1.4 Этиологические и патогенетические основы заболевания
В настоящее время обращается значительное внимание на роль патогенетических факторов, лежащих в основе ЦВЗ (Гусев Е.И., Скворцова В.И. 2001; Дамулин И.В. 2005; Дедов И.И., Шестакова М.В. 2006; Кадыков А.С. и соавт. 2013; VanLaarP., 2008). К ним относятся: нарушение липидного обмена, гипертоническая болезнь, их сочетание, ишемическая болезнь сердца и нарушения сердечного ритма, сахарный диабет, эмоциональные перенапряжения, изменения состояния позвоночника с компрессией вертебральных артерий, гормональные расстройства, ведущие к изменениям свертывающей системы крови, другие виды нарушений системы гемостаза и физико-химических свойств крови (Суслина З.А., Румянцева С.А. 2005). В основе клинических проявлений доинсультных стадий ЦВЗ лежит недостаточное гемодинамическое обеспечение повышенной функциональной активности мозга, объясняемое неэффективностью компенсаторно-приспособительных реакций (Антипенко Е.А., Густов А.В. 2012). Головной мозг человека требует для своей жизнедеятельности постоянного и достаточного кровоснабжения. Вес мозга составляет около 2% общей массы человека, в то же время мозговой кровоток здорового человека составляет около 15% всей крови, перекачиваемой сердцем, или 55-60 мл на 100 г мозгового вещества в 1 минуту, при этом он утилизирует до 50% всего потребляемого кислорода. Интенсивность потребления кислорода нейронами составляет 350-450 мкл О2 /мин (для сердца эта величина составляет 70-90 мкл, для мышц - 1,6-2,4 мкл. (BertoliniR., LeutertG., 1982). На удовлетворение энергетических потребностей мозга из общего потребления затрачивается 20% кислорода и 25% глюкозы, что обусловлено высоким уровнем метаболизма. В нормальных условиях потребление мозгом кислорода составляет 170 ммоль/100 г/мин, глюкозы - 30 ммоль/100 г/мин. При нормальном объеме тотального кровотока мозг экстрагирует из протекающей крови 50% кислорода и 10% глюкозы. Оптимальным путем окисления глюкозы в ткани мозга является аэробный гликолиз, поскольку при аэробном гликолизе из 1 молекулы глюкозы синтезируются 33 молекулы АТФ. В условиях дефицита кислорода при анаэробном гликолизе при разрушении 1 молекулы глюкозы образуется лишь 2 молекулы АТФ, причем внутриклеточно накапливаются недоокисленные продукты - пируват и лактат. Около 60-70% энергии направляется на поддержание ионных каналов и градиентов внеклеточного Na+, внутриклеточного К+ и внеклеточного Са+, в остальном на синтез, высвобождение и функционирование нейромедиаторов и их систем, а также на поддержание клеточных структур (Пугачева Е.Л., Дамбикова С.А., 2009; BackT., HemmenT. 2004). Уменьшениемозгового кровотока, происходящее постепенно, в течение длительного периода времени, до определенного момента не имеет клинической манифестации, протекает латентно. Многочисленными экспериментальными исследованиями установлено, что при падении уровня кровотока до 50-55 мл/100 г/мин (при средней норме 70 мл/100 г/мин), т.е. до первого критического уровня, уже возникает торможение белкового синтеза. При уменьшении кровотока на 50% от нормальной величины (35 мл/100 г/мин) - второй критический уровень - происходят активация анаэробного гликолиза, развитие лактат-ацидоза и тканевого цитотоксического отека. Снижение кровотока до 20 мл/100 г/мин - третий критический уровень - приводит к формированию энергетической недостаточности с соответствующими изменениями реакций переноса кислорода в митохондриальной дыхательной цепи до его конечного потребителя - цитохромоксидазы. На этом фоне возникают дисфункция каналов активного ионного транспорта, избыточный выброс возбуждающих аминокислот. При снижении мозгового кровотока менее 10 мл/100 г/мин развивается аноксическая деполяризация мембран с формированием в этой зоне инфаркта мозга (Покровский А.В. 2004, Суслина З.А., Варакин Ю.Я., Верещагин Н.В., 2006; Никифоров А.С. 2002; TooleJ., 2007).
В патогенезе ЦВЗ можно условно выделить две составляющие: системное и локальное нарушение мозговой гемодинамики. Эти две составляющие одного процесса вступают во взаимодействие, приводя к дисгемии. К нарушениям системной гемодинамики могут приводить патология насосной функции миокарда, повышение артериального давления, срыв системы ауторегуляции мозгового кровотока, нарушения коагуляционных и реологических свойств крови, дисметаболические расстройства. Сердечный выброс наиболее лабильный показатель гомеостаза, неоднократно меняющийся в течение суток у каждого человека. Однако церебральная гемодинамика находится под постоянным контролем сложной нейрогуморальной системы ауторегуляции. Она имеет принципиальное значение для адекватного кровоснабжения головного мозга и характеризуется способностью мозговых со-
судов сохранять относительно неизменной объемную скорость мозгового кровотока при изменении перфузионного давления (разница между системным артериальным и внутричерепным) в пределах от 50 до 180 мм рт.ст. При выходе перфузионного давления за эти пределы наступает «срыв» ауторегуляции и формируется линейная зависимость мозгового кровотока от динамики внутрисосудистого давления (Федин А.И. и соавт. 2011, Кадыков А.С. 2006;Белявский Н.Н., Лихачев С.А. 2008).
Величина мозгового кровотока прямо пропорциональна перфузионному давлению, зависящему от сердечного выброса, и обратно пропорциональна сопротивлению мозговых сосудов. Но поддержание достаточного уровня мозгового кровотока при гипертензии возможно лишь до развития выраженных изменений мелких внутримозговых сосудов. На фоне повышения АД происходит расширение крупных артерий, артериальная стенка становится толще, в ней увеличивается содержание коллагена и уменьшается количество эластических волокон, что приводит к повышению жесткости сосудистой стенки. Мелкие артерии подвергаются ремоделированию, при котором внутренний диаметр сосуда уменьшается, но толщина сосудистой стенки не изменяется или несколько увеличивается. В результате увеличивается соотношение толщины медиального слоя к диаметру просвета сосуда, повышается общее периферическое сосудистое сопротивление, что приводит к развитию ишемических изменений мозговой ткани. При этом наиболее страдают артерии глубинных отделов больших полушарий головного мозга (Сторожаков Г.И., Шевченко О.П., Праскурничий Е.А. 2006; Соколова Л.П. 2012). В последние десятилетия рядом авторов (Гайдар Б.В. и соавт. 2000;. AngB.T, WongJ.,.Lee К.К. etal, 2007; Czosnyka М., Smielewski Р. etal. 2010).было убедительно доказано, что при различных церебральных нарушениях, как правило, имеется, дисфункция систем, регулирующих мозговой кровоток, в том числе системы ауторегуляции. Это объясняет тот факт, что у больных с цереброваскулярной патологией состояние мозговой гемодинамики в значительной мере зависит от состояния и стабильности механизмов регуляции системной и церебральной гемодинамики, нормализация которых на начальных этапах развития нарушений предотвращает развитие тяжелых осложнений (Кадыков А.С. 2006; Белявский Н.Н., Лихачев С.А., 2008; Diedler J., Sykora М., Rupp А., 2009). Поэтому в современной неврологии господствует доктрина о динамическом характере и потенциальной обратимости церебральной ишемии в начальной стадии.
Начало заболевания возникает при недостаточности адаптационных возможностей организма под влиянием факторов риска. К ним относятся:
- гиперактивация стресс-инициирующих систем (прежде всего, симпато-адреналовой системы);
- недостаточность стресс-лимитирующих механизмов (антиоксидантной, иммунной, систем и др.);
- наличие повреждений в результате воздействия внешних стресс-факторов (гипоксия и ишемия мозга, нарушения системы гемостаза и др.), а также психоэмоциональные факторы, снижение толерантности к физическим нагрузкам (физической или вестибулярной нагрузки, гипоксической пробы и др.). Однако, индивидуальные особенности течения ХИМ определяются компенсаторными возможностями мозгового кровотока, состоянием метаболизма мозга и реактивностью нейроиммуноэндокринной системы (Солодянкина М.Е. 2008).
Согласно классификации НИИ неврологии РАМН, главной особенностью первой стадии ДЭ является отсутствие дефицитарных неврологических и психопатологических симптомов (Манвелов, Н.С., Горностаева.Г.В. 2012). У пациентов редко выявляются объективные неврологические расстройства, происходит отчетливое формирование только астенического синдрома, без стойких очаговых симптомов. Преобладают жалобы неврозоподобного характера: быстрая утомляемость, раздражительность, рассеянность внимания, снижение памяти, головные боли при умственном и физическом напряжении, длительном чтении. При нейропсихологическом исследовании выявляются затруднение фиксации в памяти и воспроизведение не связанных между собой элементов, сохранность смысловых связей не полностью возмещает слабость закрепления информации, а повышенная истощаемость и лабильность активного внимания не позволяет больным длительно сосредоточиться на выполняемом задании особенно в условиях дефицита времени и аффективного напряжения. Тем не менее, в нейропсихологической картине отсутствуют проявления, которые можно было бы расценить как стойкое дефектное состояние (Бойко А.Н. 2004, Суслина З.А., Румянцева С.А. 2005). В ряде случаев при неврологическом обследовании обнаруживаются только отдельные микросимптомы органического поражения мозга: ослабление реакций зрачков на свет и конвергенцию, непостоянный горизонтальный нистагм, некоторое повышение сухожильных рефлексов, кистевые феномены Россолимо и Бехтерева и др. (Дамулин И.В. 2005, Кадыков А.С. и соавт. 2006) Эти симптомы, не отражая очагового характера поражения, как правило, не имеют и отчетливой прогредиентности. Они не всегда являются признаками текущего сосудистого поражения головного мозга и нередко представляют собой следствие другой патологии мозга (закрытой черепно-мозговой травмы, нейроинфекций, интоксикаций и т.п.). Лишь в случаях, когда во время субмаксимальной дозированной физической нагрузки описанные симптомы становятся более выраженными, вероятность установления их сосудистого генеза возрастает (Е.М. Бурцев, 1998).
Во второй стадии ДЭ отмечаются объективные неврологические расстройства, достигающие синдромального значения (умеренные когнитивные нарушения, пирамидный, экстрапирамидный, псевдобульбарный или атактический синдром). Основным критерием разделения I и II стадий ДЭ является отсутствие или наличие объективных клинических признаков поражения головного мозга в виде оформленных неврологических или нейропсихологических синдромов при условии сохранения пациентом самообслуживания (Н.Н. Яхно, И.В. Дамулин и соавт. 2003).
В данной классификации важным является дополнение, которое указывает, что для постановки диагноза «дисциркуляторная энцефалопатия» необходимо параклиническое подтверждение признаков поражения головного мозга (инфаркты мозга и лейкоареоз по данным нейровизуализации).
Ряд авторов в качестве доминирующего критерия в стратификации стадий дисциркуляторной энцефалопатии используют выраженность когнитивного дефицита (Захаров В.В. 2003; Новиков А. Е., Бугрова С.Г. 2007)
Начальные проявления ХИМ развиваются чаще в вертебрально-базилярной системе (ВБС) (МанвеловН.С., Горностаева Г.В. 2012). Вертебрально-базилярную недостаточность (ВБН) выделяют в отдельную форму хронической сосудистой патологии мозга, ибо она не укладывается полностью в рамки атеросклеротической или гипертонической энцефалопатии (Игнатова Т. В. 2006). В патогенезе вертебрально-базилярной недостаточности имеет значение ирритативное воздействие на симпатическое сплетение позвоночной артерии (ПА) измененными структурами позвоночного столба, при котором происходит рефлекторный спазм ПА с развитием признаков вертебрально-базилярной ишемии. Ввиду специфики анатомического строения и гемодинамических особенностей ВБС в этой системе в 2,5 раза реже, чем в каротидной системе, развиваются инфаркты мозга. Но при этом в ВБС чаще возникают ПНМК (которые составляют 70% всех ПНМК) и симптомы хронической сосудистой мозговой недостаточности (Верещагин Н.В. 2001). Для ВБН характерна полисимптомность клинической картины, связанная с мозаичностью, полиморфностью поражения зоны, кровоснабжаемой ВБС. В 80% случаев встречается следующий симптомокомплекс: вестибулярные нарушения; расстройства статики и (реже) координации; зрительные и глазодвигательные нарушения. Нередко наблюдаются слабость и повышенная утомляемость, нарушение ритма сна и бодрствования, дроп-атаки. Эти симптомы связывают с хронической ишемией структур восходящей ретикулярной формации (Яковлев Н.А. 2001).
1.5 Диагностика хронической ишемии мозга
В основе диагностики ЦВЗ лежит выявление клиническими и инструментальными методами причинно-следственной связи между нарушением церебрального кровоснабжения и поражением головного мозга.(Яхно Н.Н., Дамулин И.В. и соавт. 2003). Оценка состояния церебральной гемодинамики при ХЦВЗ в наиболее общем виде сводится к выявлению соотношения и сочетания изменений трех факторов: 1) уровня объемного кровотока и, как его компонента - величины пульсового кровенаполнения мозговых артерий; 2) состояния церебрального гемодинамического сопротивления и, как его компонента - тонуса артерий мозга; 3) Линейной скорости кровотока (ЛСК) по магистральным мозговым артериям. (Зенков Л.Р., Ронкин М.А. 2011). Для верификации изменений или нарушений венозного кровообращения головного мозга используются различные визуализирующие методы - дигитальная субтранкционная ангиография, компьютерно-томографическая и магнитно-резонансная ангиография, ультразвуковая допплерография и дуплексное сканирование, радиоизотопные методы, а также реоэнцефалография.
Ангиография - метод контрастного рентгенологического исследования кровеносных сосудов. Рентгеновские снимки черепа делаются непосредственно после введения контрастного вещества в артериальную систему головного мозга. Вводят диотраст (10-20мл 35% или 50% раствора), кардиотраст, ультравист, омнипак и др. Чрескожные пункции сонной или позвоночной артерии позволяют подвести контрастное вещество к мозгу. Ценные сведения о состоянии артерий и вен головного мозга можно получить при серийной ангиографии. Выделены три фазы прохождения контраста: 1) артериальная - первые 2-3 с; 2) капиллярная - последующие 1-2 с; 3) венозная 2-3 с. С помощью этого метода можно оценивать сосудистые аномалии, проходимость сосудистого русла и состояние кровотока, включая капиллярную и венозную его фазы. В последнее время используется магнитно-резонансная неинвазивная ангиография. Современные вычислительные томографические методы (в частности, спиральная компьютерная томография) позволяют не только получать изображения высокого разрешения, но и производить виртуальную трехмерную (3D) реконструкцию томографических изображений, что в ряде случаев повышает диагностическую точность КТ-ангиографии.
Магнитно-резонансная томография позволяет визуализировать с высоким качеством структуры головного мозга. В медицинских томографах используется регистрация ядерно-магнитного резонанса на ядрах атома водорода. Контрастность изображения определяется в основном релаксационным временем Т1 и Т2. На МРТ, выполненных в режиме Т1, мозговое вещество выглядит более светлым, чем на томограммах в режиме Т2. Ликвор на томограммах Т1представляетсяболее темным, чем на томограммах Т2. Информация, полученная в этих двух режимах, позволяет дифференцировать серое и белое вещество мозга, судить о состояни его желудочковой системы, обнаруживать лейкоареоз (перивентрикулярный или пунктирный субкортикальный), лакуны, территориальные инфаркты, атрофию головного мозга (О.С. Левин 2006, А.В. Холин 2007). Очевидные достоинства метода, в частности, обусловливаются отсутствием лучевой нагрузки (Новиков А.Е, Лабутина Т.В., Бугрова С.Г. 2009).