Журнал неврологии и психиатрии / 2006 / NEV_2006_10_04

Исследования, посвященные разработке способов рациональной модуляции функционального состояния ЦНС человека при различных патологиче- ских состояниях мозга, остаются крайне актуальны-

© Коллектив авторов, 2006

Zh Nevrol Psikhiatr Im SS Korsakova 2006;106:10:27—37

ми. Это определяется прежде всего огромной практи- ческой значимостью восстановления нарушенных функций ЦНС.

Одним из эффективных способов их коррекции является использование различных природных и искусственных физических факторов [14, 19]. Особый интерес вызывают работы, касающиеся влияния на нервную ткань слабого постоянного тока, который

по действию может быть сопоставим с физиологиче- скими процессами, обеспечивающими деятельность нервного субстрата [5, 15, 16]. Во многих работах показано, что если сильные токи угнетают функции мозговых структур и даже разрушают их, то микротоки оптимизируют функциональное состояние нервной ткани [4, 28].

В 70-х годах прошлого столетия в Институте экспериментальной медицины РАМН СССР (Ленинград) был разработан метод микрополяризации, суть которого заключается в направленном воздействии слабым постоянным током на различные структурные образования головного мозга с целью коррекции их функциональной организации [6]. Анализ результатов исследований на животных позволил выдвинуть положение о модулирующем влиянии микрополяризации на различные нейродинамические процессы ЦНС за счет изменения уровня поляризации клеточ- ной и синаптической мембран [4], что является необходимым условием для адекватного восприятия разного рода сенсорных модальностей и коррекции нарушенных функций.

Клинико-физиологические исследования, проводимые в Институте медицинской реабилитации (Санкт-Петербург) в последние 10 лет, позволили разработать схемы транскраниальной и трансвертебральной микрополяризации, продемонстрировавшие высокую эффективность малого постоянного тока при хронических заболеваниях ЦНС [3, 25].

Настоящее исследование имеет целью доказательство эффективности метода микрополяризации в восстановлении структурно-функциональной организации ЦНС человека при острых очаговых поражениях головного мозга и их последствиях и анализ возможных механизмов, лежащих в ее основе.

Материал и методы

В исследовании, проведенном на базе нейрохирургического отделения (зав.— канд. мед. наук. А.Г. Нарышкин) Городской больницы ¹23 Санкт-Петер- бурга и неврологического отделения (зав. С.А. Стрекалова), Городской больницы ¹22 г. Колпино приняли участие 194 человека с органическим поражением головного мозга в острой стадии (ишемический и геморрагический инсульт, черепно-мозговая травма — размозжение мозга II—III типа) в возрасте от 28 до 82 лет. Их разделили на две группы: контрольную — традиционное медикаментозное лечение и основную, где в комплекс лечебных мероприятий, кроме такого лечения, были включены процедуры

транскраниальной микрополяризации. По характеру и обширности церебрального поражения, наличию и характеру сопутствующих заболеваний группы были идентичны. Распределение больных по нозологическим формам и характеру проводившегося лечения представлено в таблице.

Отдельную группу проходивших курс транскраниальной микрополяризации составили 7 детей в возрасте 7—12 лет, находившихся в состоянии «вегетативного статуса», которое характеризуется длительным (3,5—6 мес) отсутствием признаков сознания при относительной сохранности вегетативных процессов после перенесенной тяжелой закрытой черепно-моз- говой травмы.

Процедуры транскраниальной микрополяризации проводили больным основной группы в 1—2-й день с момента мозговой катастрофы. Применяли физиотерапевтический аппарат АМГЭ-01 «Полярис» (разработка Института медицинской реабилитации, СанктПетербург), разрешенный к клиническому применению МЗ РФ (¹2227 от 29.06.02). Использовали стальные электроды с гидрофильной прокладкой площадью 400—600 мм2 (в среднем 20½25 мм). Анод и катод размещали непосредственно в проекции очага повреждения.

У больных в состоянии «вегетативного статуса» расположение электродов было следующим: анод — фронтальная и теменная проекции коры правого полушария, катод — сосцевидный отросток правого полушария.

Сила постоянного тока варьировала в пределах 300—500 мкА. Курс состоял из 10—15 процедур продолжительностью 30—40 мин.

Во время курса транскраниальной микрополяризации больные контрольной и основной групп полу- чали одинаковую, стандартную медикаментозную терапию, направленную на улучшение реологических свойств крови, а также вазоактивную, дегидратационную, метаболическую и церебропротективную терапию (по показаниям).

На протяжении курса лечения все осуществляли общепринятое неврологическое обследование, использовали 5-балльную клиническую шкалу.

Достоверность результатов определяли с помощью стандартных статистических программ. Различия счи- тали достоверными при р<0,05. До, после 3—5 процедур транскраниальной микрополяризации и в конце курса лечения проводили КТ и электроэнцефалографическое обследование по международной схеме 10— 20 с использованием визуального, спектрального и когерентного анализов.

Результаты

По данным КТ общими признаками рассматриваемых очаговых поражений головного мозга (ишемический и геморрагический инсульт, тяжелая че- репно-мозговая травма с размозжением мозговой ткани) являются нарастание локального и диффузного отека головного мозга, наличие некроза и переходной (перифокальной) зоны, которая в дальнейшем может переходить в зону некроза. Основным патологическим процессом здесь выступает локальная циркуляторная гипоксия в связи с нарушениями мозгового кровообращения. При этом формирование одиночных и множественных зон локального отека мозга, расстройство ликвородинамики, связанное с развитием внутричерепной гипертензии, вызывающей ишемию мозга, приводят к нарушениям ранее не поврежденных областей мозга.

Оценка биоэлектрической активности головного мозга в остром периоде свидетельствовала о выраженных индивидуальных различиях в показателях ЭЭГ, которые зависели от локализации очага повреждения и степени общемозговых нарушений. Наиболее характерными нарушениями ЭЭГ являлось нали- чие медленных спайков, острых волн и пиков. Отме- чались также слабо модулированный, симметрично искаженный, со стертыми зональными различиями α-ритм, выраженная медленноволновая активность в виде δ-волн большого периода (до 1 с) в обоих полушариях с распространением в переднезаднем направлении. Таким образом, анализ ЭЭГ указывал на выраженные диффузные и очаговые изменения биоэлектрической активности головного мозга, которые свидетельствовали о поражении коры и подкорковых структурных образований с эпилептиформными проявлениями.

У больных с «вегетативным статусом» в картине биоэлектрической активности головного мозга доминировала медленноволновая активность во всех областях коры, представленная нерегулярными волнами преимущественно δ-диапазона, на фоне которых могли регистрироваться редкие вспышки низкоамплитудного α-подобного θ-ритма. Совокупность изменений на ЭЭГ свидетельствовала о выраженных диффузных нарушениях биоэлектрической активности головного мозга, указывавших на тяжелое поражение коры головного мозга.

Нарушения морфофункционального состояния головного мозга обусловливали неврологическую картину: сочетание общемозговых, стволовых и очаговых расстройств различной степени выраженности (от умеренного оглушения и легкой пирамидной недостаточности до тяжелой гемиплегии и комы). На этом фоне отмечались выраженные вегетативные и рече- вые нарушения, расстройства мышечного тонуса и чувствительности. У 7 больных в результате тяжелой черепно-мозговой травмы развилась длительная кома с переходом в «вегетативный статус», который характеризовался стойким отсутствием сознания при относительно стабильном состоянии вегетативных функций. При этом результаты неврологического осмотра свидетельствовали о наличии у больных децеребрационной ригидности, повышенного тонуса мышц

ОЧАГОВЫЕ ПОРАЖЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА

языка и глотки, паретичного взора, снижении или отсутствии реакции зрачков на свет.

Анализ данных КТ головного мозга, проведенный после окончания лечебного курса, показал, что у больных основной группы не нарастали проявления отека головного мозга, стабилизировалась переходная зона, быстрее происходила санация очага повреждения. Так, у больных с инсультом при стандартном медикаментозном лечении отек, ишемия мозга или очаг геморрагии, как правило, не только сохранялись в течение 2—3 нед, но и имели тенденцию к расширению, тогда как при включении в курс микрополяризационных воздействий их снижение (на 10— 15%) наблюдалось уже после 2—3 процедур (рис. 1). Крайне важным являлся тот факт, что по данным КТ при проведении курса микрополяризации санация очага происходила не за счет образования дорожек в желудочки мозга, что приводит к образованию порэнцефалии, а диффузно, через субарахноидальное пространство.

Изменения электроэнцефалографической картины больных основной группы также существенно отличались от данных, зарегистрированных в контрольной группе. В основной группе в течение всего срока лечения отмечались выраженная динамика в сторону восстановления паттерна ЭЭГ и реакций коры на стандартные функциональные пробы, выраженный регресс локальных и очаговых изменений (рис. 2). У пациентов контрольной группы за такой же срок лече- ния картина ЭЭГ существенно не менялась, значи- мые изменения были выявлены только через 4—6 нед: умеренно выраженные, с сохранением очаговых изменений в отведениях, соответствующих локализации патологического процесса, и нарушением реакций на функциональные пробы.

У больных с «вегетативным статусом» изменения ЭЭГ после курса транскраниальной микрополяризации были следующими: уменьшился период δ-коле- баний с появлением большего количества θ-волн, при этом появились нерегулярные β-колебания, повысился индекс α-подобного θ-ритма и появились низкоамплитудные (до 30 мкВ) вспышки α-ритма (рис. 3). При спектральном анализе ЭЭГ определялось исчезновение патологических межполушарных асимметрий, снижение выраженности медленноволновой компоненты (в 3—6 раз), появление более высокочастотных волн α- и β-диапазонов во всех отведениях (рис. 4). Когерентный анализ ЭЭГ выявил значительное увеличение как внутриполушарных, так и межполушарных высококогерентных и низкокогерентных связей, особенно выраженное в передних и центральных отделах мозга (рис. 5).

Восстановление структурно-функциональной организации ЦНС сопровождалось улучшением клини- ческого состояния больных как контрольной, так и основной групп. Необходимо отметить, что до начала лечебного курса показатели клинического состояния больных контрольной и основной групп достоверно не различались. У больных с ишемическим инсультом клинический балл был равен соответственно 0,9±1,5 и 0,8±1,3, у больных с геморрагическим инсультом

— 0,1±0,7 и 0,2±0,8, с черепно-мозговой травмой — 2,7±2,2 и 2,5±2,1. Результаты анализа данных, полу-

À

Á

Â

Рис. 1. Компьютерные томограммы больного с очаговым поражением головного мозга в остром периоде до (А), после 3-й (Б) и 15-й (В) процедур транскраниальной микрополяризации.

Выделен очаг деструктивного поражения.

ченных в процессе лечения, свидетельствуют о том, что транскраниальная микрополяризация способствует не только получению достоверно более высоко-

го показателя клинического состояния больных в конце курсового лечения, но и более быстрому регрессу неврологических симптомов (рис. 6). Так, достоверные различия между группами в неврологиче- ском статусе больных при ишемическом инсульте отмечались уже после первых процедур микрополяризации, а при геморрагическом инсульте и череп- но-мозговых травмах — после 5—8 процедур. При этом если неврологический статус пациентов с ишемиче- ским инсультом в контрольной группе на 10—15-й день лечения составлял 40% от нормы, на 25-й день

—50%, то в основной группе — 64 и 84% соответственно. При более тяжелой патологии — геморрагиче- ском инсульте клиническое состояние больных контрольной группы на 10—15-й день оценивалось 18%, на 25-й —38% от нормы, а в основной группе — 30 и 62% соответственно. У больных с черепно-мозговой травмой наибольшие различия между пациентами, получавшими только традиционную медикаментозную терапию, и теми, кому дополнительно проводились процедуры транскраниальной микрополяризации, были отчетливо выражены на 10—15-й день лечения

—58 и 96% от нормы соответственно.

Следствием более благоприятного течения заболевания у больных с очаговыми поражениями головного мозга основной группы являлись уменьшение сроков пребывания в нейрохирургическом отделении на 6, 9 и 14 дней соответственно, увеличение процента отличных и хороших результатов лечения в 1,5— 2 раза. В ряде случаев применение транскраниальной микрополяризации позволило избежать хирургического вмешательства, либо минимизировать его объем при расположении очага повреждения в функционально важной зоне.

У больных с «вегетативным статусом», получавших процедуры транскраниальной микрополяризации, также наблюдалась положительная клиническая динамика. После первых трех процедур отмечалось увеличение реакций зрачков на свет, исчезновение симптома паретичного взора, появление попыток слежения за предметами. В период с 3-й по 7-ю процедуру можно было наблюдать выраженное снижение ранее повышенного тонуса мышц языка и глотки, что способствовало увеличению подвижности языка и улучшению акта глотания. В этот промежуток лечебного курса пациенты стали фиксировать взгляд на лице говорящего, хорошо следить за предметами, постепенно узнавать родных, знакомых на фотографиях. Начиная с 6—7-й процедуры отмечались постепенная нормализация мышечного тонуса в конечностях, снижение выраженности децеребрационной ригидности, что приводило к возникновению и увеличению спонтанных двигательных проявлений. К окончанию лечебного курса транскраниальной микрополяризации появлялись элементы целенаправленных движений, что выражалось в возможности отстранить рукой болевой раздражитель, своевременном открывании рта при кормлении с ложки и т.п.

Обсуждение

Известно, что основными патогенетическими факторами при очаговых поражениях головного моз-

Рис. 2. Продолжение

га являются нарушение мозгового кровообращения и гипоксия. Причем в течение первых 4—6 сут после травмы локальный кровоток в переходной зоне очага деструкции прогрессивно снижается и затем прекращается, вследствие чего происходит расширение первоначальных границ зоны поражения [8, 10]. Необходимо отметить, что к концу уже 1-х суток после мозговой катастрофы отчетливо ограничивается зона полного некроза, выраженность которого в первую очередь обусловливает развитие отека мозга.

Формирование зоны локального отека, связанное с повышением сосудистой проницаемости гематоэнцефалического барьера, обеспечивает вывод водорастворимых продуктов распада из травматического субстрата, способствует доступу иммунокомпетентных клеток в очаг и, снижая концентрацию гистотоксичных веществ, создает условия для сохранения морфофункциональных свойств клеточных элементов сохранной зоны, граничащей с очагом [21]. В связи с этим ряд авторов рассматривают локальный отек мозга как саногенетическую реакцию, обеспечивающую адаптационные процессы при очаговых повреждениях мозга [17, 20]. Однако неконтролируемость развития отека мозга может приводить к формированию выраженного гипертензионно-дислокационного синдрома, вызывающего резкое ухудшение неврологической симптоматики [9]. Одной из причин усугубления отека мозга является расширение зоны некро-

за его ткани вследствие постепенного выключения исходно морфологически не пострадавших, но функционально неполноценных нервных клеток в перифокальной зоне, что прежде всего обусловлено усилением тканевой гипоксии. Кроме того, в острой фазе мозговых катастроф отмечается функциональное отключение обширных дистантно расположенных структур ЦНС [11, 21, 34], сопровождающееся нарушением локального мозгового кровотока [29], что приводит к еще большему усилению нейрогенных дисфункций.

Согласно полученным в настоящей работе результатам, одними из основных эффектов транскраниальной микрополяризации у больных с острыми оча- говыми поражениями головного мозга по данным КТ являлись отсутствие увеличения отека головного мозга, стабилизация переходной зоны, уменьшение очага деструктивного повреждения. Среди возможных механизмов, лежащих в основе перечисленных эффектов, в первую очередь следует отметить корригирующее действие транскраниальной микрополяризации на проницаемость гематоэнцефалического барьера [1], играющего важную роль в развитии отека мозга. Изменение у всех больных, получавших процедуры микрополяризации, электроэнцефалографических показателей свидетельствует об усилении корковой активности как в зоне приложения постоянного тока, так и в областях, непосредственно не подвергавших-

ся воздействию, что является проявлением селектив- но-системного действия транскраниальной микрополяризации [4]. Повышение нейрональной активности препятствует переходу функциональных нарушений

в структурных элементах мозговой ткани в необратимые органические изменения. Снятие патологического торможения корковых зон приводит к облегчению функциональных связей между разными структурны-

чение связей от поляризуемой зоны на другие зоны и от них «на себя», особенно в случаях, когда до поляризации таких связей было мало.

Как свидетельствует ряд экспериментальных исследований, существует тесная взаимосвязь между биоэлектрической активностью головного мозга и его

Рис. 6. Динамика выраженности неврологических расстройств у больных контрольной (пунктир) и основной (сплошная линия) групп с различными очаговыми поражениями головного мозга в острой стадии в процессе лечения.

По осям абсцисс — дни наблюдений; по осям ординат — клиниче- ская балльная шкала. * — р<0,05.

кровоснабжением. Показано, что повышение мозгового кровотока сопровождается выраженными изменениями электроэнцефалографических показателей, которые вызваны активацией мозговых структур [7]. Наличие медленноволновой активности на ЭЭГ, характерное для неактивного состояния мозга, указывает на снижение церебрального кровотока, что приводит к нарушению метаболических функций мозговой ткани, причем в состоянии комы интенсивность церебрального кровотока может снижаться до 50% [7, 32]. Сопоставление этих данных с полученными нами позволяет полагать, что использование транскраниальной микрополяризации способствует увеличению мозгового кровотока. Дополнительным косвенным подтверждением такого вывода являются результаты наших исследований, в которых показано, что уже после первой процедуры транскраниальной микрополяризации у больных с острыми очаговыми поражениями головного мозга происходит снижение концентрации ионов Са2+ в спинномозговой жидкости [23, 24]. Необходимо отметить, что, согласно данным Г.А. Вартаняна и соавт. [4], интрацеребральная мик-

рополяризация также приводит к существенному снижению обмена ионов кальция в фокусе воздействия. В то же время доказано, что снижение внеклеточной концентрации ионов Са2+ является закономерным следствием активации нейронов и дилатации мозговых артерий, тогда как повышение концентрации ионов кальция вызывает обратную реакцию [30, 31, 33].

Таким образом, в основе церебропротективного и селективно-системного действия транскраниальной микрополяризации у больных с очаговыми поражениями головного мозга лежит повышение активности структурных образований как непосредственно в области воздействия, что проявляется отсутствием развития отека мозга, уменьшением очага деструкции, повышением структурного мозгового кровотока, так и в других областях головного мозга, что приводит к снижению выраженности общемозговых нарушений.

Отдельно следует рассмотреть динамику клини- ческих показателей у больных с «вегетативным статусом». Напомним, что схема транскраниальной микрополяризации в этой группе отличалась от таковой у больных с очаговыми поражениями головного мозга в остром периоде и включала воздействие на фронтальную и теменную проекции коры правого полушария.

Следовательно, особенности изменений клини- ческой картины у больных с синдромом «вегетативного статуса» должны быть обусловлены направленной активацией нейрональных систем лобной и теменной корковых зон и связанных с ними дистантно расположенных структурных образований. Известно, что лобная кора не только является основной структурой, принимающей участие в механизмах высших когнитивных функций, но и осуществляет у человека регуляцию и контроль за движениями, обеспечи- вает подбор и последовательность включения сложившихся двигательных автоматизмов. Основная роль теменной коры заключается в формировании пространственных представлений о внешнем мире, собственном теле (схема тела), сложных форм чувствительности (стереогнозис), в организации дифференцированных целенаправленных действий (праксис), контроле зрительно-пространственной координации [12, 13]. Следует подчеркнуть, что изменения клини- ческой картины у больных с «вегетативным статусом» выражались в появлении возможности следить за предметами, улучшении акта глотания, узнавании родных и знакомых, появлении элементов целенаправленных движений.

Ранее в экспериментальных исследованиях было показано, что при микрополяризации лобной коры одной из основных структур, вовлекаемых в системный эффект, является таламус [4]. Поэтому можно полагать, что снижение ригидности и соответственно нормализация мышечного тонуса у больных детей связаны в том числе с изменением функциональной деятельности таламических ядер, являющихся основными «мишенями» при интрацеребральных лечебных электростимуляциях, используемых для уменьшения выраженности аналогичных проявлений при болезни Паркинсона [18].