Журнал неврологии и психиатрии / 2010 / NEV_2010_05_117

Рост удельного веса тяжелой черепно-мозговой травмы (ЧМТ) на фоне совершенствования нейрохирургической и реанимационной помощи обусловил увеличение числа больных с посттравматическим вегетативным состоянием (ПВС) [41].

Клиническими критериями вегетативного состояния являются: отсутствие осознания собственной личности и окружающего мира; отсутствие произвольных, целенаправленных ответов на внешние стимулы; отсутствие вербальной экспрессии и понимания обращенной речи; прерывистые эпизоды бодрствования, наблюдаемые на фоне цикла сон—бодрствование; сохранность автономных функций гипоталамуса и ствола мозга в том объеме, который позволяет поддерживать жизнедеятельность больного на фоне проводимой медицинской помощи; нарушение функции сфинктеров; различные варианты спинальных и стволовых рефлексов [46].

S.Strich [44] впервые предположил, что причиной «тяжелой посттравматической деменции» является первичное диффузное аксональное поражение белого вещества мозга и стволовых трактов. В дальнейшем исследования S. Peerless и N. Rewcastle [35] и R. Zimmerman и соавт.

[49]данное предположение подтвердили. K. Jellinger [24] и F. Peters и E. Rothemund [36] также выявили поражение белого вещества мозга и стволовых трактов ствола мозга у больных с ПВС. Однако они утверждали, что аксональные повреждения головного мозга являются вторичными по отношению к ишемии, отеку или повышению внутричерепного давления.

J.Adams и соавт. [10] верифицировали повреждения таламических отделов в 57,1 % наблюдений ПВС. Несмотря на то что выявленные изменения в таламусе могли быть вызваны не только первичной травмой, но и вторичной дегенерацией, N. Relkin и соавт. [37] и H. Kinney и соавт. [28], установив выраженное поражение таламических отделов мозга, стали подчеркивать доминирование дефицита функций таламуса в патогенезе ПВС.

С учетом того, что ретикулярная формация, включающая восходящие активирующие α2-адренергические волокна, расположена в стволовых отделах и через неспецифические ядра таламуса имеет диффузные проекции во все области головного мозга, обеспечивая важную роль в регуляции возбудимости коры (уровня осознания стимулов и реакций, ритма сна и бодрствования), придании аффективно-эмоциональных аспектов сенсорным стимулам [9], а также данных, полученных указанными выше исследователями, в литературе сформировалось мнение, что причиной ПВС является дефицит восходящего активирующего влияния неспецифических структур мозга (ретикулярная формация и неспецифические ядра таламуса) вследствие непосредственного их повреждения, а также поражения ретикулокорковых трактов.

Эти представления находят подтверждение в клинических особенностях и результатах нейрофизиологических исследований больных с ПВС. Так, в неврологической картине у пострадавших с ПВС отмечаются спонтанные и патологические движения [13], изменения мышечного тонуса (значительно чаще в сторону повышения) [22], рефлексы орального автоматизма [38], глазодвигательные нарушения [38], изменения стволовых рефлексов [19, 40].

Патофизиологическая сущность спонтанных и патологических движений, рефлексов орального автоматизма, повышения мышечного тонуса состоит в резком снижении или отсутствии нисходящего тормозного влияния структур головного мозга на рефлекторную деятельность спинного мозга вследствие поражения корковоспинальных, вестибулоспинальных и ретикулоспинальных трактов и, как следствие этого, «высвобождение» примитивных форм сенсомоторной деятельности [32, 48]. Изменения стволовых рефлексов и глазодвигательные нарушения отражают поражения стволовых отделов и корешков глазодвигательных нервов.

Увеличение активности конечного мозга и формирование активных (возможно, патологических) связей,

определяющих патофизиологическую основу ПВС, было бы возможным в случае, если бы ретикулярная формация осуществляла восходящее тормозное влияние на структуры конечного мозга. При таком положении вещей частичное или полное прерывание ретикуло-таламокорковых и ретикуло-гипоталамокорковых связей способствовало бы «высвобождению» активности структур конечного мозга, в норме предположительно находящихся под тормозным влиянием ретикулярной формации. Однако известно, что эта формация имеет восходящее активирующее влияние на структуры конечного мозга и определяет уровень осознания стимулов и реакций [33, 34]. Поэтому в случае разобщения ретикуло-таламокорковых и ретикуло-гипотала- мокорковых связей закономерно резко снижается активирующее влияние ретикулярной формации на образования конечного мозга, что и вызывает нарушение именно тех функций, которые определяет эта структура, и проявляется отсутствием осознания стимулов и реакций в виде вегетативного состояния.

Наличие реакции на ЭЭГ в ответ на внешние стимулы отражает сохранность анатомической/функциональной интегративной деятельности коры, ретикулярной системы ствола, диффузных проекций таламокорковой системы и экстраталамических нервных путей [43]. В случаях перманентного течения ПВС отмечают ареактивную к внешним стимулам ЭЭГ [16, 20, 31], что свидетельствует о разобщении вышеуказанных структур головного мозга у больных с данной патологией.

В.А. Шахнович и соавт. [8], исследуя микротремор глаз у больных с ПВС, показали существенное угнетение функциональной активности ретикулярной формации мозгового ствола. К подобному выводу пришли и Y. Katayama и соавт. [27], изучив характеристики изменений позднего позитивного компонента (P250) мозговых вызванных потенциалов в ответ на болевой стимул у больных с ПВС.

Таким образом, клинические проявления, нейрофизиологические и патоморфологические исследования у больных с ПВС указывают на снижение функции неспецифической активирующей системы мозга в результате непосредственного поражения структур ретикулярной формации и неспецифических ядер таламуса, а также повреждения ретикулокорковых трактов.

Исследования J. Adams и соавт. [11] позволили выделить 3 градации тяжести диффузного поражения мозга при ЧМТ: 1-я градация — очаги поражения локализуются в белом веществе мозга, 2-я — помимо белого вещества мозга очаги поражения верифицируют в мозолистом теле, 3-я — наиболее тяжелая форма повреждения, когда очаги повреждения мозга определяют в белом веществе, мозолистом теле и ростральных отделах ствола мозга; 1-я градация крайне редко встречается при ПВС.

В.Н. Корниенко и соавт. [4] выявили атрофию мозолистого тела при тяжелых формах диффузного поражения мозга по данным магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга. В данном исследовании МРТкартина атрофии мозолистого тела коррелировала с клиническими симптомами разобщения полушария мозга. A. Kampfl и соавт. [25, 26], проанализировав данные МРТ головного мозга 80 больных с ПВС, показали, что случаи с очагами поражения головного мозга в мозолистом теле и стволе мозга коррелировали с отсутствием положительной динамики в течении заболевания.

Анализируя ЭЭГ по показателям спектров когерентности, О.М. Гриндель [1] и И.С. Добронравова [2] показали, что формирование ПВС определяется активностью стволовых и подкорково-базальных структур на фоне тормозного состояния коры с ключевой ролью не только стволово-таламических и корково-таламических, но и межполушарных церебральных разобщений.

Таким образом, в патогенезе формирования ПВС помимо нарушения функций восходящей активирующей системы мозга необходимо также учитывать последствия межполушарного разобщения в результате поражения мозолистого тела.

Особенности морфологических изменений головного мозга у больных с ПВС будут неполными без упоминания еще нескольких работ. J. Adams и соавт. [12] выявили вторичное (ишемическое) повреждение корковоподкорковых отделов головного мозга в пограничных областях сосудистых бассейнов в 43% случаев диффузного поражения мозга, что может свидетельствовать об эпизодах глобального снижения мозгового кровотока после ЧМТ. D. Graham и соавт. [21] также верифицировали ишемические поражения коры головного мозга у больных с ПВС и разделили их на тяжелые и умеренные. L. Sazbon

исоавт. [39] отметили, что очаги ишемического повреждения коры головного мозга у больных с ПВС более выраженно представлены в случаях компрессии мозга интракраниальными гематомами.

Итак, в патогенезе формирования ПВС необходимо рассматривать следующие составляющие: поражение стволовых и таламических отделов, белого вещества, мозолистого тела и коры мозга. Далее в настоящем обзоре будет рассмотрена роль каждой из этих составляющих, а также их совокупное значение.

Влитературе встречаются указания на случаи развития ПВС в результате изолированного ишемического поражения стволовых отделов мозга [15, 42]. Изолированное выраженное поражение ретикулярной формации стволовых отделов может вызвать специфическую

инеспецифическую деафферентацию головного мозга до уровня вегетативного состояния. В случаях ПВС мелкоочаговые кровоизлияния локализуются преимущественно в дорсолатеральных квадрантах и передних отделах ствола [10, 25]. В некоторой степени это снижает неспецифическую диффузную активацию головного мозга вследствие поражения ретикулярной формации, но сами по себе вряд ли такие поражения способны вызвать клинику вегетативного состояния. Выраженное снижение неспецифической активации головного мозга может быть вызвано диффузным поражением его структур, содержащих проводящие тракты от ретикулярной формации к коре головного мозга. Данными структурами являются неспецифические ядра таламуса

ибелое вещество мозга.

Представляется казуистичной ситуация, когда участки повреждения ретикулокорковых трактов топически расположены строго в одной проекции (рис. 1).

Чаще у больных с ПВС имеет место ситуация, когда: 1) небольшие участки повреждения стволовых отделов мозга проецируются в относительно сохранные неспецифические ядра таламуса и области коры мозга, тем самым вызывая их деафферентацию; 2) очаги поражения в таламических ядрах нарушают взаимодействие собственно между ядрами, а также прерывают дальнейшую афферен-

Рис. 1. Схематическое отображение деафферентации коры головного мозга при расположении мелких очагов деструкции таламуса в проекции области деафферентации, вызванной повреждением ствола мозга.

Обозначения. Здесь и на рис. 2, 3: А., V.c, V.im, V.o.a — ядра таламуса; Ht

— гипоталамус; Aq — сильвиев водопровод; 1, 3, 4, 6, 8, 18 — области коры мозга по Бродману.

Рис. 2. Схематическое отображение деафферентации коры головного мозга при мозаичном расположении мелких очагов деструкции в стволе мозга и таламусе.

тацию стимулов в более ростральные отделы мозга от неповрежденных структур ствола мозга.

Мозаичное поражение стволовых структур мозга и таламуса вызывает выраженное снижение поступления специфической и неспецифической информации из

Рис. 3. Схематическое отображение деафферентации коры вследствие ее непосредственного повреждения, а также прерывания определенных ретикуло-, таламокорковых, внутри- и межполушарных трактов очагами деструкции белого вещества мозга.

Обозначение. Сс — мозолистое тело.

внешнего мира и собственно организма к аналитическим системам конечного мозга (рис. 2).

Очаги поражения белого вещества мозга при ПВС могут располагаться в проекции трактов пораженных структур ретикулярной формации ствола и ядер таламуса, не оказывая существенного влияния на уже нарушенную афферентацию стимулов в каудоростральном направлении. Другие очаги деструкции белого вещества располагаются в проекции сохранных нейрональных путей от ретикулярной формации и таламуса, тем самым прерывая сохранившуюся афферентацию от специфических и неспецифических структур мозга к коре. Мозаичное расположение как первого, так и второго рода очагов поражения в белом веществе, с одной стороны, усугубляет деафферентацию коры мозга вследствие прерывания ретикуло- и таламокорковых связей, с другой стороны, дезинтегрирует взаимодействие между полушариями и разными долями каждого из полушарий в результате прерывания длинных и коротких ассоциативных волокон.

Наконец, очаги поражения в корковых отделах могут непосредственно повреждать первичные и ассоциативные зоны лобной, височной и теменной коры мозга и тем самым непосредственно нарушать высший ассоциативный анализ той, уже ограниченной афферентной импульсации, которая «приходит» к корковым отделам на фоне поражения ствола, таламуса и трактов белого вещества мозга (рис. 3).

Необходимо также учитывать, что в поврежденных нейрональных структурах белого вещества также поражены тракты, соединяющие корковые отделы мозга с ядрами таламуса и регулирующие поток информации из данной структуры мозга. В результате утрачивается способность коры мозга эффективно и динамично, в зависимости от изменяющихся условий внутренней среды и окру-

жающего мира, регулировать (усиливать или ослаблять) поток сохранившейся информации из таламуса.

Рассмотрение вопроса об организации мозговых функций у больных с ПВС будет неполным без уточнения особенностей клинической динамики данного состояния.

У подавляющего большинства пациентов с ПВС появление признаков сознания возможно в течение 1 года. Что касается бóльших сроков, то Совет научных исследований Американской медицинской ассоциации отмечает, что восстановление сознания у больных с ПВС невозможно по истечении 1 года с ошибкой 0,1% [18]. По данным специальной программы (Multi-Society Task Force on PVS), такая ошибка составляет 1,6% [46]. Тем не менее встречаются публикации с указанием на возможность восстановления сознания в срок до 2 лет от возникновения ПВС [17, 30] и единичные сообщения — о сроке более 2 лет [45].

В течении ЧМТ выделяют 3 основных периода: острый, промежуточный, отдаленный. Временнáя протяженность промежуточного периода — до 6 мес, отдаленного — до 2 лет, а при прогредиентном течении — сколь угодно долго. Данные временные интервалы отражают организацию повреждений и дальнейшее развертывание компенсаторно-приспособительных процессов в первом случае и завершение или сосуществование местных и дистантных дегенеративно-деструктивных и регенеративнорепаративных процессов во втором [5]. Продолжительность течения ПВС в случаях с восстановлением сознания не отличается от таковой при других последствиях ЧМТ. Это дает основание полагать, что восстановление сознания у больных данной группы связано с компенсаторноприспособительными и регенеративно-репаративными процессами.

Привлекают к себе внимание данные о том, что восстановление сознания у пациентов с ПВС в детском возрасте наблюдается чаще, чем у взрослых [29, 46]. Это связано, по-видимому, с большей выраженностью пластических и регенеративно-репаративных процессов в нервной системе у детей по сравнению со взрослыми.

Заключение

А.Р.Лурия[6]предложилструктурно-функциональную модель работы мозга как субстрата психических процессов. Согласно данной модели, весь мозг можно разделить на 3 блока: энергетический, ответственный за процессы неспецифической активации, обеспечивающие активационные и тормозные компоненты любой психической деятельности; информационный, отвечающий за процессы приема, переработки и хранения поступающей извне информации и обеспечивающий ориентацию во внешнем

мире; регуляторный, ответственный за процессы управления отдельными видами психической деятельности и программирование поведения в целом. Первый блок состоит из мозговых структур, расположенных по средней линии (ретикулярная формация стволовых отделов, неспецифические ядра таламуса); второй включает мозговые структуры, входящие в тройку основных анализаторных систем,

— зрительную, слуховую и кожно-кинестетическую; третий образован мозговыми структурами, расположенными кпереди от центральной борозды. Любой вид психической деятельности реализуется при участии всех 3 блоков мозга.

Вегетативное состояние может быть вызвано как выраженным изолированным поражением структур ретикулярной формации с угнетением неспецифической активации головного мозга в случаях обширных стволовых инсультов [15, 42], так и диффузным поражением преимущественно корково-подкорковых образований с выраженным угнетением аналитических функций конечного мозга, что имеет место в случаях церебральной аноксии [14, 23].

Особенности неврологического статуса больных, данные нейровизуализации, нейрофизиологических и морфологических методов исследования у пострадавших с ПВС указывают на то, что основной причиной данного состояния являются преимущественно мультифокальные анатомические и функциональные разобщения структур головного мозга с выраженным снижением его специфической и неспецифической активации вследствие поражения стволовых, таламических образований и их нейрональных связей с корой, а также нарушения анализа внешних и внутренних сенсорных стимулов как результат поражения внутриполушарных, межполушарных трактов и корковых образований.

Таким образом, в случае ПВС имеет место ситуация, когда в структурно-функциональной модели работы мозга в различной степени повреждены все 3 функциональных блока — энергетический, функциональный и регуляторный.

В такой ситуации оправданным является применение методов лечения, направленных на активацию головного мозга пострадавших. К данным методам относятся: транскраниальная электростимуляция, электростимуляция глубоких отделов головного мозга, чрезликворная электростимуляция ствола мозга. Первая направлена на активацию преимущественно лобных отделов [7]. Вторая и третья позволяют диффузно активировать головной мозг путем стимуляции неспецифической активирующей системы мозга (ретикулярная формация и неспецифические ядра таламуса), что подтверждается соответствующими характерными феноменами — реакциями пробуждения и десинхронизации [3, 47].

8.Шахнович В.А., Потапов А.А., Кравчук А.Д. и др. Соотношение специфической (зрительной) и неспецифической систем при вегетативных состояниях после черепно-мозговой травмы. Международная конференция «Восстановление сознания и психической деятельности после травмы мозга: междисциплинарный подход»: Материалы. М 2008; 113.

9.Шмидт Р., Таверс Г. Физиология человека. Том 1. Соматовисцеральная сенсорная система. Под ред. П.Г. Костюка. М: Мир 1996; 213— 214.

10.Adams J.H., Graham D., Gennarelli T. Head injury in man and experimental animals — neuropathology. Acta Neurochirurg 1983; 32: Suppl: 15—30.

11.Adams J.H., Doyle D., Ford I. et al. Diffuse axonal injury in head injury: definition, diagnosis and grading. Hystopathology 1989; 15: 49—59.

12.Adams J.H., Jennett B., Mc Lellan D.R. et al. The neuropathology of the vegetative state after head injury. J Clin Pathol 1999; 52: 804—806.

13.Adams R.D. Tremor, chorea, athetosis, ataxia, and other abnormalities of movement and posture. In: G.W. Thorn, R.D. Adams, R. Braunwald et al. Harrisons Principles of Internal Medicine, 8th ed. Tokyo 1980; 87—93.

14.Ames A., Wright R.L., Kowada M. et al. Cerebral ischemia. The no-reflow phenomenon. Am J Pathol 1968; 52: 637—641.

15.Chase T.N., Moretti L., Prensky A.L. Clinical and electroencephalographic manifestation of vascular lesions of the pons. Neurology 1968; 18: 357— 368.

16.Chatrian G., Bergamasco B., Bricolo A. et al. IFCN recommended standards for electrophysiologic monitoring in comatose and other unresponsive state: report of an IFCN committee. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1996;

99:103—123.

17.Childs N.L., Mercer W.N. Brief report: late improvement in consciousness after post-traumatic vegetative state. N Engl J Med 1996; 334: 24—25.

18.Council on Scientific Affairs and Council on Ethical and Judicial Affairs. Persistent vegetative state and the decision to withdraw or withhold life support. JAMA 1990; 263: 426—430.

19.Dolce G., Sazbon L. The post-traumatic vegetative state. Stuttgart — New York 2002; 158.

20.Gerstenbrand F., Lucking C.H. et al. The apallic syndrome. Berlin: Springer 1977; 144—154.

21.Graham D.I., Ford I., Adams J.H. et al. Ischemic brain damage is still common in fatal non-missile head injury. J Neurol Neurosurg Psychiat 1989;

52:346—350.

22.Higashi H., Sakata Y., Hatano M. et al. Epidemiological studies on patients with a persistent vegetative state. J Neurol Neurosurg Psychiat 1977; 40: 876—885.

23.Inguar D.H., Brun A., Johansson L. et al. Survival after severe cerebral anoxia with destruction of the cerebral cortex: the apallic syndrome. In: Brain Death. Interrelated medical and Social Issues. Ed. J. Korein. Ann NY Acad Sci 1978; 315: 184—214.

24.Jellinger K. Pathology and pathogenesis of apallic syndromes following closed head injuries. In: Ore G. Dalle, F. Gerstenbrand, C.H. Lucking et al. The apallic syndrome. Berlin: Springer 1977; 88—103.

25.Kampfl A., Franz G., Aichner F. et al. The persistent vegetative state after closed head injury: clinical and magnetic resonance imaging findings in 42 patients. J Neurosurg 1998; 88: 809—816.

26.Kampfl A., Schmutzhar E., Franz G. et al. Prediction of recovery from posttraumatic vegetative state with cerebral magnetic resonance imaging. Lancet 1998; 351: 1763—1767.

27.Katayama Y., Tsubokawa T., Yamamoto T. et al. Characterization an modification of brain activity with deep brain stimulation in patients in a persistent

vegetative state: pain related late positive component of cerebral evoked potential. Pace 1991; 14: 116—121.

28.Kinney H.C., Korein J., Panigrahy A. et al. Neuropathological findings of the brain of karen ann quinlan: the role of the thalamus in the persistent vegetative state. N Engl J Med 1994; 330: 1469—1475.

29.Kriel R.L., Krach L.E., Jones-Saete C. Outcome of children with prolonged unconsciousness and vegetative state. Pediat Neurol 1993; 9: 362—368.

30.Levin H.S., Saydjari C., Eisinberg H.M. et al. Vegetative state after closed head injury: a Traumatic Coma Data Bank report. Arch Neurol 1991; 46: 580—585.

31.Lucking C.H., Mullner E., Patieisky K., Gerstenbrand F. Electroencephalographic findings in apallic syndrome. In: Ore G. Dalle, W.L. Maxwell, J.T. Povlishock, D.I. Graham. A mechanistic analysis of nondisruptive axonal injury: a review. J Neurotrauma 1997; 14: 419—440.

32.Mollaret P., Goulon M. Le coma depasse. Rev Neurol 1959; 101: 1: 3—15.

33.Morison R.S., Dempsey E.W. A study of thalamo-cortical relations. Am J Physiol 1942; 135: 281—292.

34.Moruzzi G., Magoun H.W. Brain stem reticular formation and activation EEG. EEG Clin Neurophysiol 1949; 1: 455.

35.Peerless S.J., Rewcastle N.B. Shear injuries of the brain. Can Med Assoc J 1967; 96: 577—582.

36.Peters F., Rothemund E. Neuropathology of the traumatic apallic syndrome. In: Ore G. Dalle, F. Gerstenbrand, C.H. Lucking et al. The apallic syndrome. Berlin: Springer 1977; 78—87.

37.Relkin N.R., Prtito C.K., Plum F. Coma and the vegetative state associated with thalamic injury. Ann Neurol 1990; 128: 221—222.

38.Sazbon L. Prolonged coma. Prog Clin Neurosci 1985; 2: 65—81.

39.Sazbon L., Groswasser Z. Outcome of 134 patients with prolonged posttraumatic unawareness, 1: parameters determining late recovery of consciousness. J Neurosurg 1990; 72: 75—80.

40.Sazbon L., Groswasser Z. Medical complications and mortality of patients in the postcomatose unawareness (PC-U) state. Acta Neurochirur 1991; 112: 110—112.

41.Sazbon L., Costeff H., Groswasser Z. Epidemiological findings in traumatic post-comatose unawareness. Brain Inj 1992; 6: 59—62.

42.Segarra J.M. Cerebral vascular disease and behavior. The syndrome of the mesencephalic artery (basilar artery bifurcation). Arch Neurol 1970; 22: 408—418.

43.Steriade M., Buzsaki G. Parallel activation of thalamic and cortical neurons by brainstem and basal forebrain cholinergic systems. In: M. Steriade, S. Biesold, ed. Brain cholinergic systems. Oxford: Oxford University Press 1990; 3.

44.Strich S.J. Diffuse degeneration of white matter in severe dementia following head injury. J Neurol Neurosurg Psychiat 1956; 19: 163—185.

45.Tanhehco J., Kaplan P.E. Physical and surgical examination of patient after 6-ears coma. Arch Phys Med Rehabil 1982; 63: 36—37.

46.The Multi-Society Task Force on PVS. Medical aspects of the persistent vegetative state, 2. N Engl J Med 1994; 330: 1572—1579.

47.Tsubokawa T. Deep — brain stimulation in a persistent vegetative state: follow — up results and criteria for selection of candidates. Brain Injury 1990; 4: 315—327.

48.Young R.R. Spastisity: a review. Neurology 1994; 44: Suppl 9: 12—20.

49.Zimmerman R.A., Bilaniuk L.T., Gennarelli T. Computed tomography of shearing injuries of the cerebral white matter. Radiology 1978; 127: 393— 396.