вопрос будет рассмотрен подробнее, и некоторые церебральные метаболические последствия обратимой общей анестезии будут сравнены с последствиями аноксии — ишемии и других метаболических нарушений, вызывающих ступор или кому.
Травмировать головной мозг могут многие непосредственно воздействующие на него физические и химические факторы. В итоге большинство этиологических факторов негенетического происхождения оказывают свое повреждающее действие, вероятно, либо вызывая прямую аноксию ткани, либо косвенно, созда-
296
вая эквивалент аноксии путем блокады выработки энергии в митохондриях клеток головного мозга [391]. (Вирусная инвазия или такие факторы повреждения, как радиация, изменяющие клеточный геном, могут быть исключениями из этих правил.) Как уже было сказано, в нормальных условиях организм сохраняет свою нервную ткань в постоянном «высокоэнергетическом» состоянии, при котором окислительный метаболизм глюкозы обеспечивает постоянную выработку АТФ и фосфокреатина, необходимых для поддержания мембранных потенциалов, передачи нервных импульсов и синтеза протоплазмы. При нарушении механизмов, поддерживающих энергетические резервы, уровни АТФ н фосфокреатина понижаются, мембраны утрачивают свои насосные механизмы, клетки набухают [425] и в какой-то момент нейроны теряют способность к восстановлению. Приводимые ниже данные гистологических исследований показывают, что первый главный удар необратимого повреждения падает на митохондрии, а данные гистохимических исследований позволяют предполагать, что разрушаются сами окислительные ферменты [247]. Точный момент гибели на клеточно-молекулярном уровне неизвестен. Поэтому для выяснения вопросов, когда и почему умирает нервная система, необходимо обратиться к физиологическим моделям. Данные, полученные при изучении таких моделей, показывают, что головной мозг может без каких-либо вредных последствий для себя почти приостановить свою деятельность на неопределенное время в условиях угнетения метаболизма пли охлаждения, но быстро погибает, если причиной утраты его функциональной активности является отсутствие кислорода или субстрата.
Общая анестезия
Головной мозг может быть угнетен депрессантами, вызывающими общую анестезию, почти до уровня полной утраты функций, и тем не менее он не теряет способности к полному восстановлению после прекращения общей анестезии. В некоторых работах показано, что у экспериментальных животных функциональная активность может быть полностью восстановлена после глубокого наркоза, вызывающего изоэлектрическое уплощение ЭЭГ, продолжительностью до 6 ч. Такие же наблюдения сделаны и у человека [185].
До настоящего времени не найдено полностью удовлетворительного физиологического или химического объяснения механизма действия наркотических препаратов. Показано, что нембутал избирательно угнетает постсинаптические потенциалы возбуждения в симпатических ганглиях беспозвоночных и позвоночных [292], возможно, путем уменьшения продолжительности открытия постсинаптических ионных каналов [420]. Применимы ли эти данные к ЦНС млекопитающих, не известно. Барбитураты и другие общие анестетики тормозят дыхание митохондрий in vitro [284] и при их высоких, нефизиологических концентрациях могут
297
нарушить окислительное фосфорилироваппе. Однако вероятность возникновения общей анестезии в результате генерализованного угнетения клеточного дыхания, по-видимому, мала [216]. Во-первых, не все вещества, тормозящие клеточное дыхание, вызывают общую анестезию; некоторые обусловливают появление судорог [283], но более важно, что торможение окисления на уровне митохондрий должно было бы в итоге приводить к недостаточности энергии в головном мозге, тогда как определение влияний общих анестетиков на энергетические резервы свидетельствует о прямо противоположном действии.
Общая анестезия химически угнетает головной мозг, сохраняя его энергетическое состояние на уровне, допускающем возобновление нормальных функций. Nilsson, Siesjo подвергали хорошо вентилируемых крыс действию наркоза в различной концентрации, применив галотан, закись азота и барбитураты [294, 295, 296]. Во всех случаях, даже во время глубокого наркоза, концентрации АТФ и фосфокреатпна оставались нормально высокими, и соотношения лактата и ппрувата в головном мозге сохранялись в пределах нормы, свидетельствуя о том, что гипоксия ткани при этом отсутствует. Можно было, следовательно, заключить, что Наркоз представляет собой форму угнетения функций головного мозга, при котором его жизненные процессы энергетически обеспечиваются, его структуры не повреждаются, а восстановление его функциональной активности остается потенциально возможным.
Клинический опыт, накопленный при общей анестезии и лекарственных отравлениях, обобщенный в главе 7, подтверждает выводы, сделанные на основании исследований на животных. В условиях адекватной медицинской помощи большинство больных обычно переживают состояние наркоза, вызванного бесконтрольным применением барбитуратов и других седативных препаратов, даже если глубина комы сделала необходимым проведение искусственной вентиляции в течение нескольких дней и поддержание артериального давления при помощи вазопрессорных препаратов в течение педели или больше. Какого-либо явного, измеримого нарушения функций головного мозга после такого риска жизнью не отмечается.
Полная обратимость наркотической комы в сочетании со снижением скорости метаболизма, сопровождающим глубокий наркоз, поставила перед исследователями вопрос, не может ли общая анестезия барбитуратами свести к минимуму ожидаемый размер постапокспческого ишемпческого поражения головного мозга. (Барбитураты также удаляют из реоксигенировапной ткани свободные радикалы [30], но еще предстоит доказать, что это играет важную роль при реанимации [391].) Общая анестезия барбитуратами с довольно ободряющими результатами уже применялась у больных в состоянии комы, обусловленной травмой головы [356]. В экспериментах на некоторых видах животных исследователи обнаружили, что применение барбитуратов во время экспе-
298
риментальной окклюзии мозговой артерии или остановки сердца или непосредственно после этого, по-видимому, уменьшает степень ожидаемого последующего поражения головного мозга [65, 232]. Отдельные наблюдения на больных с остановкой сердца во время хирургических операций в условиях глубокой общей анестезии также создавали впечатление, что степень поражения мозга была в этих условиях меньше ожидаемой в случае если бы наркоз не применялся. Однако опытные клиницисты относятся к этим сообщениям с осторожностью. Глубокая общая анестезия барбитуратами, примененная у некоторых больных непосредственно после острого инсульта или острого прекращения кровообращения, дала лишь неопределенные результаты. Какие-либо контролируемые исследования эффективности этой методики не проводились, а имеющиеся сообщения не пригодны для выводов о результатах особенно потому, что естественные исходы у таких больных недостаточно хорошо изучены. Например, в одном предварительном сообщении описываются благоприятные результаты лечения больных в состоянии комы после остановки сердца с помощью больших доз барбитуратов. Но эти исходы по существу идентичны таковым при обычной реанимации [366, 415]. При оценке всех этих работ для клинической практики следует учитывать и то, что исключительно сложное лечение с помощью барбитуратов может быть само по себе связано с терапевтическим риском, размер которого следует сопоставить с потенциальной пользой. К тому же подобное лечение неизбежно будет дорогостоящим. По этим причинам описанное вмешательство требует тщательной оценки, прежде чем станет применяться широко на практике.
Механизм необратимых аноксически-ишемпческих поражений мозга
При некоторых первичных и вторичных патологических состояниях к поражению мозга может приводить сочетание аноксии, ишемии и гипогликемии. Патологические изменения, характера зующие необратимое поражение мозга в результате трех этих воздействий, довольно сходны, хотя особенности системного и локального кровообращения при каждом из них влияют на распределение и тип реакций клеток. При патологоанатомическом исследовании обнаруживаются аноксически-ишемические изменения в мозге при ряде состояний, в том числе в летальных исходах комы после эпилептического статуса, при отравлении окисью углерода или при некоторых системных метаболических энцефа-лопатиях. Несмотря па частичное совпадение гистологических данных, мнение исследователей относительно действия аноксии на головной мозг во многом расходится. Эти расхождения касаются вопроса о критической тяжести аноксии, характера наиболее раннего поражения на субклеточном уровне, степени идентичности поражения нейронов при ишемии и аноксии и вопроса о
299
том, что раньше подвергается необратимому поражению — нервные клетки или кровеносные сосуды.
Экспериментальные исследования. Полная церебральная ишемия у человека вызывает потерю сознания через 8—10 с; у животных электрическая активность мозга исчезает лишь на несколько секунд позже. Многие клиницисты, включая и авторов этой книги, на основании клинического опыта полагают, что даже краткие периоды аиоксии-ншемии длительностью около 2 мин или менее достаточны для того, чтобы вызвать поражение головного мозга у взрослого человека, но эти сроки варьируют индивидуально у каждого больного, и трудно клинически установить момент, соответствующий порогу развития стойкого поражения.
Ранние эксперименты на животных показали, что вслед за тяжелой аноксией продолжительностью около 4 мин развивается необратимая кома или наступает смерть. Однако Schneider сообщил, что он смог удлинить этот срок у животных, тщательно контролируя системное кровообращение [379]. На основании своих опытов этот исследователь пришел к заключению, что сердечная недостаточность действительно предшествует мозговой недостаточности при аноксии. В дальнейшем авторы некоторых работ утверждали, что состояние экспериментальных животных может восстанавливаться после периодов церебральной аноксии-ишемии продолжительностью до 20 мин при условии предотвращения артериальной гипотензии или эпизодов асистолии, развивающихся в постаноксическом или постишемическом периоде [271, 367].
Недостаток этих экспериментов заключается в том, что они мало применимы к человеку. Головной мозг субприматов обычно более устойчив к ишемии, чем мозг человека. Кроме того, большинство таких экспериментов проводилось на относительно молодых животных, в то время как у человека ишемические поражения возникают обычно в более поздние периоды жизни. Некоторые эксперименты выполнялись под наркозом, но он, как известно, защищает головной мозг от аноксии. Авторы других работ не приводят удовлетворительных данных о полноте ишемии или аноксии. В некоторых экспериментах отсутствуют подробные патоморфологические исследования головного мозга, что оставляет нерешенным вопрос о том, было ли поражение мозга полным или частичным и имелась ли потенциальная возможность полного неврологического восстановления. Тем не менее установление факта, что по крайней мере некоторые части головного мозга могут пережить относительно длительный период аноксии-ишемии, значительно способствовало поискам путей защиты мозга человека от сопоставимых по тяжести воздействий. Эти поиски получили дополнительное подтверждение данными, полученными Hossmarm с соавт., о том, что хотя бы фрагменты нейрофизиоло-гической и нейрохимической активности головного мозга приматов могут быть временно восстановлены после периодов, по-видимому, тотальной ишемии длительностью до 60 мин [182].
300
Исследования гапглиопарных клеток сетчатки in vitro также заставили предположить более высокую устойчивость нервных клеток к аноксии, чем можно было ожидать па основании клинического опыта. Ames и Gurian извлеченную из глаза сетчатку с прикрепленным к ней зрительным нервом погружали в питательные растворы, снабжение которых кислородом и глюкозой по желанию могло поддерживаться или прекращаться [7]. Выбор именно сетчатки определялся тем, что для питания се тонкой мембраны при погружении в питательную среду не требовалось сохранять нормальное кровоснабжение через интактные сосуды. Было установлено, что реокспгенация восстанавливает потенциал действия зрительного нерва почти до контрольного уровня после нахождения сетчатки в чистом азоте в течение 20 мин. Van Harre-ved, Tachibana также установили, что нейрон сохраняет способность к изгнанию хлора после аноксии, продолжавшейся 20— 72 мин.
Приведенные выше данные экспериментов позволили некоторым исследователям утверждать, что ответственность за поражение головного мозга при кратковременных эпизодах апоксии в клинических условиях можно связать скорее с сосудистыми, чем € нейронными нарушениями. По-видимому, стремясь подтвердить эту идею, Ames с соавт. сообщили, что при перевязке крупных сосудов на шее в течение более 7 мин немедленное восстановление циркуляции крови в головном мозге оказывается затрудненным и нарушения рециркуляции прямо пропорциональны времени окклюзии сосудов. Очевидной причиной этого явления была многоочаговая закупорка церебральных капилляров и артериол [8, 58, 214]. Такое состояние авторы назвали «феноменом невосстановления кровотока» (no-reflow phenomenon) .
Гипотеза о том, что постпшемическому поражению мозга значительно способствует недостаточность реперфузии (невосстановление кровотока), привлекла широкое внимание, но ни экспериментальные, ни клинические данные ее достаточно не подтвердили. В тщательно контролируемых гистологических исследованиях церебральной ишемии гибель нервных клеток всегда наблюдается прежде, чем в капиллярах или других сосудистых структурах наступят какие-либо ощутимые изменения [143, 234]. Fischer, Ames при повторном исследовании ультраструктурных последствий церебральной ишемии оказались не в состоянии воспроизвести ранее полученные данные, согласно которым окклюзия мозговых капилляров возникает в результате глиальной компрессии и образования внутрисосудистых пузырьков [115]. Другие исследователи показали, что нарушения перфузии сосудов мозга с предшествующей ишемией или без нее могут быть легко продемонстрированы при введении сосудистого маркера в артериальное русло, но не наблюдаются при его внутривенном введении [233]. Наш вывод заключается в том, что к возникновению «феномена» приводит внутрисосудистое осаждение сухого маркера и что не-
301
восстановление кровотока непосредственно в постишемпческом периоде является, возможно, артефактом эксперимента, как это и предполагалось вначале.
Если данные, приведенные Ames, Hossmann о длительном постаноксическом переживании нейронов, нельзя объяснить участием сосудистых факторов, то как же их объяснить иначе? Ясного ответа на этот вопрос пока нет. Следует подчеркнуть, что в обеих сериях экспериментов была представлена лишь ограниченная степень функционального восстановления небольшого объема нервной ткани при наблюдении в течение короткого времени. Экспериментальные исследования показали, что патоморфологи-ческие изменения клеток после ишемического поражения головного мозга возрастают в количестве и по интенсивности в течение нескольких часов после патогенного воздействия, когда и происходит формирование смертельного повреждения мозговой ткани. Но даже с учетом этого факта данные, приведенные Ames, Hossmann, послужили значительным толчком для последующих работ. Как оказалось, нервная ткань обладает все же, пусть небольшой, возможностью восстановления после аноксии и ишемии, и это вселяет надежду найти пути снижения огромного числа неврологических нарушений у больных с сосудистыми или родственными им заболеваниями головного мозга.
В отличие от не столь важных, по-видимому, проблем, связанных с реперфузией непосредственно после ишемии, более существенными представляются нарушения церебрального кровотока,. возникающие позднее. В случае остановки сердца или закупорки сосудов головного мозга, продолжающихся 15—30 мин или более, некоторые исследователи после периода нормальной или повышенной реперфузии обнаружили появление в дальнейшем областей без церебральной перфузии, которые по мере увеличения продолжительности тяжелой ишемии быстро увеличиваются в размере [142, 286]. Мы полагаем, что в этих условиях нарушения кровообращения вторичны и кровоток уменьшается только после того, как паренхиматозные элементы головного мозга ужа утратили свою жизнеспособность. Однако это заключение остается спорным.
Как это ни удивительно, но ни точные причины, ни последовательность событий на молекулярном уровне, которые от момента легких функциональных изменений до смерти мозга были основой аноксическо-пшемического поражения мозга, полностью не установлены. Интимные механизмы, защищающие мозг во время аноксии-ишемии, немногочисленны. Duffy с соавт. получили доказательство того, что при недостатке кислорода окислительный метаболизм головного мозга немедленно угнетается, что приводит к своего рода гипоксической анестезии [95]. Однако каким бы полезным ни был такой механизм при частичной аноксии-ишемтш, он только на короткое время может защитить клетку от серьезного истощения энергии, возникшего в результате тотальной ишемии. Иллюстрацией справедливости этого положения
302
является скорость уменьшения энергетических резервов: спустя 1 миц после начала тотальной ишемии концентрация АТФ снижается на 80%, а в конце 2-й минуты резидуальные энергетические резервы едва определимы.
Частичная или неполная аноксия-ишемия при инсульте является значительно более частой причиной поражения головного мозга, чем полная ишемия, обычно развивающаяся при таких состояниях, как тяжелая системная гипотензия или остановка сердца. У экспериментальных животных в условиях значительного снижения притока крови к головному мозгу (олигемия) или в условиях сочетания олигемии и гипоксемии уже через 10 мин могут в определенной последовательности развиваться прогрессирующие патоморфологическпе изменения, которые начинаются с набухания митохондрий и вакуолизации нейронов в избирательно уязвимых зонах гиппокампа [370, 371, 372]. Постепенно процесс расширяется и усиливается, приводя к развитию типичных шнемпческих изменений клеток и, наконец, к некрозу, охватывающему все более обширные области головного мозга. Последовательность таких изменений во времени зависит от тяжести .поражения. У экспериментальных животных периоды тяжелой пшоксемпи (напряжение кислорода 20—25 мм рт. ст.), сочетающиеся с относительно низкой перфузпей головного мозга, как это бывает, например, при умеренной артериальной гипотензпп или окклюзии сонной артерии, могут при длительности нарушения менее 30 мин привести к обширной микровакуолизацип п цшемпческпм изменениям нейронов гиппокампа [370, 371, 372]. Более продолжительные периоды артериальной пшотензии, сочетающейся с относительно менее тяжелой аноксемпей, помимо поражения нейронов, приводят к развитию картины выраженного поражения белого вещества головного мозга [144, 341]. Эта демиелшшзирующая реакция представляет собой типичное изменение, наблюдаемое в головном мозге человека и животных после вызванной окисью углерода гипоксемии, если она привела к развитию комы [145, 326].
Потенциальные возможности восстановления мозга после остановки сердца зависят не только от степени поражения нервной системы, но п от наличия или отсутствия нарушений системного кровообращения в постреанимационном периоде. В ряде исследований было показано, что некоторые более низко организованные животные, в том числе собаки и обезьяны, могут быть оживлены после тяжелой глобальной ишемии головного мозга продолжительностью 11 —15 мни и более [282, 286, 367]. Однако в этих экспериментах особое внимание было уделено поддержанию на достаточном уровне артериального давления п коррекции возможных нарушений электролитного баланса крови, ее циркулирующего объема и легочной вентиляции. Неполноценность мозгового кровообращения могла быть связана и с усилением агрегации тромбоцитов, внутрисосудистым свертыванием п возросшей осмолярностью плазмы крови.
303
Т
а б л и ц а 13. Основные изменения
нейромедиаторов при метаболических
энцефалопатиях,
описанные в литературе
I.
Гипоксия
Синтез ацетилхолина
заторможен [140]
Синтез 5-НТ
(серотошша) снижен [75. 76]
Синтез допамииа
п порадрсналипа снижен [-45]
Уровень ГЛМК в
головном мозге увеличен [460]
Уровень аспартата
в головном мозге снижен [95]
Включение глюкозы
в алаппн, глутамат, аспартат, ГАМК
п глутамив
[461] в головном
мозге уменьшено
Концентрация
тирозпнгпдроксплазы в мозге снижена
[75, 76] Высвобождение
допамппа в головном мозге снижено [45]
П. Ишемия или
постпшсмпческпе состояния
Уровни
донампна. 5-HIAA
', тирозина и триптофана в головном
мозге увеличены,
концептращш норадрепалпна и 5-НТ
снижены [50, 212,
Оценка роли изменении нейромедиаторов при метаболической коме
В течение последних лет число известных и предполагаемых нейромедиаторов и веществ, оказывающих на них модулирующее действие, быстро увеличивалось. Делались попытки объяснить патогенез некоторых метаболических энцефалопатий изменением функций этих веществ. Примеры таких гипотез приводятся в разделах, посвященных гипоксии, недостаточности функций печени и дефициту тиамина. В табл. 13 перечислены экспериментально наиболее надежно установленные при метаболических энцефалопатиях изменения известных и предполагаемых нейромедиаторов головного мозга.
Оценить клиническое значение установленных экспериментальным путем изменений медиаторов часто трудно. Многие из них, наблюдавшиеся при экспериментальных нарушениях метаболизма, незначительны, не зависят от характера поражения и могут в равной степени наблюдаться при состояниях, не сопровождающихся явными нарушениями сознания. Кроме того, тесное переплетение различных нейромедиаторных путей в головном мозге делает почти невозможным решение вопроса о том, вызваны ли наблюдаемые нарушения функций изменениями медиаторов или наоборот. В случаях, если медиаторное изменение все же
304
..
Уровень норадрепалипа п допамипа в головном мозге снижены [277] Синтез п распад серотошша в головном мозге уменьшены [278, 446, 447J' Уровень ГАМК в мозге увеличен [245] Потребление ГАМК в мозге уменьшено [38] Уровень ацетпллолпна в полосатом теле п в коре головного мозга сни-
жен. в пшпокампе, мозжечке, среднем мозге и гипоталамусе — увели-
чен [445]
Активность глутаматдскарбоксилазы в головном мозге снижена [38] Активность Mg2"!"-3aBHCiiMoi АТФазы, связанной с везикулами нейронов,
понижена [344] Уроне пь адепозпна в головном мозге увеличен [29]
III. Гипогликемия
Оборот ацетилхолппа в головном мозге снижен [139]
Содержание алашша, ГАМК п глутамата в мозге снижено, аснартата — увеличено [391]
IV. Недостаточность кофакторов А. Тнампн (Bi)
Уровень и оборот ацетилхолина в головном мозге снижены [170, 432] Оборот ацетплхолина в верхнем шейном узле снижен [365] Высвобождение ацетплхолипа нарушено [98] Синтез катехоламинов в мозге уменьшен [192] Поглощение серотонина в .мозге уменьшено [322] Уровни ГАМК, глутамата п аспартата в мозге снижены [134, 160] Синтез алашша, глутамата, глутамтша. аспартата п ГАМК уменьшен [134]
Б. Пиридоксин (В6)
Глутаминдекарбоксилаза (синтез ГАМК) и 5-гидрокситриптаминде-
карбоксилаза (синтез серотонина) в мозге понижены [90, 91, 92] Количество ГАМК уменьшено [443]
В. Циапкобаламин (В!2)
Количество метилмалоновой кислоты в головном мозге увеличено, что тормозит синтез ацетилхолина [140]
V. Печеночная энцефалопатия
Синтез октопамина в головном мозге увеличен, а норадреналипа снижен [116]
VI. Интоксикация аммиаком
Содержание ацетилхолина в головном мозге уменьшено [41] Количество глутамата и аспартата в мозге уменьшено [176] 1 5-гидроксииидолуксусная кислота.
20 Заказ JV8 1117
305
VII. Ингибиторы ферментов
А. Свинец
Содержание норадрепалпна в головном ыозге увеличено, допампна
мозге и в оче повышены [393] Уровни гомованпдиновои и вапилшшанделпевон кислот в головном
мозге п в моче повышены [393]
Б. Ртуть __
Высвобождение ацетилхолина в головном ыозге увеличено при низких уровнях и уменьшено при высоких уровнях [30]
происходит, также трудно определить, где оно впервые возникло. Основное правило в этом случае заключается в том, что с помощью только лишь измерения статической концентрации в ткани .или уровня экскреции предполагаемых медиаторов нельзя получить информацию об активности данного непромедиатор-.ного пути. Необходимая динамическая информация может основываться только на измерении оборота данного медиатора, но даже с помощью такого измерения при попытке оценить биологическое значение отклонений от нормы нельзя отдифференциро-вать первичные изменения активности от вторичных.
В связи с тем что лекарственные препараты, взаимодействующие с определенными биохимическими системами, иногда приво-.дят к улучшению поведения животных или симптоматики больных, некоторые исследователи предполагали участие нейромедпа-торов в механизмах развития ряда энцефалопатий. Такие сами по себе интересные выводы должны, однако, приниматься с осторожностью. Сообщалось, например, что L-допа улучшает неврологическую функцию у некоторых больных с печеночной энцефа-лопатпеи [244, 324]. Но агоипсты допамина не всегда вызывают такие улучшения [423], а L-допа иногда оказывает пробуждающее действие при других типах комы, и поэтому ее эффект может быть неспецифическим. Не менее осторожно надо относиться к выводам, основанным на наблюдениях, что физостигмпн улучшает внимание и повышает готовность к реакции у больных, нахо-.дящнхся в состоянии ступора. Благодаря своему сильному муска-риновому холипергическому действию этот препарат вызывает общее повышение уровня бодрствования, но он может реализовать свое действие при ступоре, скорее создавая сверхнормальную активность непораженных медиаторных путей, чем восстанавливая или замещая недостаточность медиаторов на путях с нарушенным метаболизмом. Имеющиеся данные при современном уровне наших знаний не позволяют уверенно рассматривать отсутствие или недостаточность медиатора как первичное неврологическое нарушение ни при одной метаболической энцефалопатий, за исключением случаев отравления фармакологическими блокаторами. Поэтому иногда противоречивые данные, на которые ссылаются в табл. 13, должны служить только в качестве первых вех в потенциально важной области понимания метаболических поражений головного мозга.
.306
ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ КОМЫ Общие замечания
Провести дифференциальный диагноз метаболической комы: не всегда легко. Анамнез часто недоступен, а неврологическое исследование во многих случаях позволяет предположить только метаболический генез комы без определения точной этиологии. Поэтому для окончательного диагноза может понадобиться проведение лабораторных анализов и контрастных рентгеновских исследований. Но при остром и тяжелом течении заболевания время ограничено, и поэтому необходимо последовательно рассмотреть основные поддающиеся лечению причины острой метаболической комы (их сравнительно немного). Поразительно, что в сомнительных случаях нужный ключ к разгадке часто можно найти только лишь на основании тщательного и внимательного наблюдения за структурой дыхания в сочетании с определением рН крови, гидрокарбоната плазмы, уровня сахара в крови и исследованием спинномозговой жидкости, если оно показано.
Так как гипогликемическая кома наблюдается часто, опасна для жизни и иногда клинически плохо проявляется, в любом случае ступора или комы неясного генеза вначале следует сделать анализ крови на сахар, затем ввести внутривенно 25 г глюкозы (см. главу 8 «Терапевтический подход к больному в коматозном, состоянии»). Такая инъекция не принесет вреда н обеспечит достаточную защиту головного мозга от гипогликемии до тех пор, пока не будут получены результаты исследования сахара крови.
Недостаточность кислорода, субстрата или метаболических кофакторов
Ишемия и аноксия
Гипоксия уголовного мозга почти всегда развивается как элемент более общих нарушений снабжения организма кислородом, связанных со снижением давления окружающего воздуха или с системными нарушениями в организме, при которых блокируется доставка кислорода к тканям. Большинство нарушений снабжения кислородом может быть подразделено на аиокспческую а н о к с и ю, анемическую а н о к с и ю и ишемию, обусловленную расстройствами кровообращения. (Гистотоксиче-ская аноксия в клинике наблюдается редко и развивается в результате неспособности ткани утилизировать имеющиеся запасы кислорода, как например, при отравлении цианидами.) Независимо от вызвавших пх условий или заболеваний все три эти нарушения^ могут в одинаковой степени создать критический уровень снабжения ткани кислородом, но главные отличия между анокси-ческой, анемической ц ишемпческой формами обусловлены уровнем артериального давления. Все три формы одинаково вызывают Церебральную венозную гипоксию, являющуюся наиболее достоверным показателем для оценки напряжения газа в ткани.
307
При а н о к с и ч е с к о и а н о к с и и кислород поступает в кровь в недостаточном количестве, поэтому и содержание и напряжение его в артериальной крови низки. Такое положение может возникнуть при малом напряжении кислорода в окружающей среде (например, в высокогорных условиях или при замещении кислорода инертным газом, таким как азот) или при невозможности проникновения кислорода через альвеолярную капиллярную мембрану (легочная патология, гиповентиляция). При легкой или умеренной гипоксии МК увеличивается, обеспечивая доставку кислорода к мозгу, и симптомов церебральной гипоксии не возникает. Однако клинические данные позволяют предполагать, что при хронических состояниях МК может увеличиваться приблизительно не более чем в 2 раза. Когда увеличение МК недостаточно для компенсации степени гипоксии, скорость церебрального метаболизма кислорода начинает снижаться и появляются симптомы церебральной гипоксии.
При анемической а н о к с и и кислород поступает в кровь в достаточном количестве, но уровень гемоглобина для его связывания и транспорта снижен. При таких условиях содержание кислорода в крови уменьшено, даже несмотря на нормальное физическое напряжение газа в артериальной крови. Это возникает либо в результате низких показателей гемоглобина (анемия), либо при химических изменениях гемоглобина, препятствующих связыванию кислорода (например, переход гемоглобина в карбо-ксигемоглобин, метгемоглобин). Кома развивается, если содержание кислорода уменьшается настолько, что метаболические потребности головного мозга не обеспечиваются даже увеличенным МК. Пониженная вязкость крови, наблюдающаяся при анемии, способствует несколько большему увеличению МК, чем при отравлении окисью углерода.
При игпемической аноксии кровь может переносить илн не переносить в необходимом количестве кислород, но МК недостаточен для обеспечения снабжения тканей головного мозга; обычными причинами такого состояния являются заболевания, значительно снижающие сердечный выброс, как например, инфаркт миокарда, аритмии, шок, вазовагальный обморок или заболевания, при которых значительно увеличивается сосудистое сопротивление головного мозга в результате закупорки артерий (например, црп инсульте) или спазма (например, при мигрени).
У большинства больных развитие неврологической симптоматики при ишемии и гипоксии в большей степени зависит от тяжести п продолжительности патологического процесса, чем от его причины. Ишемия (сосудистая недостаточность) обычно более опасна, чем чистая гипоксия, так как такие потенциально токсические продукты церебрального метаболизма, как молочная кислота, при ишемии не удаляются из ткани.
Клинические виды гипоксических и ишемических поражений головного мозга могут быть подразделены на острые, хронические и многоочаговые.
308
Острая диффузная (или глобальная) гипоксия или ишемия.
Эта патология возникает при воздействиях, быстро уменьшающих содержание кислорода в крови или вызывающих внезапное снижение общего МК. Главными причинами рассматриваемой формы патологии являются: закупорка дыхательных путей, возникающая, например, при утоплении, аспирации инородных тел или удушении; полная непроходимость артерий мозга, развивающаяся, например, при странгуляции, и состояния, вызывающие внезапное снижение сердечного выброса, такие как асистолия, тяжелые аритмии, вазодепрессорный обморок, легочная эмболия или тяжелое системное кровотечение. Эмболические или тромботические нарушения, в том числе тромботическая тромбоцитопеническая пурпура, диссеминированное внутрисосудистое свертывание, острый бактериальный эндокардит, малярия и жировая эмболия, вызывают такую распространенную многоочаговую ишемию, которая может дать клиническую картину, напоминающую таковую при острой диффузной церебральной ишемии. Если мозговое кровообращение прекращается полностью, потеря сознания наступает быстро — в пределах 6—8 с [360]. Это время увеличивается на несколько секунд, когда на фоне прекратившегося поступления кислорода сохраняется кровообращение. Иногда потере сознания предшествуют его кратковременное помрачение и слепота. Если анокспя полная или продолжается дольше нескольких секунд, то быстро развиваются генерализованные судороги, наблюдаются расширение зрачков и двусторонние разгибательные подошвенные рефлексы. В случаях, если оксигенация ткани восстанавливается сразу, то сознание возвращается через несколько секунд или минут без каких-либо последствий. Однако, если кислород не поступает в течение больше 1—2 мин или если это явление накладывается на предсуществующую патологию сосудов мозга, то ступор, спутанность сознания и признаки нарушения двигательной функции могут в дальнейшем сохраняться в течение нескольких часов пли стать стойкими. В клинических условиях при тотальной ише-мической аноксии, продолжающейся более 4 мин, начинается гибель клеток головного мозга, причем нейроны коры мозга (особенно гиппокампа) и мозжечка (клетки Пуркинье) погибают первыми [234, 440]. У человека тяжелая диффузная ишемическая анок-сия, продолжающаяся 10 мин или более, начинает разрушать головной мозг [439]. В редких случаях, особенно при утоплении, когда холодная вода быстро понижает температуру головного мозга, восстановление функций мозга может наступить, несмотря на более продолжительные периоды аноксии. Поэтому после утопления реанимационные усилия не следует прекращать только потому, что человек находился под водой более 10 мин [389].
Как отмечалось, большинство экспериментальных данных показывает, что начальный механизм быстрого летального воздействия аноксии на головной мозг до некоторой степени связан с неспособностью сердца или сосудистого русла мозга к восстановлению функций после тяжелой ишемии или отсутствия кислорода.
309
В литературе сообщалось, что при тщательном наблюдении за кровообращением мозг экспериментальных животных может восстановить свои функции даже после 30 мин очень тяжелой гипок-семии с напряжением кислорода в артериальной крови 20 мм рт. ст. или менее [370]. Сообщалось также о низком напряжении кислорода в артериальной крови у находившихся в сознании людей, выздоравливающих без каких-либо последствий [155]. Эти лабораторные данные свидетельствуют о том, что обеспечение сохранности параметров системного кровообращения дает максимальный шанс для успешного лечения или предотвращения гипоксического поражения головного мозга.
Острые кратковременные приступы анокспи-пшемпи, вызывающие потерю сознания, являются чаще всего результатом транзи-торной глобальной ишемии при кратковременном легком обмороке (табл. 14). Значительно реже потерю сознания могут выз-Таблица 14. Основные причины кратковременных эпизодов потери сознания
1. Обморок
2. Акинетические судорожные припадки или абсансы
3. Внезапное падение, обусловленное сосудистой недостаточностью головного мозга
4. Транзиторная глобальная амнезия
5. Гипогликемия
6. Конверсивные реакции
Примечание. При состояниях 1 и 2 нарушений сознания очевидно для исследователя. Состояние 3 настолько кратковременно, что ни больной, ни врач не могут быть уверены, что сознание сохранилось полностью. При состояниях 4 и 5 больной внешне мол<ет выглядеть бодрствующим и «в сознании», но сам он точно не помнит, что с ним было, и часто считает этот эпизод просто провалом памяти.
вать транзиторные приступы ишемии в вертебрально-базилярнойг системе. Иногда очень трудна для дифференциальной диагностики прпрода судорожных припадков.
Глубокий обморок или состояние дурноты развиваются при церебральной перфузии ниже уровня, необходимого-для достаточного снабжения кислородом и субстратом и поддержания метаболизма ткани. Критическая величина кровотока у человека, необходимая для поддержания эффективной деятельности головного мозга, составляет около 20 мл на 100 г мозга в 1 мин. Кровоток ниже этого предела быстро ведет к развитию мозговойг недостаточности [40, 407]. Для наступления обморока существует много причин, наиболее частые из них перечислены в табл. 15. У лиц молодого возраста обмороки большей частью возникают в результате психофизиологической дисфункции вегетативных рефлексов, приводящей к развитию вазодепрессорной артериальной гппотензпи. Вазодепрессорные реакции остаются основной причиной обмороков и у лиц пожилого возраста, однако с возрастом чаще возникают вазовагальные приступы и другие формы блокады сердца. У лиц старше 40 лет причиной обмороков все чаще становятся поражение внутренних органов, усиливающее избыточные реакции блуждающего нерва, заболевания периферической или
310
центральной нервной системы или поражения проводящей системы сердца.
Вазодепрессорный обморок обычно, хотя и не всегда, до потери сознания проявляется кратковременным головокружением, слабостью и потливостью. Как это состояние, так и вазовагальные
Таблица 15. Основные причины обмороков
I, Преимущественно сосудистые
А. Периферическое сопротивление понижено
1. Вазодепрессорные
а. Психофизиологические
б. Рефлекторные, в результате травмы внутренних органов (боли.
растяжение желудка, после мочеиспускания и т. д.) в. Синокаротидпый обморок, тип II (вазодепрессорпый) г. Кашлевой обморок (нарушение возврата крови в правое сердце)
2. Уменьшение объема крови
3. Нейрогенная вегетативная недостаточность О. Преимущественно сердечные
А. Ваговагальные приступы (транзиторпая синусовая остановка сердца) а. Психофизиологические б. Травма внутренних органов (раздражение трахеи, невралгия
языкоглоточпого нерва, глотательный обморок и т. д.) в. Синокаротидный обморок тип I Б. Аритмии сердца или асистолия В. Стеноз аорты
Г. Эмболы каротидпого происхождения при наличии тяжелой сосуди-дистой патологии других шейно-черепных артерий
приступы почти всегда наступают в положении стоя и почти никогда в положении лежа на спине или на животе [427]. Кроме того, для асистолии характерна внезапная острая потеря сознания с неожиданным оседанием или падением больного на землю. Кратковременная потеря сознания и бледность отличают обморок, обусловленный асистолией, от преходящей недостаточности кровообращения в вертебралыю-базилярной системе.
Преходящие и ш е м и ч е с к и е приступы в в е р т е-б р а л ь н о-б а з и л я р н о и системе приводят к развитию кратковременных неврологических эпизодов, характеризующихся симптомами нарушения функций субтенториалъных структур. Иногда отмечаются кратковременные спутанность сознания пли амнезия, но ступор и кома наблюдаются редко. Ишемия в русле •базилярной артерии, распространяющаяся на нисходящие двигательные пути в основании моста, иногда приводит к внезапному падению, которое может вначале напоминать асистолический обморок. От истинного обморока это состояние отличается отсутствием потери сознания пли видимых проявлений недостаточности кровообращения. Необычный характер внезапного падения описан у относительно молодых женщин, в среднем в возрасте 44!/2 лет, без какой-либо другой симптоматики. Эти внезапные эпизоды, возникающие, по-видимому, без каких-либо предвестников и не сопровождающиеся неврологическими нарушениями, Stevens, Matthews [405] назвали «крпптогенными приступами л а-
311
дения». Подобные приступы как изолированный симптом повторяются в течение ряда лет и не имеют существенного прогностического значения. В нашей практике мы таких больных не наблюдали.
При определении причины потери сознания, особенно у детей и подростков, от обмороков иногда трудно отличить эпилептические припадки. Тонические судороги не обязательно указывают на эпилепсию, так как их причиной может быть кратковременная, но глубокая церебральная ишемия. В целом припадки, вызванные гипоксией, более кратковременны, менее интенсивны, имеют преимущественно тоническую фазу [136] и наступают однократно, тогда как эпилептические припадки типа grand mal обычно продолжаются 3—5 мин, проявляются тоническими и клоническими судорогами и имеют тенденцию повторяться независимо от положения тела. Fisher полагает, что некоторые больные страдают припадками «акинетического типа», напоминающими обморок при сердечной недостаточности [474].
Лабораторные исследования иногда помогают определить, что причиной комы является гипоксия, и в сомнительных случаях пх проведение необходимо для диагностики. Основная диагностическая трудность заключается в том, что неврологические последствия кратковременной гипоксии могут сохраняться гораздо дольше,, чем нарушения содержания газов крови или поддающаяся определению остаточная концентрация карбоксигемоглобина. Электрокардиографические исследования позволяют заподозрить, что причиной комы является пшемическая гипоксия, если на ЭКГ выявляются аритмия, полная блокада сердца или изменения, характерные для острого инфаркта миокарда. Если причиной гипоксии является преходящее нарушение ритма сердца, то обычное исследование ЭКГ часто патологии не обнаруживает и для установления диагноза может потребоваться более длительное наблюдение за ритмом сердца. Однако любые ЭКГ-нарушенпя, сопровождающие обморок, необходимо интерпретировать осторожно, так как сходные изменения могут развиваться при субарахноидальпых кровоизлияниях, энцефалитах или даже при инфарктах головного мозга (см. главу 1).
Восстановление функций головного мозга нельзя точно прогнозировать непосредственно после прекращения гипоксии. После кратковременного обморока почти никогда не бывает остаточных явлений, хотя в пожилом возрасте повторные обмороки угрожают постепенным развитием деменции. При более продолжительных периодах гипоксемии-ишемии степень восстановления зависит главным образом от длительности инсульта. Некоторые больные полностью выздоравливают, даже если бессознательное состояние сохраняется у них в течение нескольких дней после начала заболевания, тогда как другие быстро пробуждаются, чтобы затем снова впасть в коматозное состояние и погибнуть спустя 2 нед (см. ниже). Прогноз у этих больных обсуждается в главе 7.
Эмболия легочной артерии является важной и плохо
312
распознаваемой причиной острой генерализованной церебральной аноксии. Церебральная ишемия в таких случаях вызывается снижением сердечного выброса и последующим уменьшением МК, сопровождающими внезапную закупорку легочной артерии. Остается неясным, играют ли какую-либо дополнительную роль гуморальные и рефлекторные сосудистые факторы [186]. Частота развития неврологических симптомов при легочной эмболии изменчива, но психические нарушения наблюдаются приблизительно у 60% больных [215]. В двух больших сериях наблюдений у 13% больных начальными или доминирующими клиническими проявлениями были обмороки [27, 413].
Клиническая симптоматика обычно та же, что и при внезапной диффузной церебральной ишемии. Больной внезапно теряет сознание во время физической нагрузки [313] или в покое. Могут наблюдаться судороги, такие же как при обмороке [219]. В случае если ко времени осмотра больной приходит в сознание, то можно отметить спутанность сознания, тахипноэ и беспокойство пли же при общем и неврологическом обследовании изменения могут не проявляться. Однако, если эмбол достаточно велик и вызывает значительное снижение сердечного выброса и более продолжительную потерю сознания, то, кроме признаков диффузного .поражения головного мозга, обычно возникают типичные клинические проявления системного падения артериального давления, тахппноэ и гипоксия. Иногда наблюдаются выраженные очаговые неврологические симптомы. Fred с соавт. описали 4 больных с преимущественно неврологическими проявлениями эмболии легких [129]. У одного из них были обмороки, у 2 других развилась очаговая неврологическая симптоматика без изменения сознания, а у 4-го наступил ступор с очаговой неврологической симптоматикой. На вскрытии во всех случаях были обнаружены признаки ги-Еоксических изменений нейронов головного мозга, но ни в одном не наблюдалось признаков очагового инфаркта мозга или парадоксальной церебральной эмболии [381]. Возможность инфаркта легкого следует учитывать у любого больного, у которого внезапно, >без видимой причины развиваются глубокий обморок, острая
•спутанность пли потеря сознания. Практически все такие больные жалуются на боль в грудной клетке и одышку как при физической нагрузке, так и в покое [27], у большинства из них при осмотре можно обнаружить тахипноэ. Состояние газов артериальной крови соответствует типичной картине внутрилегочного шунта со снижением напряжения кислорода (менее 60 мм рт. ст.) и углекислого газа [411]. Определение газов крови и радиоизотопное сканирование легких являются чувствительными тестами, и если ни один из них патологии не выявляет, то массивную легочную
•эмболию можно, очевидно, исключить. Однако патологические изменения при сканировании легких наблюдаются при ряде легочных заболеваний, и эти изменения характерны не только для легочной эмболии. Поэтому для установления диагноза необходимо проведение ангиографии. Наиболее частой ошибкой является
313
постановка диагноза острого инфаркта миокарда, при котором кратковременные обмороки наблюдаются относительно редко.
Подострая или хроническая диффузная гипоксия. Она возни кает при тяжелой анемии, инфаркте миокарда, застойной сердеч ной недостаточности и легочной патологии. При наиболее тяжелом течении заболевания в любом случае может наступить ступор или кома, но клиническая картина развития бессознательного состоя ния не является типичной. Раньше всего происходит утрата пра вильной оценки окружающей обстановки, затем развиваются спу танность сознания, дезориентация, сонливость. При более глубо кой ишемии или гипоксии появляются периодическое дыхание, диффузные изменения глубоких сухожильных рефлексов и узкие зрачки с сохраненными реакциями. В конце концов прогрессирую щая гипоксия может привести к развитию многоочаговой мпокло- нии, паратонической ригидности и иногда очаговой неврологиче ской патологии в виде моноплегии, гемиплегии и тонических постуральных реакций. Такие тяжелые неврологические наруше ния возникают обычно только после продолжительного периода недостаточной перфузии головного мозга или в случае снижения напряжения кислорода в артериальной крови до 20—30 мм рт. ст. Анемия сама по себе не может быть причиной развития комы или делирия, если только кислородно-транспортная функция крови не уменьшается более чем наполовину. «я
Обычно больные в состоянии ступора или комы вследствие под-острой или хронической гипоксии попадают в сферу внимания врача в условиях, когда причина заболевания очевидна и может потребоваться лишь ее подтверждение с помощью физпкальных или лабораторных исследований. Однако при дифференциальной диагностике требуется обратить внимание на следующие детали. МК при сердечной недостаточности никогда не уменьшается, если только не происходит глубокого снижения сердечного выброса [100]; поэтому, чтобы иметь право объяснить причину ступора или комы одной только сердечной патологией, необходимо получить доказательства наличия тяжелой степени застойной недостаточности сердца или сердечной аритмии. При отсутствии нарушений МК п гипоксия может также привести к развитию выраженной церебральной симптоматики лишь в случае уменьшения напряжения кислорода в артериальной крови ниже 40 мм рт. ст.. (рис. 34).
Энцефалопатия редко развивается в результате изолированных нарушений кровообращения или способности крови транспортировать кислород. Чаще ее возникновение обусловлено сочетанием нескольких причин. Этим можно объяснить, почему бессимптомный инфаркт миокарда так часто вызывает метаболическую эн-цефалопатию у пожилых больных с церебральным атеросклерозом и умеренной анемией, даже если снижение сердечного выброса не приводит к явной сердечной недостаточности.
Многоочаговая церебральная ишемия или а н о к с и я возникает при ряде патологических состояний, пора-
314
юо [-
80
40
Рис. 34. Поведенческие реакции в ответ на ги-покспю. Воспроизведено с разрешения: Siesjo В. К. et al, Brain dusfunction in cerebral hypoxia and ischemia. In Plum F. (ed.) Brain Dysfunction! in Metabolic Disorders. — Res. Proc. Assoc. Res. Nerv. Ment. Dis., 1974, 53, 75— 112.
Высота, футы (1 фут -0,3048 м= 304,8 мм)
20
8,000
16,000
I- 38,000
28,000
———3——————3 12 16 Процент кислорода во вдыхаемом воздухе
1 — замедленная адаптация к темноте; 2 — увеличенная вентиляция; 3 — утрата критической оценки; 4 — увеличение мозгового кровотока (МК) па 70% (РаС02 —39 мм рт. ст.); Ь — нарушение сло.к-ного обучения; 6 — нарушение краткосрочной памяти;
7 — увеличение МК на 3o'i;
8 — лотеря сознания.
жаюгцпх артериальное русло или его содержимое. Типичными в этом отношении являются последствия гипертонической энцефа-лопатии — заболевания, при котором злокачественная артериальная гипертензия вызывает многоочаговое сужение и расширение сосудов головного мозга, что ведет к нарушению проницаемости гематоэнцефалического барьера, фибриноидному некрозу артерпол н диффузным паренхиматозным поражениям, в том числе к микроинфарктам п петехиальным кровоизлияниям [57, 406. 466] . Другими причинами ишемического воздействия, которое может вызвать аналогичное диффузное или многоочаговое тяжелое поражение головного мозга, являются: 1) увеличенная вязкость крови (например, при полицитемии, крноглобулинемии, макроглобулине-мии или серповидно-клеточной анемии); 2) множественное тром-бирование сосудов in situ (диссемпнированпое внутрпсосудистое свертывание); 3) множественные мелкие эмболы, образующиеся в полостях .сердца (подострый бактериальный эндокардит, небактериальный тромботический эндокардит), или воздействие заменяющих сердце механических насосных оксигенаторов (синдром сердечно-легочного анастомоза); 4) жировая эмболия; 5) паразпте-мия при церебральной форме малярии; 6) непосредственное поражение сосудов головного мозга, например, при диссеминирован-ной красной волчанке, узелковом перпартериите, сифилисе или генералпзованном артериосклерозе. Все перечисленные выше заболевания и патологические изменения, за исключением, может быть, артериосклероза, для которого развитие комы не типично, вызывают близкие по внешнему выражению неврологические нарушения. Они заключаются в развитии делирия, ступора пли комы, часто в комбинации с общими пли очаговыми судорогами. Обычной является также очаговая или многоочаговая неврологическая симптоматика, часто имеющая преходящий или скоротеч-
315
ный характер, по могущая быть п стойкой. Такое сочетание диффузных и очаговых неврологических симптомов, прогрессирующих со временем, отличается от симптоматики большинства метаболических и даже некоторых аноксическпх энцефалопатий, проявляющихся резко и внезапно, вызывая диффузные и симметричные неврологические нарушения. Такие нарушения при многоочаговых аноксически-ишемических поражениях, чаще всего приводящих к коме, ниже рассмотрены более подробно.
Широкое использование лекарственных препаратов, снижающих артериальное давление, привело к тому, что в последние годы гипертоническая энцефалопатия встречается относительно редко [347]. Тем не менее необходимость срочного и правильного лечения этого состояния делает его диагностику особенно важной [466]. В типичных случаях у больных с умеренной или выраженной артериальной пшертензией («злокачественная гппертензия») вдруг резко и внезапно повышается артериальное давление. У большинства больных с гипертонической энцефалопа-тпей наблюдаются спазм артерий сетчатки, отек диска зрительного нерва, а часто также и экссудаты в сетчатке. Кризы, обычно транзиторные и повторные, могут проявляться в нескольких формах. Одна из них характеризуется головной болью, колеблющейся по интенсивности от умеренной до сильной, и возбуждением, переходящим в прогрессирующую спутанность сознания, делирий, ступор или кому. Другая, очевидно более частая, форма проявляется геперализованными или очаговыми судорогами в сочетании с головной болью, рвотой и многоочаговым неврологическим дефицитом или корковой слепотой. В типичных случаях неврологическая симптоматика сохраняется в течение нескольких минут, часов или дней и затем исчезает с незначительными остаточными явлениями или бесследно. Давление спинномозговой жидкости обычно превышает 180 мм вод. ст., а иногда возрастает до 300— 400 мм вод. ст. Количество белка в ней колеблется от 60 до 200 мг/100 мл.
Клиническая картина тяжелой гипертонической энцефалопатий может напоминать таковую при уремии, опухоли головного мозга или повторные преходящие ишемические приступы при сосудистой патологии головного мозга. При постановке диагноза важно оценить именно клиническую симптоматику, так как лабораторные исследования иногда не имеют диагностического значения, особенно при сочетании уремии и артериальной гипертензии. Преходящие и повторные приступы, сопровождающиеся сильной головной болью, повышением артериального давления и нарушениями зрения, вероятнее всего, связаны с артериальной гипертен-зией, даже у больных с сопутствующей азотемией; диагностику облегчает исчезновение этих симптомов параллельно снижению артериального давления. Уровень остаточного азота в крови, превышающий 100 мг/100 мл, многоочаговая миоклония и повышенная нейромышечная возбудимость также свидетельствуют об уремии. При опухоли мозга характерные для артериальной гипертензии
316
преходящие цереоральные приступы с многоочаговой двусторонней симптоматикой наблюдаются редко. Транзиторные пшемиче-ские приступы, обусловленные патологическим сужением магистральных сосудов шеи, обычно отличаются тем, что проявляются более стереотипными и кратковременными эпизодами, чем приступы, связанные с артериальной гипертензией. Кроме того, при шнемической сосудистой патологии головного мозга редко наблюдается такое высокое артериальное давление, как при гипертонической энцефалопатий, и редко определяются тяжелые гипертонические изменения глазного дна. Однако слишком быстрое снижение артериального давления у больных со злокачественной гипер-тензпей также может вызвать ишемию головного мозга [227].
Диссеминированное внутрисосудистое свертывание является клинико-патологической формой, не связанной с каким-либо одним заболеванием, но она может развиться в результате ряда патологических процессов; МсКау назвал этот синдром «промежуточным механизмом болезни» [255]. При данной патологии в артериальном русле проявляется активность свободного тромбина, вызывающая агрегацию тромбоцитов и образование фибрина. Это нарушение может привести к кровотечению», но чаще фибрин откладывается в артериолах, венулах и капиллярах, вызывая распространенную ишемию пораженных органов. Обычно диссеминированное внутрисосудистое свертывание возникает при таких нозологических формах, как сепсис, с высвобождением бактериального эндотоксина [28], злокачественные опухоли [63] и неизвестные факторы, часто вызывающие самопроизвольные приступы (идиопатическая тромботическая тромбоцито-пеническая пурпура) [9]. Некоторые авторы полагают, что диссеминированное внутрисосудистое свертывание может играть роль в появлении клинической симптоматики при: таких состояних, как жировая эмболия, церебральная малярия и: гипертоническая энцефалопатия.
Клиническая и патологоанатомическая картина диссеминиро-ванного внутрисосудистого свертывания описана МсКау [255]. Симптоматика этого нарушения преимущественно церебральная. Это связано, возможно, с тем, что другие органы не обладают функциями, столь жестко связанными с определенными областя^ ми, и поэтому могут противостоять многоочаговой ппгемин, охватывающей большой объем органа, без каких-либо клинических проявлений. Больные могут жаловаться на головную боль, затруднения при концентрации внимания, так же как и на различные кратковременные п слабовыраженные неврологические симптомы', в том числе головокружение, нечеткость зрения и затруднение речи. К серьезным формам неврологической патологии относятся диффузные нарушения функций головного мозга, начинающиеся со спутанности сознания и дезориентации п переходящие в некоторых случаях в ступор или кому. У многих больных в состоянии делирия или ступора одновременно наблюдается кратковременная и изменчивая неврологическая симптоматика, проявляющаяся
317
нарушением полей зрения, генерализованными или очаговыми судорожными припадками и гемипарезами. Часто отмечаются проявления кровоточивости, включающие петехии на коже или на глазном дне, пурпуру и, иногда, субдуральпые и внутримозговые кровоизлияния. Диагноз обычно устанавливают на основании исследования факторов свертывающей системы крови, но неврологическая симптоматика может предшествовать явным нарушениям коагуляции. Снижается число тромбоцитов, увеличивается про-тромбпновое время. Обычно наблюдается гппофибриногенемпя, и в крови часто определяются продукты распада фибрина.
Церебральная малярия является легко распознаваемым осложнением инфекции, вызванной plasmodium falciparum, и при этой болезни обычно бывает причиной летального исхода. Церебральная малярия была хорошо изучена в период второй мировой войны. В различных описанных в литературе наблюдениях смертность при ней колебалась от 5 до 48% случаев, обычно в зависимости от тяжести церебральных осложнений к моменту начала лечения. Это заболевание снова приобрело значение в США во время войны во Вьетнаме и по-прежнему отмечается у лиц, недавно побывавших в других странах. Церебральная малярия, как правило, начинается на фоне уже развившегося общего заболевания, поэтому почти у всех больных к моменту появления неврологических нарушений в течение одного или нескольких дней отмечаются озноб и лихорадка. Наиболее частым неврологическим проявлением заболевания являются нарушения сознания, колеблющиеся от острой спутанности сознания до сонливости, ступора и иногда и до настоящей комы. Очаговая неврологическая симптоматика наблюдалась только в одном из 19 случаев, описанных Daroff, и характеризовалась односторонним повышением сухожильных рефлексов и расстройством чувствительности по геми-типу [73]. В других сериях наблюдений сообщается о более высокой частоте случаев с очаговой неврологической симптоматикой [121]. Если помнить о возможности церебральной формы малярии, то диагноз поставить нетрудно, так как у всех больных имеет место общее заболевание с высокой температурой, а в толстых мазках крови всегда содержится очень большое количество plas-iiiodium falciparum. Давление спинномозговой жидкости обычно повышено, по в других отношениях оно в норме. В отдельных случаях сообщалось о плеоцптозе п увеличении количества белка в спинномозговой жидкости или о сочетании этих нарушений.
Патогенез ишемии головного мозга при этом заболевании не совсем ясен. Некоторыми авторами описана закупорка церебральных сосудов эритроцитами, инфицированными паразитами, в сочетании с пролиферацией эндотелия. Кроме закупоренных сосу-.дов, часто наблюдаются и периваскулярные кровоизлияния [487]. Maigraith [248] предположил, что основным патологическим процессом является аноксия. обусловленная снижением способности инфицированных эритроцитов транспортировать кислород и ведущая затем к пролиферации эндотелия и закупорке сосудов. Deva-
318
kul с соавт. полагали, что может иметь значение диссеминнрован-ное внутрисосудистое свертывание, так как у 2 больных с тяжелой церебральной формой малярии они отметили снижение уровня фибриногена в плазме [83]. Schmid главное значение в возникновении симптоматики придавал воспалительному процессу в сосудах, сопровождающемуся повышением пх проницаемости [377]. Того, Roman считали, что к церебральной васкулопатин ведет аллергическая реакция ЦНС на проникновение паразитов [487].
Жировая эмболия является распространенной патологией. Частота ее возникновения после травмы главным образом конеч ностей колеблется от 15% в клинических сериях наблюдений [230] до 76% в некоторых патологоанатомпческих исследованиях. Спндром жировой эмболии развивается не только у больных с травмой костно-мышечной системы, но иногда появляется после ожогов, панкреатита, лечения кортикостероидами. операции замещения бедренной кости и даже после алкогольного делирия [180]. Жировая эмболия описана также у больных с острым жировым некрозом печени и при серповидно-клеточной анемии. Патолого-анатомическая картина характеризуется закупоркой мелких сосудов, особенно сосудов легких и головного мозга, частицами жпра, а иногда сгустками фибрина. Некоторые разногласия имеются в отношении происхождения закупоривающих мелкие сосуды жировых частиц. Некоторые авторы полагают, что жировые частицы образуются в области травмы особенно костей, проникают в легкие, а затем в общее кровяное русло [369]. Другие думают, что' эмболы образуются из белков плазмы п что фибрин, закупоривающий сосуды, появляется в процессе диссеминированного внутрисо-судистого свертывания [385].
В результате жировой эмболии развиваются два клинических синдрома. Первый, или легочный, синдром является результатом' множественной микроэмболии легких, ведущей к прогрессирующей гипоксии с развитием тахипноэ и снижением содержания" углекислоты. Вначале может быть проведена коррекция гппокспж с помощью кислорода, но если эмболы закупоривают достаточное^ количество легочных капилляров, то в итоге у больного развивается дыхательная недостаточность. Второй, или церебральный,, синдром характеризуется спутанностью сознания, сонливостью,, развитием ступора или комы. Типично, что симптомы возникают не сразу после травмы. По истечении времени от нескольких часов до 2—3 дней больной становится сонливым, и у него в прогрессирующих случаях развивается кома. Температура тела обычно повышается до 38—39 °С и развивается тахикардия. При легочной эмболии тахипноэ наблюдается у большинства больных, но даж& если явных дыхательных нарушений не обнаружено, то пх присутствие выдают изменения газового состава крови, проявляющиеся' снижением напряжеппя кислорода и углекислого газа, отражающим наличие легочного шунтирования. Диффузную неврологическую симптоматику в виде ступора п комы может сопровождать целый ряд очаговых признаков, в том числе очаговые судорож-
319,
ные припадки, гемипарез или содружественное отклонение глазных яблок. В случаях легкой или умеренной тяжести диагноз может быть затруднен. В тяжелых или скоротечных случаях на 2-й нли 3-й день после травмы на шее, в области лопаток и верхней части передней поверхности грудной клетки появляется характерная петехнальная сыпь. При биопсии петехии обнаруживается жировая эмболия мелких сосудов. Подобные петехии могут наблюдаться на конъюнктиве и глазном дне [11]. Спинномозговая жидкость остается в норме. Прогноз при соответствующем лечении хороший, и больные, пережившие острый эпизод, обычно выздоравливают без значительного остаточного неврологического дефицита.
Наблюдение 4—6. Ранее здоровая женщина 27 лет была обследована нами благодаря любезности доктора F. Swanson из Университета Вашингтона. Во время катания на лыжах она получила неосложненный перелом болыпеберцовоп и малоберцовой костей. Больная жаловалась на боли, но ее общее состояние было удовлетворительным до тех пор, пока через 30 ч не была отмечена потеря речи. Вскоре ей был введен тиопентал-натрий и дан наркоз закисью азота для закрытого сопоставления костных фрагментов. В послеоперационном периоде больную разбудить не смогли. При исследовании в Университетском госпитале обнаружена сохранная реакция зрачков и пнтермиттирующая патологическая разгибательная поза конечностей, более выраженная слева, чем справа. Газовый состав крови: напряжение кислорода 60 мм рт. ст., углекислого газа 20 мм рт. ст. В моче и в спинномозговой жидкости обнаружены капельки жира, а на глазном дне и в конъюнктиве — небольшое количество петехиальных кровоизлияний [11]. Эпизодов падения артериального давления пли нарушений ритма сердца отмечено не было.
Через 7 дней после начала комы больная лежала с открытыми глазами, отмечались плавающие движения глазных яблок, признаков осознания своего положения на наблюдалось. Поза головы и конечностей была пост ояннной.
Больная сильно потела в то время, когда ее глаза были откпы-ты. совершала быстрые жевательные движения. Мышечный тонус во всех четырех конечностях, находившихся в постоянной позе, был повышен. Левая нога была в гипсе.
В последующие 48 ч больная оставалась в вегетативном состоянии, но затем начала говорить и выполнять инструкции. Неврологический дефицит постепенно уменьшился. Последующие психологические пробы показали постепенное улучшение интеллекта. Через 4 мес после травмы неврологический статус пришел в норму. Она набрала 100 очков при исследовании интеллекта по шкале Векслера и 110 очков по шкале памяти. К ней возвратилась полная работоспособность.
Сердечная хирургия с использованием механической оксигенации одно время приводила к появлению по крайней мере преходящего поражения нервной системы почти у половины оперированных больных [422]. Различные технические усовершенствования, в том числе размещение фильтров на путях перфузии крови для удаления внутрисосудистых микрообломков, значительно снизили неврологические осложнения этого метода. Осложнения еще возникают, но в настоящее время они почти всегда могут •быть связаны или со случайной воздушной эмболией, или с эмболией из операционного поля, связанной с особенностями метода сосудистой хирургии, или с трудностями поддержания уровня ар-
320
териального давления во время операции и в послеоперационном периоде. В случае возникновения осложнений смертность часто остается высокой. Развивающиеся при этом симптомы аналогичны •таковым при других описанных выше формах многоочаговой ишемии — это делирий, ступор и кома, как сопровождающиеся, так и не сопровождающиеся очаговыми поражениями нервной системы. У некоторых больных кожные петехиальные кровоизлияния, появляющиеся на 2-й или 3-й день после хирургической операции, напоминают кровоизлияния при жировой эмболии. Если больные переживают острый эпизод без признаков тяжелого очагового неврологического поражения, то обычно они выздоравливают почти полностью. Тем не менее Tufo с соавт. у 15% больных, перенесших оперативное вмешательство, обнаружили признаки поражения головного мозга в момент выписки из клиники, a Heller с соавт. у '/з обследованных ими больных выявили остаточный психический дефект через год после операции [171].
Делирий часто развивается также после операций на коронарных артериях и обычно характеризуется таким же благоприятным течением, как и послеоперационный делирий при других хирургических вмешательствах на сердце. Однако Russell, Bharucha недавно описали 4 больных, у которых во время операции коронарного шунтирования развилась тяжелая ишемия теменно-затылоч-ной области головного мозга [362], что предположительно могло быть результатом артериальной гипотензии. Улучшение наступало медленно, но у всех больных восстановление функций было достаточно полным.
Острые неврологические нарушения, в том числе судорожные припадки и комы, иногда развиваются после трансплантации печени [403] или сердца [183]. Причина этих осложнений, по-видимому, заключается в эмболии воздухом сосудов мозга, возникающей во время операции.
Эндокардит очень часто приводит к поражению нервной системы независимо от того, вызван ли он хронической инфекцией клапанов сердца (подострый бактериальный эндокардит) или неинфекционным тромбозом клапанов. Последний вид поражения клапанов иногда наблюдается у ранее здоровых лиц, но чаще у онкологических больных (абактериальный, или «марантический» тромботический эндокардит). Образующиеся при этих состояниях тромбы могут послужить причиной обширной эмболической ишемии и инфаркта головного мозга. При обоих видах эндокардитов обычно наблюдается клиническая картина острого очагового инсульта. В некоторых случаях, особенно при молниеносном течении, менее обширная эмболия дает клиническую картину диффузной энцефалопатии с очаговыми симптомами или без них. Неврологические проявления бактериального эндокардита описали Jones с соавт. [200]. У 21 из 110 наблюдавшихся ими больных неврологические нарушения имели характер тяжелой «токсической энцефалопатии», причем у 9 больных эти нарушения были начальными или первыми явными признаками уже имевшегося эндокар-
321
дита. У 44 других больных неврологические симптомы были очаговыми, и у 17 больных из этой группы неврологические нарушения оказались первыми проявлениями эндокардита.
Pruitt с соавт. в более позднем сообщении привели приблизительно такие же цифры: из 218 наблюдавшихся ими больных неврологические осложнения были у 84 [339]. Точный диагноз эндокардита легче поставить при поражении клапанов бактериального генеза, так как в этом случае обычно имеются признаки поражения сердца, повышение температуры тела, анемия в сочетании с патологическими шумами сердца. В спинномозговой жидкости могут обнаруживаться лейкоциты и белок в повышенном количестве, что подтверждает предположение о септической природе эмболизации мозга. Значительно труднее поставить диагноз в случае небактериального тромботического эндокардита, так как у таких больных при сходной картине поражения головного мозга кардиальные нарушения обычно минимальны или отсутствуют [81]. Типичное сочетание диффузных и очаговых симптомов, характеризующих эту группу нарушений, иллюстрирует следующее наблюдение.
Наблюдение 4—7. У больного 55 лет появился объемный патологический процесс в правой ягодице, трактуемый за 2 нед до поступления больного в клинику как метастаз злокачественной опухоли. В остальном патологии при физикальном обследовании не выявлено, результаты анализов крови, мочи, функциональных проб печени, определения в крови электролитов также были нормальными. Посев содержимого, взятого из патологического очага в ягодичной области, выявил рост энтерококков. На рентгенограмме грудной клетки отмечено расширение корня левого легкого. Больному назначили циклофосфамид, облучение, а также антибиотики. Лечение не дало результатов, в области ягодицы появились прогрессирующие боли, для купирования которых потребовались наркотики в больших дозах, Через 40 дней после поступления постепенно стала нарастать сонливость, возникновение которой вначале приписывалось действию наркотиков. Однако на 44-й день у больного развился ступор и появилась ригидность мышц шеи. Частота дыхания 36 в 1 мин; диаметр правого зрачка 7 мм, левого 4 мм, реакции зрачков сохранны с обеих сторон. Изменений глазного дна не обнаружено. Плавающие движения глазных яблок совершались в полном объеме. Отмечены снижение левого роговичного рефлекса, парез лицевого нерва слева и гемипарез и расстройства чувствительности по гемптипу также слева. На этой же стороне повышены и сухожильные рефлексы. С обеих сторон вызывались разгибательные подошвенные рефлексы. При каротидной ангиографии обнаружена закупорка правой средней мозговой артерии на 2 см выше бифуркации. Остальные сосуды выглядели нормальными. Гематологическое исследование с целью выявления диссеминирован-ного внутрисосудистого свертывания показало низкое количество тромбоцитов (16000), других отклонений от нормы не обнаружено. Больной оставался в состоянии комы, постепенно у него снижалось артериальное давление и нарастала азотемия. Через 5 дней после развития ступора больной умер. На вскрытии оказалось, что опухоль представляет собой злокачественную меланому, образовавшуюся, по-видимому, в ягодице и распространившуюся на региональные лимфатические узлы, в подкожную ткань и пери-тонеальное пространство. Аортальный и митральный клапаны были покрыты разрастаниями небактериальной природы, и эмболы были обнаружены как в сосудах миокарда, что привело к его некрозу, так и в сосудах головного мозга, что послужило причиной инфаркта в зонах васкуляризацпи средней мозговой, правой задней мозговой и левой задней нижней мозжечковой артерии. Выявлены также инфаркты в обеих почках и в селезенке.
322
Отсроченные последствия гипоксии. На фоне видимого восстановления после острого эпизода гипоксии у небольшого числа больных вновь развивается тяжелая отсроченная постаноксическая энцефалопатия. Наши наблюдения этой патологии к настоящему времени насчитывают более 20 случаев (см., например, наблюдение 1 — 1). Постаноксическая энцефалопатия у наблюдавшихся нами больных развивалась в сроки от 4 до 14 дней после первоначальной гипоксии; в исследованиях других авторов приводятся даже более длительные сроки [32]. Клиническая картина характеризуется начальной реакцией на острую гипоксию, настолько тяжелую, что у больных развивается глубокая кома. Однако через 24—48 ч у них восстанавливается сознание. Были сообщения, что рецидив неврологических нарушений может наблюдаться и после более легкого гипоксического эпизода, при котором у больного наступало лишь сумеречное состояние, а не полная потеря сознания. В любом случае почти у всех больных через 4—5 дней после первоначальной гипоксии восстанавливается полная активность и в течение 2—10 дней или дольше сохраняется ясное и, по-видимому, нормальное сознание. Затем у больных внезапно появляется раздражительность, апатия и спутанность сознания. У некоторых возникает возбуждение или развивается маниакальное состояние. Походка становится спотыкающейся, шаркающей, появляется диффузная спастичность или ригидность мышц. Ухудшение состояния может прогрессировать вплоть до наступления комы или летального исхода или прекратиться на любом этапе. У небольшого числа больных существует второй восстановительный период, ведущий к полному выздоровлению. Отсроченное развитие коматозного состояния наиболее часто описывалось после гипоксии, связанной с етравлением окисью углерода или удушающими газами, но известны случаи, в которых первоначальное поражение мозга было обусловлено гипогликемией, остановкой сердца, удушением или осложнениями хирургического наркоза. В связи с наличием короткой ремиссии неврологические изменения часто первоначально расценивают как проявления психического расстройства или даже субдуральной гематомы. Первую из этих ошибок можно устранить, исследуя психический статус, а возможность второй ошибки можно исключить на основании диффузного характера неврологических нарушений, отсутствия головной боли и признаков распространения поражения в рострокаудальном направлении.
Патологоанатомические изменения головного мозга больных, погибших в результате отсроченного постаноксического поражения, характеризуются диффузной тяжелой двусторонней лейкоэн-цефалопатией полушарий головного мозга с сохранностью ближайших подкорковых соединительных волокон и обычно ствола мозга (см. рис. 4). Демиелинизация выражена значительно и, по-видимому, уменьшено количество осевых цилиндров. Иногда наблюдаются инфаркты в подкорковых узлах, но нервные клетки полушарий и ствола головного мозга большей частью остаются интактными.
21* 323
Механизм этой необычной реакции белого вещества неизвестен. Экспериментальные работы последнего времени показывают, что белое вещество головного мозга подвержено при гипоксии биохимическому поражению в такой же или даже большей степени, что и серое вещество [448]. В этих состояниях потребление глюкозы в белом веществе резко возрастает [341], а образование молочной кислоты — увеличивается даже в большей степени, чем в сером [448]. Эти данные в совокупности свидетельствуют о том, что в белом веществе возрастает гликолиз, который должен удовлетворить локальные потребности в энергии. Однако до сих пор не существует ключа к разгадке причины, по которой дегенерация белого вещества происходит не сразу, а с запозданием.
Диагноз комы, развивающейся в результате постаноксической энцефалопатии, устанавливают на основании анамнестических сведений о первоначальном гипоксическом повреждении и распознавания характерных признаков и симптомов комы метаболической природы. Хотя специфического лечения не существует, но соблюдение постельного режима, назначенного больным с острой гипоксией, может предотвратить это осложнение [326].
Еще одним следствием тяжелой диффузной гипоксии является синдром интенционной миоклонии, или миоклонии действия [218]. У больных с этим синдромом обычно в прошлом имел место эпизод тяжелой гипоксии, обусловленной остановкой сердца или закупоркой дыхательных путей, и во время этого эпизода обычно развивались генерализованные судороги. По выходе из состояния постгипоксической комы у больных наблюдается дизартрия, а при попытке произвольных движений — миоклониче-ские судорожные сокращения мышц туловища и конечностей. Патофизиологическая основа этих расстройств не установлена, но благоприятный эффект лечения предшественниками серотонина [78, 426] позволяет предположить, что в основе рассматриваемых поражений лежит нарушение структуры или метаболизма некоторых серотонинергических систем. Сообщалось, что при лечении этой патологии эффективен также вальпроат [484].
Гипогликемия
Гипогликемия является обычной и важной причиной метаболической комы и исключительно большого числа многообразных сочетаний признаков и симптомов поражения нервной системы [456]. Из наблюдавшихся нами больных с тяжелой гипогликеми-ческой комой большинство составляли больные, получившие инсулин в избыточных дозах во время лечения диабета. По крайней мере 2 больных сами ввели себе инсулин в больших дозах с целью суицидальной попытки. Менее частыми причинами комы были аденомы поджелудочной железы, продуцирующие инсулин, ретро-перитонеальные саркомы и алкоголизм или гемохроматоз с поражением печени. Установлено, что у больных с поражениями печени гипогликемия является результатом истощения запасов глико-
324
гена в печени и нарушения его образования в связи с голоданием [128]. У небольшого числа больных симптомы гипогликемии развивались при внезапной отмене высококалорийной диеты с целью стимуляции выработки эндогенного инсулина в повышенном количестве.
Наблюдение 4—8. Больная 72 лет после гастростомии по поводу непроходимости желудка получала высококалорийное питание с помощью системы для внутривенного вливания. Через 5 дней игла, введенная в вену, выскользнула, и больная была найдена в состоянии оглушенности и спутанности сознания. При нейрофтальмологическом исследовании патологии не выявлено. Больная с трудом выполняла инструкции, мышечный тонус был диффузно повышен, с высокими рефлексами растяжения, наблюдался легкий левосторонний гемипарез с двусторонними разгибательными подошвенными рефлексами. Уровень сахара в крови 38 мг/100 мл. После введения глюкозы и восстановления питания неврологические нарушения сразу исчезли.
Гипогликемия оказывает повреждающее действие главным образом на полушария головного мозга, приводя в летальных случаях к их ламинарному или псевдоламинарному некрозу, ствол мозга при этом страдает мало. Патогенез этих изменений обсуждался выше. Клиническая картина острой метаболической энцефалопатии, вызванной гипогликемией, характеризуется обычно одной из четырех форм.
1. Она может проявляться делирием с преимущественно психическими расстройствами в виде спокойной и сноподобной спутанности или манией буйного поведения.
2. Энцефалопатия может проявляться в форме комы, сопровождающейся признаками многоочаговой дисфункции ствола головного мозга, в том числе нейрогенной гипервентиляцией и деце-ребрационными спазмами. При этой форме реакция зрачков на свет, окулоцефалические и окуловестибулярные рефлексы обычно сохранены, что позволяет сделать предположение о метаболической природе неврологических нарушений. Иногда у больных развивается ознобоподобное диффузное мышечное дрожание, и у многих из них наблюдается гипотермия (33—35 °С).
3. Энцефалопатия может развиться как инсультоподобное заболевание с очаговыми неврологическими симптомами, которым сопутствует или не сопутствует кома. Montgomery, Pinner назвали эту клиническую форму транзиторной очаговой гипогликемпче-ской энцефалопатией, описанной в наблюдении 4—5. Патофизиология таких очаговых симптомов при гипогликемии неизвестна. На основе данных лабораторных исследований Meyer, Portnoy предположили, что очаговые выпадения функций при гипогликемии, гипоксии и артериальной гипотензии возникают в результате лишения питательных веществ тех областей мозга, кровоснабжение которых уже находится на пределе [268]. Для условий эксперимента это может быть верно или неверно, но у человека стойкий двигательный паралич возникает редко, и во время различных эпизодов ухудшения метаболизма мышечная слабость имеет
325
тенденцию мигрировать с одной стороны на другую. Эта миграция функционального дефекта, а также тот факт, что очаговые неврологические симптомы развиваются и у детей, находящихся в состоянии гипогликемической комы, свидетельствуют против объяснения локальных неврологических нарушений сосудистой патологией головного мозга.
4. Энцефалопатия может проявляться эпилептическим припадком с одиночными или множественными генерализованными судорогами и развитием послесудорожной комы. Судороги при снижении уровня сахара в крови возникают у многих больных с гипогликемией, а у некоторых больных судорожные припадки являются единственным проявлением гипогликемии, что приводит к ошибочному диагнозу эпилепсии. Разнообразие характера клинической картины часто ведет к неправильному клиническому диагнозу, особенно когда эта картина изменяется от эпизода к эпизоду [384].
Гипогликемию не всегда удается дифференцировать с другими причинами метаболической комы ни анамнестически, ни по данным физикального обследования, хотя (и это справедливо также для печеночной комы) важным клиническим признаком гипогликемической комы является сохранность путей зрачковых и окуло-вестпбулярных рефлексов почти во всех случаях. Наибольшая опасность слишком позднего диагноза заключается в том, что чем продолжительнее гипогликемия, тем больше вероятность возникновения необратимых потерь нервных клеток. Поэтому нарушения ЭЭГ чаще наблюдаются у страдающих диабетом, лечившихся инсулином, чем у соблюдающих одну только диету [193]. Незаметно развивающаяся и прогрессирующая деменция не так уж редко отмечается у больных, у которых в связи с интенсивным лечением по поводу диабета возникали повторные приступы легкой гипогликемии. Как показано в следующем наблюдении, результатом тяжелой гипогликемии может быть также продолжительная и необратимая кома.
Наблюдение 4—9. Больная 58 лет, наблюдавшаяся нами несколько лет назад, поступила в состоянии ареактивности. При поступлении анамнестические данные отсутствовали, но, как позднее сообщили родственники, больная была нервной, у нее наблюдались депрессивные состояния и она боялась оставаться одна. За несколько лет до этого у нее развилась ареактпвность, потребовавшая госпитализации, но самостоятельно прошедшая через 2 дня. Предполагалось, что этот предшествующий эпизод носил психогенный характер, хотя доказательства отсутствовали.
Данные общего физикального исследования и состояние витальных функций были в пределах нормы. Больная спокойно легкала в кровати, не реагировала на обращение, но двигала руками и ногами в ответ на болевые раздражения. Зрачки были равномерными, реакции их сохранены. Мышечный и силовой тонусы казались нормальными, а рефлексы растяжения вызывались с двух сторон и были одинаковыми. Подошвенные рефлексы — сшбательные.
Реакция мочи на сахар оценена 4+, а проба на ацетон —1+ (до этого не было известно, что больная страдала диабетом). Был поставлен диагноз диабетической комы и введено 50 БД обычного инсулина внутривенно и 50 ЕД подкожно. Через 1'/2 ч сахар в моче оставался еще на уровне 4+, и внутривенно было введено еще 100 ЕД обычного инсулина. Через
326
45 мин у больной появились генерализованные судороги и внутривенно было введено 50 мл 50% декстрозы. Припадок прекратился, но она оставалась в состоянии глубокой комы с децеребрационными двигательными реакциями. Зрачки были узкими, но одинакового размера, реакции их были сохранены, наблюдались повышение глубоких сухожильных рефлексов и двусторонние разгибательные подошвенные рефлексы.
На следующий день ригидность уменьшилась, и больная самостоятельно открыла глаза, но в остальном на окружающее внимания не обращала. На ЭЭГ регистрировалась фоновая активность с частотой 4 колебания в 1 с, чередовавшаяся со вспышками колебаний частотой от 1 до 3 в 1 с. Установлено, что СПМ02 составляла 1,1 мл на 100 г мозга в 1 мин (при норме 3,3 мл) [206]. Через 3 дня больная заговорила, но сознание оставалось спутанным, отмечались дезориентированность, сонливость и неспособность решать простые задачи. СПМ02—2,2 мл на 100 г мозга в 1 мин. Через 2 дня (спустя 5 дней после госпитализации) больная стала живее реагировать на окружающее, но все же сознание оставалось спутанным и дезориентированность сохранялась. СПМ02 увеличилась до 2,6 мл на 100 г мозга в 1 мин.
На 10-й день пребывания в клинике больная ориентировалась в отношении окружающих лиц и места и могла правильно назвать год, но не месяц. Она могла складывать небольшие числа, но часто ошибалась при простом умножении. Больная была не в состоянии последовательно прибавлять число 7. Она могла прочесть несколько слов и предложений и написать простые фазы. В это время СПМ02 составляла 3 мл на 100 г мозга в 1 мин. На ЭЭГ регистрировалась активность частотой 6—7 колебаний в 1 мин, чередовавшаяся со вспышками колебаний с частотой 2—4 в 1 мин. Через 3 мес деменция оставалась без изменений. СПМ02 по-прежнему была 3 мл па 100 г мозга в 1 мин. Легкая степень диабета у больной исключала необходимость введения инсулина или других гипогликемических препаратов.
Комментарий. Состояние этой больной дает несколько серьезных уроков. Первый из них заключается в важности точной клинической и лабораторной диагностики. Неправильная оценка первоначального состояния, которое почти наверняка представляло собой психогенную ареактивность (окуловестибулярные пробы не проводились), привела к тому, что легкая форма диабета была неправильно расценена как ацидотическая кома и проводилось лечение инсулином в больших дозах. Все обстоятельства, хотя и никогда полностью не подтвержденные, показали, что в результате развилась тяжелая гипогликемия с судорогами, в результате которой функции мозга у больной никогда полностью не восстановились. Второй серьезный урок заключается в том, что при глубокой или продолжительной гипогликемии инъекции глюкозы, даже если они повышают уровень сахара в крови, не могут сразу восстановить функции головного мозга. Поэтому в случае подозрения на гипогликемию данные об уровне сахара в крови следует получить до введения глюкозы. Иначе может быть упущена всякая возможность точной диагностики. Наконец, результаты исследования метаболизма головного мозга у этой больной свидетельствовали о том, что глубокие хронические изменения психики могут быть связаны всего лишь с минимальным снижением общего церебрального метаболизма. После завершения острой стадии болезни у больной отмечались умственные способности на уровне 6-летнего ребенка, однако потребление кислорода головным мозгом восстановилось до нижних границ нормы.
327
Недостаточность кофакторов
Недостаточность одного или нескольких витаминов группы В часто вызывает делирпй, деменцпю и, вероятно, ступор, но только дефицит тиамина занимает важное место в дифференциальной диагностике комы [431, 435].
Недостаточность тиамина приводит к развитию болезни Вернике — симптомокомплекса, вызываемого поражением нервных клеток и сосудов серого вещества и кровеносных сосудов, окружающих III желудочек, водопровод мозга и IV желудочек [431, 477]. Совершенно не понятно, почему поражение так очаго-во распределяется, так как при недостаточности тиамина он исчезает из всех областей головного мозга примерно одинаково быстро [91J. Однако тиаминзависимый фермент транскетолаза теряет свою активность в покрышке моста быстрее, чем в других областях [90], и предполагалось, что очаговый характер именно этого нарушения лежит в основе ограниченного распределения патологических изменений в мозге. Введение тиамина при болезни Вернике настолько быстро вызывает обратное развитие по крайней мере некоторых неврологических нарушений, что врачи в течение ряда лет считали, что витамины участвуют в синаптической передаче. Несколько лет назад Muralt пришел к заключению, что обмен тиамина ускоряется при раздражении нервов [279]. Недавно сотрудники лаборатории Berl [322], Chan-Palay [55] установили, что у животных с недостаточностью тиамина существует выраженное нарушение серотонинергических нейромедиаторных путей в мозжечке, промежуточном мозге и стволе головного мозга, причем области поражения промежуточного мозга и ствола мозга хорошо соответствуют известному распределению патологических нарушений при болезни Вернике. Waldenline [490] сообщил, что тпамин влияет на активный транспорт ионов в окончаниях нервов и необходим для регенерации и поддержания мембранного потенциала.
Первичной причиной недостаточности тиампна является отсутствие его в пищевом рационе, а наиболее частое объяснение дефицита тиамина сводится к тому, что больные вместо пищевых продуктов, содержащих витамин, употребляют алкоголь. Развитие болезни может быть ускорено введением растворов глюкозы, не содержащих витамина, лицам, страдающим хроническим истощением. Как и следовало ожидать, при поражении, распространяющемся на структуры промежуточного мозга и образования, расположенные вокруг водопровода мозга, у больных вначале наблюдается оглушенность, спутанность сознания и часто имеются выраженные нарушения памяти. Глубокий ступор или кома при этом заболевании необычны, опасны и часто развиваются в претерми-нальной стадии. Однако необычность и претерминальный характер ступора и комы характерны и для многих других заболеваний. Указанные нарушения сознания можно рассматривать в качестве проявлений болезни Вернике только в том случае, если они сопро-
328
вождаются нистагмом, глазодвигательным параличом и нарушением окуловестибулярных рефлексов и подвергаются обратному развитию при лечении тиамином. В далекозашедших случаях поражение глазодвигательных мышц может привести к полной наружной офтальмоплегии; фиксированные расширенные зрачки наблюдаются редко [249]. В дополнение к нейроофтальмологиче-ской симптоматике у большинства больных развивается также атаксия, дизартрия и слабо выраженная периферическая нейропа-тпя. У многих из них наблюдается своеобразная универсальная индифферентность к неприятным раздражителям, а у некоторых— гипотермия [477]. Недостаточность функций вегетативной нервной системы настолько характерна, что у большинства больных существует постоянная опасность развития ортостатической ги-потензии и шока [31]. Артериальная гипотензия при болезни Вернике, по-впдимому, является результатом сочетания поражений нервной системы и уменьшения объема циркулирующей крови и, возможно, является наиболее частой причиной смерти.
Поражения экстрацеребральных неэндокринных органов Поражения печени
Нарушение функций головного мозга возникает либо при недостаточности функций печени, либо в случае, если печень шунтируется таким образом, что кровь из кишечных вен через портальную систему поступает непосредственно в общую циркуля-торную систему.
Морфологические изменения в головном мозге у большинства больных с энцефалопатпей, вызванной хронической патологией печени, немногочисленны и ограничиваются увеличением в размере астроцитов II типа Альцгеймера [2, 472]. Кроме эпизодически возникающей печеночной комы, прогрессирующие психические, мозжечковые и экстрапирамидные расстройства развиваются у очень небольшого числа больных с хронической патологией печени. При патологоанатомическом исследовании в головном мозге таких больных обнаруживают зоны псевдоламинарного некроза в коре головного мозга и мозжечка, мелкие полости, потерю нервных клеток в подкорковых узлах и мозжечке и окрашивающиеся на гликоген включения в увеличенных астроцитах [430].
Некоторые авторы указывают, что головной мозг макроскопически выглядит набухшим, объясняя это «церебральным отеком», развившимся у больных, которые погибли от острой недостаточности печени, возникшей впервые или на фоне уже существовавшей подострой печеночной патологии [137, 436]. В небольшом проценте случаев в головном мозге таких больных наблюдались признаки транстенториального вклинения или вклинения миндалин мозжечка. Однако большинство больных в течение нескольких часов или дней до наступления смерти находились на искусственной вентиляции, и ни в одном из сообщений описание головного мозга не было сделано опытным специалистом в области патоло-
329
гической анатомии нервной системы. Так как любые претерми-нальные события, в том числе полнокровие сосудов, могут приводить к тому, что погибший мозг выглядит набухшим, приведенные выше данные интерпретировать трудно, особенно, когда они плохо коррелируют с клинической картиной. Вплоть до претерми-нальноп стадии печеночной энцефалопатии, когда возникают выраженные нарушения функций ствола головного мозга, клиническая симптоматика типична для метаболической комы (см. ниже) и не напоминает таковую при развивающемся транстенториальном вклинении или других нарушениях, связанных с изменением внутричерепного давления. Кроме того, в большинстве случаев экспериментальной недостаточности функции печени, вызванной нехпрургическими методами, наблюдались лишь умеренные изменения содержания воды в головном мозге [158, 165]. Поэтому пока нет прямых доказательств возникновения при печеночной энцефалопатии истинного отека головного мозга. Если такой отек существует, то следует установить, способствует ли он развитию клинической картины или является лишь терминальным осложнением.
Многие возможные токсические факторы или недостаточность каких-либо веществ предлагались в качестве потенциальных причин печеночной комы, но ни одна из этих гипотез не является удовлетворительной [97]. Чаще всего причиной поражения считали повышение уровня аммиака в крови и головном мозге, зависящее от продуктов кишечного пищеварения, которые миновали механизмы печени, синтезирующие мочевину [324]. Аммиак в высокой концентрации может быть непосредственно токсичен для головного мозга. Аммиак может нарушить работу хлорного насоса [266] и, вероятно, замещая внутриклеточный калий, тем самым повлиять на активность Na-K-АТФазы [397]. Кроме того, в высоких концентрациях аммиак препятствует энергетическому метаболизму клеток головного мозга аналогично действию тяжелой гипоксии [176]. Доказательства прямой нейротоксичности аммиака у человека основываются на наблюдении детей с врожденным повышением его содержания в крови, вызванным наследственной патологией обмена мочевины. У таких детей при отсутствии других метаболических токсинов развивается тяжелая дегенерация головного мозга, приводящая к развитию ступора и комы в результате резкого повышения уровня аммиака в крови [46].
Аммиак постоянно образуется в головном мозге в результате дезаминирования, и его концентрация в этом органе всегда выше, чем в крови. В норме головной мозг обладает мощными механизмами обезвреживания аммиака путем его повторного соединения — сначала с а-кетоглутаратом для образования глутамата, а затем с самим глутаматом для образования нетоксического вещества — глутамина. Для этого последнего этапа необходим фермент глутаминсинтетаза, который содержится в астроцитах [298]. Аммиак крови быстро проникает в головной мозг в количествах, пропорциональных его концентрации в артериальной крови и крово-
330
току [240]. По существу весь аммиак, поступающий в мозг из крови в нормальных условиях, почти мгновенно превращается в глу-тамин [64]. По-видимому, это происходит в астроцитах, так как v экспериментальных животных с портокавальным шунтом хроническая гипераммониемия вызывает астроцитоз с пропорциональным увеличением содержания глутаминсинтетазы [53, 252]. У животных с повышенным содержанием аммиака в крови наблюдается патологическая чувствительность нервной системы к дополнительной нагрузке аммиаком. Это по крайней мере частично объясняется тем, что умеренное повышение уровня аммиака в крови вызывает пропорционально более высокий, чем в норме, и быстрый подъем уровня аммиака в головном мозге до токсических
пределов [99].
У животных с хронической гппераммониемией, вызванной портокавальным шунтированием, выявлено несколько дополнительных нейротоксических механизмов. К ним относятся: увеличение проницаемости гематоэнцефалического барьера для крупных молекул [222]; нарушение поглощения головным мозгом монокарбоксильных жирных кислот с короткими цепочками, ацетата, бу-тирата и пирувата, а также глюкозы [374]; усиление транспорта из крови в головной мозг предшественника серотонина — трипто-фана, а также других элементов большой группы нейтральных аминокислот [195]. Наличие этой последней аномалии свидетельствует в пользу теории, согласно которой печеночная энцефалопа-тия может быть обусловлена, по крайней мере частично, патологией ненромедпаторных механизмов.
Fischer показал, что количество нейромедиатора норадренали-на в головном мозге экспериментальных животных с печеночной комой снижается, в то время как количество серотонина умеренно повышается [116, 117]. Количество октопамииа, предполагаемого «ложного» или конкурирующего медиатороподобного аминаг увеличивается. Обнаружено, что в плазме крови больных с печеночной энцефэлопатией аминокислоты — тирозин, глутамат, аспа-ртат и метпонин содержатся в повышенных концентрациях. Полагают, в частности, что тирозин принимает участие в увеличенном синтезе октоиамина при острой печеночной коме. Теория о роли нарушений медиаторных систем подкрепляется наблюдением, что лечение, направленное на нормализацию состава аминокислот в плазме крови, по-видимому, приводит к преходящему улучшению течения энцефалопатии. Однако против этой теории свидетельствует наблюдение, что повышенный уровень октопамина в головном мозге у животных не обязательно связан с неврологическими; нарушениями, а также и то, что введением октопамина в боковые желудочки в очень высоких концентрациях не удалось вызвать каких-либо неврологических изменений, более тяжелых, чем преходящее снижение подвижности [116, 117].
Непосредственный патогенез печеночной комы определяется причинами, лежащими в основе патологии печени. У многих больных с тяжелой патологией этого органа энцефалопатия развива-
331
ется как неизбежная стадия прогрессирующей недостаточности функции печени, и для возникновения церебральной патологии нет необходимости в какой-либо дополнительной нагрузке или в действии какого-либо особого фактора. Однако у больных с порто-кавальным шунтом, судя по стандартным лабораторным тестам, функция основной части паренхимы печени может быть почти нормальной, и тем не менее у них развивается печеночная энце-фалопатия, если в кровяном русле внезапно появляются в избытке азотсодержащие вещества, как это бывает при желудочно-кишечном кровотечении, инфекции или при соблюдении диеты с высоким содержанием белка. Эти последние факторы могут ускорить развитие печеночной комы и у больных с патологией самой печени, как это бывает при введении седативных препаратов (механизм неизвестен) или ацетазоламида, повышающего концентрацию аммиака в вытекающей из почки крови, увеличивающего напряжение углекислого газа в головном мозге [335] и затрудняющего оксигенацию головного мозга, препятствуя распаду оксиге-моглобина [223].
Клиническая картина печеночной энцефалопатии довольно постоянна, но точно определить начало развития клинических нарушений часто трудно. Начальные нарушения психики обычно характеризуются спокойным делирием с апатией, который либо продолжается в течение нескольких дней, либо быстро переходит в глубокую кому. Реже, примерно в 10—12% случаев, для самого начала заболевания характерен буйный делирий, граничащий с манией; такое начало обещает быстро прогрессирующее поражение печени, как например, острую желтую атрофию печени. Как показало наблюдение одного обследованного нами больного с хроническим циррозом, у которого отмечались два эпизода печеночной комы с интервалом в 2 нед, ни один из типов делирия не является характерным. Первый эпизод у этого больного начался с ажити-рованного делирия, второй — со спокойно протекающего состояния оглушенности. Провести различие между двумя приступами по биохимическим изменениям или по скорости их развития было невозможно. Важным признаком тяжелой патологии печени являются изменения дыхания. Если судить по низкому напряжению углекислого газа в артериальной крови, гипервентиляция возникает при коме любой тяжести, но клинически явной обычно становится по мере углубления коматозного состояния. Наличие этой почти постоянной гипервентиляции хорошо подтверждается нашими наблюдениями 83 больных: у всех них был алкалоз плазмы крови и у всех, кроме 3, отмечалось низкое напряжение углекислого газа. У 3 последних больных имел место сопутствующий метаболический алкалоз, после коррекции которого развилась гипервентиляция и респираторный алкалоз. Некоторые авторы описывали случаи метаболического ацидоза, особенно у больных в терминальной стадии, но, видимо, энцефалопатия, не сопровождающаяся респираторным или метаболическим алкалозом, не связана с патологией печени.
332
У больных с печеночной энцефалопатией, находящихся в состоянии умеренной оглушенности, иногда наблюдается нистагм при взоре в сторону. У некоторых наблюдаемых нами больных начало комы характеризовалось тоническим содружественным отклонением глазных яблок вниз или вниз и в сторону, а однажды во время эпизода печеночной комы мы отмечали их обратимое вертикальное несодружественное отклонение. Caplan, Scheiner описали одного больного с печеночной энцефалопатией, у которого в течение 2 дней наблюдались несодружественные движения глазных яблок [469]. При печеночной коме описаны также поплавковые движения глазных яблок [483]. Периферические параличи глазодвигательного нерва при печеночной коме наблюдаются реДко, если только больные не страдают сопутствующей болезнью Вернике, и, действительно, легкость вызывания живых и содружественных окулоцефалпческих и окуловестибулярных реакций обычно является поразительной у ареактивных больных. Зрачки обычно узкие, но реагируют на свет. Характерно наличие астерик-сиса, часто распространяющегося на мышцы ног, языка, нижнюю челюсть, а также на кисти рук. У больных с энцефалопатией от легкой до умеренной степени обычно наблюдается двусторонний феномен паратонии. Более глубокую кому часто сопровождают постуральные реакции, характерные для декортикации и деце-ребрацип, мышечная спастичность и двусторонние разгибательные подошвенные рефлексы. У больных в состоянии глубокой комы могут появляться очаговые неврологические симптомы, и, действительно, мы наблюдали их у 5 наблюдаемых нами больных в бессознательном состоянии. У 4 из них был гемипарез, а у 2 — очаговая мышечная слабость, которая в течение болезни мигрировала с одной стороны на другую. Частота возникновения судорог при печеночной коме варьирует в различных сериях наблюдений. У наблюдаемых нами больных судороги отмечались в одном случае, но Adams, Foley [2] описали судорожные припадки в 7з своих наблюдений. Более высокая частота появления судорог в последней серии наблюдений может быть связана с отменой алкоголя у этих больных. До наступления терминальных стадий признаки тяжелого нарушения функций ствола головного мозга наблюдаются редко. Утрата зрачковых реакций, окуловестибулярных рефлексов или непроизвольного дыхания являются поздними и обычно фатальными признаками.
Постановка диагноза печеночной комы редко вызывает трудности у больных, страдающих тяжелой хронической патологией печени и постепенно теряющих сознание при одновременном появлении явных признаков желтухи, паукообразных кожных геман-гиом, неприятного печеночного запаха и увеличения размеров печени и селезенки. Более трудной может быть диагностика у больных, у которых развитие комы провоцируется действием экзогенных факторов на фоне либо легкой нераспознанной патологии печени, либо портокавального шунта. В этом случае предположение <о печеночной коме может быть сделано на основании клинических
333
признаков метаболической энцефалопатии, сочетающихся с респираторным алкалозом и ярко выраженными окулоцефалически-ми рефлексами. Выявление портокавального шунта в сочетании с повышенным уровнем аммиака в плазме крови подкрепляет диагноз. У больных с выраженной патологией печени следует определить уровень сахара в крови, так как уменьшение запасов гликогена печени может вызвать гипогликемию и осложнить печеночную кому. При неясном диагнозе может быть полезен анализ спинномозговой жидкости. Duffy, Plum у больных с патологией печени обнаружили, что заметно повышенный уровень либо глутамина, либо а-кетоглутарамата (а-КГМ) в спинномозговой жидкости отмечался только при энцефалопатии [97]. Из этих двух веществ уровень а-КГМ почти не давал ложноположительных реакций, позволяя также четко различать больных с распространением и без распространения патологического процесса на головной мозг (рис. 35). Спинномозговая жидкость при печеночной энцефалопатии обычно прозрачна, не содержит клеток и характеризуется нормальным содержанием белка. Билирубин в спинномозговой жидкости обнаруживается редко, если только его уровень в плазме крови у больных не достигает по крайней мере 4—6 мг/100 мл
334
яли не развивается хроническая паренхиматозная недостаточность печени. Колебания на ЭЭГ при печеночной коме прогрессивно замедляются, причем медленная активность появляется симметрично s лобных отведениях и распространяется кзади по мере улубле-ния бессознательного состояния. Этп изменения характерны, но неспецифичны; поэтому они помогают в установлении диффузной патологии, но не обязательно свидетельствуют в пользу диагноза недостаточности функций печени.
При дифференциальном диагнозе легкую печеночную энцефа-лопатию иногда путают с психическими нарушениями или острым алкоголизмом. У больных, у которых печеночная кома развивается быстро, часто наблюдаются признаки двигательных нарушений (но не нейроофтальмологические изменения), что может наводить на мысль о структурной патологии ствола головного мозга и иногда быть причиной неправильного предположения о наличии у больного субдуральной гематомы или тромбоза базилярной ар-терпи. Однако при любой продолжительности претерминальной печеночной комы зрачковые и калорические реакции остаются нормальными или их изменения не соответствуют локальному поражению, отмечается гипервентиляция, а признаки рострокау-дального поражения отсутствуют. Все эти данные исключают наличие субдуральной гематомы. Возможность субтенториальной структурной патологии может быть отвергнута на основании нормальных зрачковых и калорических реакций, а также меняющегося, непостоянного характера двигательных симптомов.
Поражения почек
Почечная недостаточность непосредственно ведет к одному виду метаболической энцефалопатии — уремической энцефалопатии. Лечение уремии в свою очередь создает потенциальную опасность возникновения двух дополнительных нарушений функций головного мозга: синдрома нарушения равновесия при диализе и прогрессирующей диализной энцефалопатин. При каждом из этих состояний могут развиться спутанность сознания, делирий, ступор и пногда кома.
Уремическая энцефалопатия. До начала широкого использования гемо- или перитонеалъного диализа уремический синдром был обычным для стран Северной Америки и Западной Европы. В настоящее время ранняя коррекция биохимических нарушений у больных с известной острой или хронической патологией почек часто предотвращает развитие церебральной симптоматики. В результате трудности выявления уремической энцефалопатии чаще возникают в связи с дифференциацией ее с системными заболеваниями, например сосудистыми поражениями при коллагенозах, злокачественной артериальной гипертонией, интоксикациями, бактериемией или диссеминированной аноксией-ишемией. Большинство из этих первичных расстройств, затрудняя диагностику, сами по себе приводят к нарушениям функций головного мозга.
335
Несмотря на интенсивные исследования, точную причину нарушения функций головного мозга при уремии установить il& удалось. Однако имеются некоторые интересные догадки. При азотемии уремический синдром коррелирует с биохимическими изменениями в крови только в общих чертах. В таких случаях, как и при других метаболических энцефалопатиях, чем быстрее-развивается токсическое состояние, тем меньше может быть степень нарушений системного химического равновесия, необходимая для развития неврологических симптомов. Связанный с появлением признаков энцефалопатип уровень остаточного азота крови может варьировать в широких пределах. Непосредственно мочевина не может быть токсином, так как ее инъекции симптомов уремии не воспроизводят, а гемодиалпз приводит к обратному развитию синдрома, даже когда мочевину добавляют в диализный раствор с тем, чтобы сохранить ее уровень в крови [262]. Большинство других биохимических и электролитных нарушений в плазме крови коррелируют с состоянием нервной системы не лучше мочевины. Уровни натрия или калия при уремии могут быть патологически низкими или высокими в зависимости от ее продолжительности и лечения, но симптомы, связанные с этими изменениями электролитов, отличаются от таковых при уремической энцефалопатии. Причина энцефалопатии заключается и не в системном ацидозе, так как он не приводит к поражению ЦНС [337], и терапевтическая коррекция сниженного рН кровн на церебральную симптоматику уремии не влияет.
При морфологических исследованиях головного мозга умерших от уремии не выявляется постоянной характерной патологии. Уремия, не осложненная гипертонической энцефалопатией, не приводит к развитию отека головного мозга [306]. Потребление кислорода головным мозгом при уремическом ступоре уменьшается так же, как и при большинстве других метаболических энцефалопатии, хотя, вероятно, и не в такой мере, как можно была бы ожидать на основании степени нарушения состояния бодрствования [376]. При экспериментальной уремии уровень богатых энергией фосфатов головного мозга остается высоким, в то время как скорости гликолпза и использования энергии падают ниже нормы. В головном мозге при уремии обнаруживается угнетение потоков натрия и калия параллельно с понижением активности стимулируемой натрием калийзависимой АТФазы [350]. Все перечисленные выше изменения являются скорее следствиями, чем причинами этого состояния.
Результаты некоторых экспериментальных исследований позволяют построить гипотезу о потенциальных причинах дисфункции головного мозга при уремии, а некоторые другие данные дают возможность с достаточной уверенностью предполагать, что в ее основе лежат несколько факторов. Несколько лет назад Fishman, Raskin обнаружили при уремии генерализованное увеличение проницаемости клеточных мембран, в том числе и гематоэнцефаличе-ского барьера [118]. Эти авторы полагают, что такая повышенная
336
проницаемость облегчает проникновение в головной мозг соединений с потенциальным нейротоксическим действием, таких, как, например, органические кислоты, содержание которых в крови при уремии повышается и которые в норме в мозг не проникают [350]. Поскольку гемодиализ быстро ликвидирует уремический синдром, то можно было бы предположить, что его вызывает неи-ротоксическая, поддающаяся диализу молекула малого или среднего размера. Но истинная причина развития этого синдрома до-сих пор не установлена, несмотря на многочисленные исследования.
В некоторых лабораториях в головном мозге при уремии обна--ружили увеличение содержания кальция, что, очевидно, является результатом повышенной активности паращитовидных желез [18, 149]. Кроме того, искусственное увеличение содержания кальцня в головном мозге с помощью паратиреоидного гормона приводит к возникновению у экспериментальных животных нарушений: ЭЭГ, сходных с таковыми при уремии, тогда как снижение содержания кальция в мозге животных при уремии в результате удаления паращитовидных желез способствует нормализации ЭЭГ [21]. Связь изменений содержания кальция с клиническими проявлениями энцефалопатии остается неясной, хотя кальций принимает участие в нескольких важных стадиях нейрохимических реакций, включая высвобождение нейромедиаторов. Может быть, тот факт, что при экспериментальной уремии наблюдается, связанное с паратгормоном увеличение содержания кальция в периферических нервах, имеет какое-то отношение и к процессам в головном мозге. В результате замедляется скорость нервного проведения. И такой эффект у контрольных животных воспроизводится введением паратгормона, а у животных, страдающих уремией, предотвращается с помощью предшествующего удаления паращитовидных желез [149]. В литературе имеются сообщения, что при уремии у человека уровень паратгормона в кровяном русле обратно пропорционален скорости нервного проведения: чем выше этот уровень, тем ниже скорость. Труднее получить сравнимые сопоставления со степенью поражения ЦНС при уремии, так как большинство таких больных теперь подвергаются диализу до-. развития церебральных симптомов. Однако Avram с соавт. сообщили, что у страдающих уремией с повышенным уровнем паратгормона наблюдаются медленные частоты на ЭЭГ и более низкие баллы по шкале познавательных способностей по сравнению с лицами, у которых уровень паратгормона в норме [467].
Клиническая картина уремической энцефалопатии в большинстве случаев не характерна, хотя определенное сочетание симптомов в виде притупления сознания, гиперпноэ и повышенной двигательной активности должно сразу внушить серьезные подозрения в отношении этого диагноза. Подобно многим другим метаболическим энцефалопатиям, проявления уремии, особенно когда она развивается быстро, могут напоминать яркую картину дели-рия, характеризующуюся шумным возбуждением, бредом и галлю-
22 Заказ № 1117
цпнациями. Однако чаще прогрессирующая апатия, подавленность, тихая спутанность сознания в сочетании с неадекватным поведением медленно переходят в ступор или кому, и этот переход сопровождается характерными изменениями дыхания, очаговыми неврологическими симптомами, тремором, астериксисом, мышечной паратонией и судорогами. У всех нелеченых больных с уремической энцефалопатией в плазме крови развивается ацидоз. Реакции зрачков и глазодвигательные функции при уремии нарушаются редко и, конечно, какого-либо диагностического значения не имеют. Кроме того, нарушения двигательных функций отсутствуют редко. У больных с хронической патологией почек наблюдается слабость и неустойчивость движений. По мере развития уремии у многих из них появляются диффузное дрожание, интенсивный астериксис и нередко настолько распространенная очаговая миоклония, что она напоминает мышечные фасцикуляции. Описана также миоклония действия [470]. Часто наблюдается тетания. Обычно отмечаются асимметрия сухожильных рефлексов растяжения, а также мышечная слабость, обусловленная очаговым поражением нервной системы. У 10 из 45 наблюдаемых нами больных с уремией был гемипарез, который быстро исчезал после гемодиализа или в течение болезни мигрировал с одной стороны на другую. Судороги обычно мучительны; они возникали у 15 из наблюдавшихся нами больных и у 5 из 13 больных, описанных Locke с соавт. [238], причем могли быть как очаговыми, так и ге-нерализованными. По крайней мере у наблюдаемых нами больных было мало данных, указывавших на то, что причиной судорожных припадков была водная интоксикация, и в некоторых случаях припадки наблюдались у больных, не имевших выраженной артериальной гипертензии.
Результаты лабораторных анализов свидетельствуют лишь о том, что у больного имеется уремия, но как на причину комы на нее не указывают. Почечная недостаточность сопровождается комплексом биохимических, осмотических и сосудистых нарушений, и степень азотемии у больных с одинаково тяжелыми симптомами колеблется в широких пределах. У одного из наблюдаемых нами больных, ребенка, страдавшего нефритом, развился тяжелый делирий, предшествовавший ступору, несмотря на то, что уровень остаточного азота крови составлял 48 мг на 100 мл. У других больных церебральная симптоматика отсутствовала при значениях уровня остаточного азота крови, превышающих 200 мг на 100 мл. Уремия вызывает также асептический менингит, сопровождающийся ригидностью мышц шеи и увеличением числа клеток (лимфоциты и нейтрофплы) в спинномозговой жидкости до 250 в 1 мл. Количество белка в ней часто превышает 100 мг на 100 мл, а ее давление у некоторых больных может быть повышено до 160—180 мм вод. ст. [350]. Замедление ЭЭГ коррелирует с нарастанием степени азотемии, но записи с доминирующей медленной активностью у большинства больных не отражают психических нарушений или они незначительны [163]. Электрофизио-
338
логические изменения для уремии не типичны и диагностической' ценности не имеют.
При постановке диагноза, учитывая возможность других причин развития острого метаболического ацидоза, уремию следует дифференцировать с острой водной интоксикацией и гипертонической энцефалопатией. Следует подумать и о возможности интоксикации пенициллином, так как она приводит к делирпю, астернк-сису, миоклонии и обычно проявляется на фоне почечной недостаточности [485].
В случаях, если проведение лабораторных анализов возможно, истинную причину метаболического ацидоза установить легко. Из-причин тяжелого ацидоза, вызывающих триаду симптомов — помрачение сознания, гиперпноэ и низкое содержание гидрокарбоната в плазме крови (уремия, дпабет, лактат-ацидоз, поступление в организм экзогенных токсических веществ), только уремия обусловливает развитие многоочаговой миоклонии, тетании и генера-лизованных судорог, а другие причины на ранних стадиях не приводят к появлению азотемии.
Водная интоксикация при уремии обычна, и поэтому ее трудно принять или исключить как причину симптоматики. Страдающие азотемией почти всегда испытывают жажду, и у них отмечаются множественные нарушения электролитного баланса. Избыточное поступление в организм воды, неадекватное терапевтическое введение жидкости и гемодиализ — все эти факторы потенциально снижают осмолярность плазмы крови при уремии и тем самым уменьшают риск возникновения или усиления делирия п судорог. Наличие водной интоксикации подтверждается низкой осмолярностью плазмы (меньше 260 мосм/л), но эта патология может быть предположена, если концентрация натрия в плазме ниже 120 мэкв/л.
22*
Самая главная трудность при постановке клинического диагноза связана с необходимостью дифференцировать симптомы уремии с проявлениями гипертонической энцефалопатпп, так как и азотемия, и выраженная артериальная гипертензия часто имеют место у одного и того же больного. Каждое из этих состояний может вызвать появление судорожных припадков, очаговых неврологических симптомов, повышение внутричерепного давления и развитие делирия или ступора. В дифференциальной диагностике могут помочь следующие моменты: симптоматика уремии редко колеблется настолько быстро или вызывает такие преходящие неврологические симптомы, как это бывает при гипертонической энцефалопатип; уремия редко приводит к отеку соска зрительного нерва, спазму артерий глазного дна, к корковой слепоте, афазии и к существенному увеличению содержания белка в спинномозговой жидкости, тогда как при гипертонической энцефалопатпи отмечаются все эти признаки. Наконец, несмотря на редкие исключения, уремия обычно связана с очень высоким уровнем остаточного азота крови, а гипертоническая энцефалопатпя — либо с длительно наблюдающимся очень высоким артериальным давле-
333'
еием (диастолическое давление 120 мм рт. ст. или выше), либо с его недавним возрастанием.
Лечение уремии с помощью гемодиализа иногда увеличивает «ложность неврологического синдрома. Неврологические функции не всегда восстанавливаются сразу после эффективного диализа, и больные часто продолжают временно оставаться в состоянии комы или ступора. У одного из наблюдавшихся нами больных кома продолжалась в течение 5 дней после нормализации уровня азота и электролитов в крови. Такое запаздывающее восстановление не означало стойкого поражения головного мозга у этого больного, как не развивалось такого поражения и у других больных с аналогичными, но менее длительными задержками, у которых восстановление неврологических функций обеспечивается теперь при помощи хронического гемодиализа.
Синдром нарушения равновесия при диализе. Вероятно, у половины всех больных при коррекции уремических нарушений с помощью гемодиализа развивается патологическая неврологическая симптоматика. У некоторых больных (около 5%) наблюдаются более тяжелые изменения, включающие астериксис, миокло-нпю, делирий, судороги, ступор или кому [334]. Тяжелые неврологические нарушения при гемодиализе наблюдаются чаще, чем при перитонеальном диализе; они связаны с быстрым изменением концентрации растворенных в крови веществ. У детей связанные с диализом неврологические расстройства наблюдаются чаще, чем у взрослых. Появившиеся в связи с диализом состояние оглушен-ности и делирпй могут продолжаться в течение нескольких дней.
Общий механизм синдрома нарушения равновесия при диализе можно считать расшифрованным, хотя и не во всех деталях. Через гематоэнцефалический барьер мочевина проникает медленно. Это касается и других биологических веществ, в том числе электролитов и идеогенных осмолей, которые образуются в головном мозге в условиях гиперосмолярности плазмы крови [239, 350]. В устойчивых состояниях, подобных уремии, головной мозг и кровь находятся в осмотическом равновесии, причем электролиты и другие осмоли регулируются таким образом, что концентрация многих биологически активных веществ в головном мозге (например, Н+, Na+, К") остается более близкой к нормальному уровню, чем концентрация их в крови. Быстрое уменьшение уровня мочевины в крови с помощью гемодиализа идет с опережением снижения осмолей в головном мозге. В результате во время диализа головной мозг становится гиперосмолярным по отношению к крови и, возможно, теряет натрий. Вследствие изменения соотношения осмолярности вода перемещается из плазмы крови в головной мозг, что потенциально может привести к водной интоксикации. Происходящая одновременно быстрая коррекция ацидоза крови может вызвать ацидоз ткани головного мозга вследствие медленного продвижения гидрокарбоната в головной мозг [15, 336]. Симптомы водной интоксикации могут быть предотвращены более медленным проведением диализа и добавлением таких веществ,
340
как фруктоза, для поддержания осмолярности крови. Port, Goldsmith полагают, что потеря натрия головным мозгом является важным патогенетическим фактором, так как по своему опыту они знают, что высокая концентрация натрия в диализате предотвра-щет развитие этого синдрома [334].
Нарушения, возникающие после диализа. Тяжелая дисфункция головного мозга после диализа может иногда развиться в связи с двумя наблюдающимися довольно редко осложнениями. Так, у больных, находившихся на диализе и получавших аптикоагулян-ты, зарегистрировано несколько субдуральных кровоизлияний с острым или хроническим течением. А при хроническом диализе, если больные не получали витаминных добавок, у них развивалась энцефалопатия Вернике, сопровождающаяся спутанностью сознания.
Прогрессирующая диализная энцефалопатия («диализная де-менция»). Методики, предусматривающие повторный гемодиализ у больных с недостаточностью почек, в 60-х годах получили широкое распространение. У части этих больных, большинство из которых находились на хроническом диализе 3—7 лет без каких-либо неврологических осложнений, с 1972 г. стала возникать картина прогрессирующей энцефалопатии [5]. Начинаясь с запинающейся, неуверенной речи, характерной для частичной афазии, прогрессирующая диализная энцефалопатия нарастает вплоть до развития бреда, деменции, судорожных припадков, миоклонии, астериксиса и, иногда, очаговых неврологических нарушений. Повторная постдиализная сомноленция наблюдается довольно часто, ступор или кома встречаются редко. Патологические изменения на ЭЭГ вначале проявляются вспышками медленных колебаний с высокой амплитудой в лобных отведениях, появляющимися на фоне нормальной активности. Позднее, при более тяжелом неврологическом поражении, колебания на ЭЭГ становятся замедленными во всех областях. Клинические нарушения впервые возникают или усиливаются во время или сразу после диализа; позднее эти изменения становятся постоянными. На вскрытии сколько-нибудь определенные изменения головного мозга не обнаружены.
Alfrey впервые предположил, что прогрессирующая диализная деменция вызывается интоксикацией алюминием [5]. Хотя некоторые специалисты не согласны с мнением АНгеу [465], ряд наблюдений подтверждает справедливость его предположения. Больные с почечной недостаточностью получают гель гидроокиси алюминия для связывания кишечного фосфата, и источником высокого уровня алюминия, обнаруживаемого в крови и в головном мозге больных, вначале считали введение этого препарата. Другой и, вероятно, более важной причиной является использование водопроводной воды, которая может содержать значительное количество алюминия, проникающего в организм больного с диализатом. Эпидемиологические исследования связали возникновение синдрома с водой, сильно загрязненной алюминием [122], и по
341
крайней мере в одном сообщении описана ремиссия прогрессирующей диализной энцефалопатии после исключения алюминия из пищи и диализата [333]. Соображения, до некоторой степени свидетельствующие против гипотезы о роли алюминия в развитии дпализной демепцни, заключаются в том, что уровень алюминия в головном мозге повышается почти в той же степени у многих больных, подвергавшихся диализу, у которых деменция, однако,, не возникла. При других условиях интоксикация алюминием у человека наблюдается редко. У экспериментальных животных алюминий вызывает развитие судорожных припадков [213], если он вводится в кору головного мозга, и к нейрофибриллярной дегенерации расположенных по соседству нервных клеток, когда он вводится в субарахноидальное пространство [209]. Некоторые авторы приписывали нейротоксичыости алюминия определенную роль в генезе нейрофибриллярной дегенерации головного мозга при болезни Альцгеймера [69].
Патология легких
К тяжелой энцефалопатии или коме может привести гиповен-тиляция, обусловленная выраженной легочной недостаточностью или неврологическими причинами. Сущность механизма неврологических изменений при гиповентиляции выяснена не полностью, и в большинстве случаев энцефалопатия, вероятно, зависит от различных форм взаимодействия гипоксемии, пшеркапшш, застойной недостаточности сердца, общей инфекции и утомления в связи с длительными неэффективными дыхательными усилиями. Закупорка дыхательных путей иногда пробуждает этих больных ночью (сонное апноэ), что является дополнительным фактором их сонливости в дневное время. Однако до тех пор, пока не возникнет какое-либо осложнение, ведущее к длительной гипоксии, как, например, остановка дыхания, стойкие изменения в головном мозге отсутствуют и энцефалопатия полностью обратима. Ацидоз плазмы крови в чистом виде, вероятно, не является существенным фактором, так как введение щелочных растворов без сопутствующей искусственной вентиляции к улучшению неврологического-статуса у этих больных не приводит. Хотя гипоксия может усиливать проявления болезни, маловероятно, что и она является единственной причиной церебральной симптоматики, так как больные с застойной сердечной недостаточностью обычно переносят такую же степень гипоксемии без развития у них энцефалопатии. Sieker, Hickam обратили внимание на то, что из всех переменных величин наиболее тесно коррелирует с неврологической симптоматикой степень задержки углекислого газа [390]. Развитие церебральной симптоматики частично зависит также и от продолжительности патологического состояния. Например, у некоторых лиц с хронической гиперкарбией церебральная симптоматика отсутствует, несмотря на то что уровень Расо2 колеблется от 55 до 60 мм рт. ст., в то время как у других вскоре после повышения. Расо до того же уровня развивается ступор. Объяснение этих рас-
342
хождении может заключаться в том, что в состоянии хронической гиперкарбии головной мозг обладает лучшими буферными свойствами, чем при острой задержке углекислого газа. У больных с легочной недостаточностью Posner с соавт. обнаружили, что тяжесть неврологической симптоматики хорошо коррелирует с выраженностью ацидоза в спинномозговой жидкости, вызванного задержкой углекислого газа [337]. Их данные позволяют предполагать, что наличие или отсутствие неврологического дефицита, сопровождающего задержку, зависит по крайней мере, частично от степени сопутствующего внутриклеточного ацидоза головного мозга.
У экспериментальных животных гиперкапния от легкой до умеренной степени вначале понижает, а затем повышает возбудимость головного мозга, если судить о его реактивности по порогу раздражений, вызывающих электрошок [391]. Экстремальная гиперкапния у человека или экспериментальных животных обладает наркотическим действием. Нейрохимические изменения, сопровождающие эти состояния, выражены умеренно и интерпретировать их довольно трудно. Скорость метаболизма кислорода в головном мозге во время гиперкапнии либо не изменяется, либо увеличивается только в умеренной степени [62, 205, 269], но потребление глюкозы мозгом снижается на 40—50% [82, 269]. Распад эндогенных аминокислот и других тканевых промежуточных продуктов метаболизма увеличивается в степени, достаточной для объяснения продолжающегося высокого потребления кислорода. Уровень аммиака в ткани повышается, отражая увеличение катаболизма аминокислот. Эти изменения ткани головного мозга при гиперкапнии напоминают изменения, обнаруженные при гипогликемии или барбитуровом наркозе. Однако ни при одном из этих трех состояний имеющиеся химические изменения не объясняют с достаточной ясностью причины физиологических расстройств.
Клиническая картина легочной энцефалопатии одинакова независимо от причины декомпенсации дыхания. В серии наших наблюдений из 52 больных, у которых применялся наркоз углекислым газом, у 22 была эмфизема, у 3 — типовентиляция, связанная с тучностью, у 20 — гиповентиляция, возникшая в результате пейромышечной патологии или угнетения респираторных механизмов ствола головного мозга. Симптоматика характеризуется тупой диффузной головной болью, сопровождающей медленно развивающуюся сонливость, ступор или кому. Психические изменения обычно возникают незаметно, по мере развития легочной недостаточности, но если инфекция или седативные препараты вызывают быструю легочную декомпенсацию, коматозное состояние иногда развивается внезапно. У всех больных с дыхательной недостаточностью наблюдается гиповентиляция, которая определяется на основании повышения уровня рсоз в крови, и, кроме того, у большинства из них наблюдается также цианоз. У больных с обструктивной эмфиземой обычно наблюдается свистящее дыхание, они ловят ртом воздух и дышат с явным усилием, но у боль-
343
ных с гиповентиляцией, ооусловленпой тучностью или поражениями нервной системы, дыхание спокойное, поверхностное, структура его часто нерегулярна, что может ускользать от внимания при беглом обследовании. Зрачки узкие и реакция их на свет живая, до тех пор, как гипоксия не становится глубокой; в последнем случае появляется фиксированное расширение зрачков. Движения глазных яблок обычно нормальны. Примерно у 10% больных с тяжелой легочной недостаточностью наблюдаются расширение глазных вен и отек диска зрительного нерва, что является отражением повышения внутричерепного давления, связанного с хронической гиперкарбией и гипоксией. При легочной энцефалопатии признаки нарушения двигательных функций менее выражены, чем при других метаболических комах. Судорожные припадки наблюдаются относительно редко. Кроме того, почти как правило наблюдается астериксис и многоочаговая миоклонпя, причем иногда она настолько выражена, что больной весь дрожит. Friedreich в свое время описал так называемый paramyoclonus multiplex у больного с хронической легочной патологией, и его наблюдение, возможно,, было самым ранним описанием таких метаболических нейромы-шечных расстройств [132]. Мышечный тонус умеренно повышен, но сухожильные рефлексы чаще угнетены, чем повышены. Подошвенные рефлексы обычно имеют разгибательный характер.
Диагноз гипоксически-гиперкарбической энцефалопатии нетруден, если у больных имеется явная легочная или сердечно-легочная недостаточность и постепенно развиваются загруженность, тремор и мышечные подергивания. Большая диагностическая трудность возникает, если у больных, у которых легочная функция была ранее на пределе компенсации, гипоксия возникает внезапно, в связи с инфекцией или избыточной седативной терапией.. Состояние таких больных может быть ошибочно объяснено отравлением седативными препаратами или другими причинами комы, но, как видно из следующего примера, данные газового состава крови уточняют диагноз.
Наблюдение 4—10. Больная 60 лет с тяжелой хронической легочной патологией обратилась с жалобами на раздражительность и бессонницу. При обследовании изменений легочных функций не выявлено, с целью-нормализации сна больной было назначено 100 мг нембутала. На следующее утро дочь обнаружила ее без сознания и привезла в клинику. Больная была в состоянии комы, но адекватно реагировала на сильные болевые раздражители. Отмечался цианоз, дыхание было затруднено, с частотой 40 в 1 мин. Диаметр зрачков 3 мм, на свет реагировали. При пассивных поворотах головы отмечался полный объем движений глазных яблок в стороны. Астериксис или многоочаговая миоклония отсутствовали, тонус конечностей был низким, с несколько сниженными сухожильными рефлексами и двусторонними разгибательными подошвенными рефлексами. В артериальной крови: рН 7.17, Расо 70 мм рт. ст.; гидрокарбонат плазмы крови-25 мэкв/л, Рао 2 40 мм рт. ст. Больная была интубирована и в течение нескольких дней ей проводили искусственную вентиляцию легких до того,, как она пришла в сознание и оказалась в состоянии с помощью собственного дыхания поддерживать Расо2 в артериальной крови на нормальном уровне 45 мм рт. ст.
344
Комментарий. Этот случай не является необычным. Возможно, что повышенная раздражительность и бессонница были симптомами нарастающей дыхательной недостаточности. Седативная терапия ускорила надвигающуюся декомпенсацию и вызвала тяжелую дыхательную недостаточность, так как сон привел к угнетению произвольных дыхательных усилий. Быстрота, с которой Рсо изменилось от нормы до 70 мм рт. ст., коррелирует с нормальным содержанием гидрокарбоната в плазме крови, так как для развития почечной компенсации, которая обычно сопровождает респираторный ацидоз, времени не было. Austen с соавт. [20] подчеркивали, что, если углекислый газ накапливается медленно, жалобы на постепенно возникающую головную боль, сонливость и спутанность могут иногда привлечь большее внимание врача, чем непосредственные признаки дыхательной недостаточности. Если у больного имеются также повышенное внутричерепное давление, отек диска зрительного нерва и двусторонние разгибательные подошвенные рефлексы, легко может случиться, что врач вначале предположит опухоль головного мозга или придет к какому-либо другому в равной степени неоправданному заключению. Важными дифференциально-диагностическими признаками являются следующие: при задержке углекислого газа очаговые симптомы паб-.людаются редко, нарушения газового состава крови имеются всегда и энцефалопатия обычно быстро улучшается при эффективном применении искусственной вентиляции. (После глубокого и длительного наркоза отдельные больные могут оставаться в состоянии ступора в течение нескольких дней после нормализации газов крови и тем не менее выздоровление еще возможно. Но такая последовательность событий наблюдается редко.)
С наркозом углекислым газом тесно связаны два состояния, часто усиливающие его воздействие на нервную систему. Одно из них — гипоксемия, другое — метаболический алкалоз, часто появляющийся в результате лечения. Гипоксия, сопровождающая задержку углекислого газа, должна быть подвергнута коррекции, так как недостаток кислорода представляет собой непосредственную опасность как для сердца, так и для головного мозга. Но назначение ингаляций кислорода часто угнетает дыхание больных с выраженной задержкой углекислого газа, приводя к еще большей гиперкарбии. Очевидно, у таких больных предшествующая гипоксемия значительно стимулировала дыхание благодаря раздражению хеморецепторов каротидного тела и аорты. Исключение этого раздражителя при кислородной терапии устраняет эти механизмы, уменьшает вентиляцию и способствует нарастанию гиперкап-нии. Возможность депрессии дыхания в условиях ингаляции кислорода заставляет некоторых врачей неохотно назначать кислород больным с тяжелой легочной патологией. Эффективное решение проблемы заключается в том, чтобы использовать низкие концентрации кислорода в воздухе (25%) при условии тщательного наблюдения за больным. Если дыхание угнетается и возникает задержка углекислого газа, то даже при таком минимальном
345
увеличении напряжения кислорода кислородная терапия должна сочетаться с искусственной вентиляцией.
Экскреция гидрокарбоната почками — процесс, относительно медленный. В результате коррекция наркоза углекислым газом с помощью искусственной вентиляции иногда приводит к развитию тяжелого метаболического алкалоза, если напряжение углекислого газа быстро возвращается к норме при высоком уровне гидрокарбоната в плазме крови. Хотя метаболический алкалоз клинически обычно не проявляется, Rotherman с соавт. [361] описали 5 больных с легочной эмфиземой, получавших интенсивную искусственную вентиляцию, у которых метаболическому алкалозу сопутствовала выраженная неврологическая симптоматика. У этих больных после начального выхода из наркоза углекислым газом развился тяжелый алкалоз с величинами рН артериальной крови, превышающими 7,55—-7,60, и вновь появилась оглу-шенность. У них развилась многоочаговая миоклония, возникли тяжелые судороги, и 3 из них умерли. У 2 больных сознание восстановилось после того, как уровень углекислого газа был снова повышен путем осторожного уменьшения объема вентиляции. Мы наблюдали сходную последовательность событий у больных в глубокой коме, получавших интенсивную искусственную вентиляцию, но нам было трудно сделать заключение, что причиной комы был алкалоз, а не гипоксия. Скорее всего, слишком резко развившаяся гипокапния вызывала сужение сосудов мозга, что более чем нейтрализовало благоприятное воздействие на головной мозг повышения напряжения кислорода в крови. Rotherman с соавт. полагают, что во время лечения респираторного ацидоза Рсо2 следует снижать постепенно, что позволяет включиться механизму почечной компенсации и предотвращает тяжелый метаболический алкалоз. Этот подход целесообразен, так как он предотвращает развитие гипоксемии [361].
Панкреатическая энцефалопатия
Причиной ступора или комы может быть недостаточность функций как экзокринного, так и эндокринного отделов поджелудочной железы. Недостаточность функции эндокринного отдела (диабет) обсуждается далее. Недостаточность функции экзокрин-ной части приводит к острому развитию энцефалопатии и является результатом панкреатита. Хронический рецидивирующий панкреатит может привести к эпизодическому развитию состояния ступора или комы [396]. Полагают, что энцефалопатия как осложнение острого панкреатита возникает редко. Scharf, Levy обнаружили только 25 случаев, описанных до 1976 г. [388]. Однако Estrada с соавт. сообщили, что у 6 из 17 больных с острым панкреатитом, не страдавших алкоголизмом, при проспективном наблюдении развилась энцефалопатия [109]. Патогенез панкреатической энцефалопатии неизвестен. Патоморфологические данные в виде пятнистой демиелипизации белого вещества головного моз-
346
га привели к предположению, что энцефалопатия вызывается ферментами, высвобождающимися из пораженной поджелудочной железы [109]. К другим гипотезам возникновения эпцефалопатии относятся: сосуществование вирусного панкреатита и энцефалита, диссеминированное внутрисосудистое свертывание, осложняющее панкреатит, и жировая эмболия [198]. У одного больного с рецидивирующим панкреатитом и эпизодической комой в спинномозговой жидкости и плазме крови было выраженное увеличение уровня цитруллина, аргинина и умеренное увеличение других аминокислот [396]. На вскрытии были обнаружены отек головного мозга, пятнистая демиелинизацпя, иногда периваскулярные кровоизлияния и закупорка мелких сосудов жировыми или фпбри-новыми тромбами. Биохимические осложнения острого панкреатита также могут привести к энцефалопатии. К ним относятся вторичная по отношению к артериальной гипотензии церебральная ишемия, гиперосмолярность, гипокальциемия [257] и диабетический ацидоз.
Панкреатическая энцефалопатия обычно начинается в период между 2-м и 5-м днем от начала панкреатита. Ее клиническая картина характеризуется острым ажитированным делирием с галлюцинациями, очаговыми или генерализованными судорогами и часто признаками двустороннего поражения ' корково-спиналь-ных путей. Психический статус может то улучшаться, то ухудшаться, и у больных часто развивается состояние ступора или комы. Описан и акинетический мутизм [388]. Спинномозговая жидкость обычно в норме или иногда содержание белка в пей слегка увеличено. Повышен также и уровень липазы [109]. На ЭЭГ всегда наблюдаются патологические изменения с диффузной или многоочаговой медленной активностью. При радионуклидном сканировании иногда наблюдаются признаки патологического накопления радионуклида, наводящие на мысль об инфаркте мозга.
Диагноз обычно очевиден, когда острая энцефалопатия у больного развивается после продолжающихся несколько дней болей в животе. При дифференциальном диагнозе необходимо учитывать другие перечисленные выше факторы, осложняющие панкреатит, включая, конечно, инфекцию вирусом эпидемического паротита, которая обычно приводит к возникновению и панкреатита, и энцефалопатии [22].