Патогенез нарушений мозгового кровообращения

Нарушения мозгового кровообращения обусловлены различными факторами: 1) нарушением нервной регуляции мозговых сосудов, вызывающим длительный спазм артерий, приводящий к ишемии, гипоксии и некрозу мозгового вещества, ангиопарез со стазами и 2) расстройством общей гемодинамики в связи с резким падением артериального давления, вследствие острого нарушения деятельности сердца (инфаркт миокарда, мерцательная аритмия и др.); 3) острым нарушением кровоснабжения мозга при кровоизлиянии или закупорке мозгового сосуда эмболом.

В патогенезе сосудистых церебральных расстройств также имеет значение нарушение мозгового кровотока в результате нарушения иннервации, стойких морфологических изменений сосудов и выпадения механизмов регуляции мозгового кровообращения (патологическая импульсация с магистральных сосудов и др.). Уменьшение мозгового кровотока с понижением перфузионного давления и увеличением сосудистого сопротивления способствует развитию церебральных сосудистых кризов и инсультов. Необходимо учитывать также аномалии крупных сосудов, асимметрии отхождения мелких ветвей и недостаточность коллатерального кровообращения в связи с аномалиями строения и предшествовавшими нарушениями кровообращения с закупоркой сосудов и выключением васкуляризации.

Выделяются две группы нарушений мозгового кровообращения. Первую группу составляют нарушения кровообращения, обусловленные разрывом мозгового сосуда или аневризмы геморрагическом инсульте) и закупоркой тромбом или эмболом ишемическом инфаркте). Во вторую группу объединяются нарушения мозгового кровообращения, в развитии которых основное значение имеют нейрорефлекторные факторы, вызывающие эритродиапедезные кровоизлияния или ишемические нетромботические размягчения.

Патофизиологические механизмы дисциркуляторных расстройств мозгового кровообращения сложны. Ангиоспазм часто проявляется в начального звена, за которым развивается последовательная дистонических сосудистых расстройств (стазы, периваскулярный отек, гипоксия, ацидоз нервной ткани). Спазмы мозговых сосудов условно разделяются на две группы:

1) сегментарные сужения артериол, сопровождающие артериальные аневризмы (спазмы проявляются в определенном участке, вызывая регионарную ишемию мозга);

2) спазмы в различных участках мозга, проявляющиеся диффузно и вызывающие выключение обширной территории мозга.

Сторонники теории спазма артерий считают, что нарушение мозгового кровообращения может результатом длительного сужения мозгового сосуда, которое вызывает нарушение питания мозгового вещества в васкуляризации этого сосуда и приводит к размягчению мозга. Во время церебральных сосудистых кризов при осциллографии и капилляроскопии обычно обнаруживается спастическое состояние артерий и артериол конечностей и понижение кожной температуры. На плетизмограммах выявляются гиперреактивность и усиленные вазоконстрикторные сосудистые реакции. Превалирование симпатических функций при спазме сосудов устанавливается путем гистаминовой и адреналиновой кожных. При спазме нарушается питание и повышается проницаемость сосудистой стенки, происходит плазморрагия, развивается интрамуральная гематома, иногда разрыв стенки артерии. Теорию спазма поддерживают Вестфаль, Шварц, Лериш, Бробейль, Р. А. Ткачев и др.

Наряду со спазмом имеют большое значение ангиопарезы со стазом крови, которые возникают при ишемии мозга, падении артериального давления, ослаблении деятельности сердца при инфаркте миокарда. Важную при играет гипоксия, сопровождающаяся развитием отека и гибелью мозговой ткани: нервных клеток, олиго- и макроглии, микроглии и мезенхимы. Большое значение имеют стазы, обусловленные паралитической вазодилятацией. При вазодилятации происходит расширение капилляров и в результате ток крови замедляется и создаются условия, благоприятные для эритродиапедеза. Вследствие понижения артериального давления при расширении венозно-капиллярной уменьшается возможность функционирования анастомозов.

Стазы имеют существенное значение в развитии не только местных очагов кровоизлияний, но также и кровоизлияний в отдаленных участках, иногда симметрично расположенных. В результате стазов развиваются вторичные и поздние кровоизлияния (геморрагический синдром размягчения). После спазма сосудов в размягчения может ишемическим, артериальное давление снижено. же после спазма происходит гиперемия, расширение эритродиапедез, то это часто ведет к красному размягчению. Для объяснения патогенеза нарушений мозгового кровообращения имеют значение экспериментальные данные с перевязкой средней мозговой артерии у обезьян: у одних возникло красное, а у других — белое размягчение в области внутренней сумки, подкорковых узлов и зрительном бугре. Эти данные указывают на известную близость противоположных процессов: ишемического и геморрагического инфаркта. Это соответствует положению Глобуса и Штрауса о что ишемическое размягчение предшествует стадии экстравазата (прегеморрагическая стадия), вызывающей развитие геморрагии в области некроза мозгового вещества.

В основе происхождения кровоизлияния и ишемического размягчения может вазодилятация мозговых сосудов. Она обусловливает нарушения питания мозговой ткани и развитие очага белого размягчения, не происходит просвечивания эритроцитов, или же красного размягчения, в результате порозности сосудистой стенки происходит эритродиапедез.

В нарушении мозгового кровообращения большую играет повышение венозного давления. П. И. Успенский указывал, что ослабление сердечной деятельности является причиной венозного застоя в мозгу. При гипертонической болезни, когда затруднен кровоток вследствие сужения мелких (прекапиллярных) артерий, кровоснабжение обеспечивается усиленной работой сердца, поддерживающей кровяное давление на высоком уровне и ускоряющей ток крови через суженные сосуды. При недостаточности работы сердца развивается застой крови и повышение венозного давления. Геморрагии артериального происхождения встречаются реже, чем геморрагии капиллярно-венозного характера.

Наряду со спазмом и вазодилятацией мозговых сосудов большое значение имеет сосудисто-мозговая недостаточность, выражающаяся в уменьшении мозгового кровотока, остро развивающемся несоответствии между потребностями мозговой ткани в кислороде и подачей его к мозгу. Сосудисто-мозговая недостаточность в различных сосудистых бассейнах мозга клинически выражается рецидивирующими нарушениями мозговых функций. Часто сосудисто-мозговая недостаточность развивается на атеросклеротически измененных сосудов. К развитию сосудисто-мозговой недостаточности приводит острое падение сердечной деятельности, снижение артериального давления, уменьшение степени насыщения крови кислородом, обусловливающих диссоциацию между потреблением кислорода мозгом и его кровоснабжением. При кратковременной сосудисто-мозговой недостаточности очаговые симптомы носят обратимый характер, при длительном нарушении кровоснабжения мозга развивается размягчение мозга. Многочисленны разновидности гемодинамических нарушений, обусловливающих сосудисто-мозговую недостаточность. патология экстракраниальных отделов магистральных сосудов (стеноз или закупорка) может приводить к развитию сосудисто-мозговой недостаточности с преходящими выпадениями функций в васкуляризации внутренней сонной артерии (дисциркуляторный каротидный синдром) или основной артерии (дисциркуляторный базилярный синдром) и др.

Причиной сосудисто-мозговой недостаточности может явиться также резкая неустойчивость артериального давления вследствие нарушения функций сосудодвигательных центров в головном мозгу. При особенно большую играет нарушение кровообращения в продолговатом мозгу, где локализуется в ретикулярной формации вазомоторный центр. П. И. Успенский считал главным условием разрыва мозговых сосудов повышенное артериальное давление, затруднение оттока венозной крови и изменение артериальных стенок. Повышение артериального давления играет значительную в образовании милиарных аневризм, ведущих к кровоизлияниям.

Центральным звеном в патогенетических механизмах нарушений мозгового кровообращения является гипоксия. Экспериментально установлено, что при прекращении притока кислорода в возникает деполяризация нервных мембран, развивается ацидоз, уменьшается электрическая активность, угнетается нервная деятельность и далее развиваются необратимые изменения нервной ткани. При гипоксии в головном мозгу прежде всего возникает внутриклеточный отек, вследствие которого нарушается доступ кислорода в клетку. Различные отделы головного мозга неодинаково чувствительны к гипоксии. Особенно чувствительна к недостатку кислорода головного мозга и зрительный бугор, менее чувствительны продолговатый и мозжечок, относительно резистентны средний и варолиев мост.

При развивающейся гипоксии имеет значение степень ишемии, которая бывает более выражена при снижении мозгового кровотока и падении артериального давления, особенно в областях с недостаточным коллатеральным кровообращением.

Механизм развития гипоксии сложен и обусловлен не только нарушением доступа кислорода к нервным клеткам, отсутствием его ассимиляции. При гипоксии обычно нарушаются водный обмен в мозгу, окислительные процессы, удаление продуктов обмена.

В ответ на гипоксию вначале компенсаторно ускоряется ток крови в мозговых сосудах, затем развиваются стазы крови, вызывающие еще большую кислородную недостаточность в веществе мозга. Стазы в капиллярах и венах сопровождаются увеличением проницаемости капилляров, отеком мозга и повышением внутричерепного давления.

Мозг особенно чувствителен к недостатку кислорода. Он использует 15—25% кислорода, получаемого при дыхании. Особенно велика потребность в кислороде клеток головного мозга раз выше, чем в других отделах мозга). Чувствительные клетки потребляют кислорода больше, чем двигательные. Повышенный кислородный обмен отмечается в дендритах ганглиозных клеток. Прямой зависимости между плотностью клеточного и величиной потребления кислорода В нервных клетках имеющийся запас кислорода может компенсировать его недостаточность в течение очень короткого времени секунд). На потребление кислорода в мозгу влияет его парциальное давление и кровенаполнение артерий. Переход кислорода из связанного состояния зависит от температуры крови и ионного равновесия в крови. При снижении кислорода во вдыхаемом воздухе более чем на 11—13% начинает отмечаться недостаточность кислорода в артериальной крови головного мозга, нарастание молочной кислоты, при снижении кислорода до 7% уменьшается количество углекислоты в крови. Гидролиз фосфокреатинина начинается при понижении содержания кислорода до 7%. Решающим фактором в регуляции недостатка кислорода является напряжение углекислоты. Состояние алкалоза или уменьшение содержания углекислоты приводит к сокращению мозговых сосудов. Спазм сосудов при учащении дыхания можно рассматривать как защитный механизм для сохранения уровня окислительных процессов и кислотно-щелочного равновесия. Вдыхание углекислоты (5—7% концентрации) повышает кровоток в мозговых сосудах. Изменение количества кислорода меньше влияет на внутреннюю среду тканей, чем изменение парциального давления углекислоты.

В развитии гипоксии большая принадлежит глюкозе, так как она используется в мозгу для дыхания. Потребность мозга в сахаре равна в среднем до на 100 г вещества мозга. Процессы окисления в нервной клетке наблюдаются в области митохондриев, где накапливаются ферменты, переносящие воду. Большая часть энергетических процессов происходит в субстанции Ниссля и меньшая — в клетки. С процессами окисления связан синтез аденозинтрифосфорной кислоты, фосфокреатина. Выраженная гипогликемия в мозгу развивается в нарушенного кровоснабжения. после 3 минут ишемии из ткани мозга полностью исчезает глюкоза, то развивается некроз клеток головного мозга и начинает образовываться молочная кислота из гликогена. Однако при гипоксии и гипогликемии обмен веществ в мозгу благодаря ускорению кровотока вначале компенсаторно выравнивается, а затем истощается резерв глюкозы и изменяется содержание глутаминовой кислоты.

При гипоксии исчезают фосфокреатин и аденозинтрифосфорная кислота, участвующие в синаптической нейро-гуморальной передаче. Вследствие исчезновения аденозинтрифосфата в мозгу при гипоксии нарушается передача импульсов по восходящей ретикулярной формации и снижается возбудимость головного мозга. Проводимость в ретикулярной формации нарушается еще более с развитием гипоксии гиппокамповой извилины, которая сильно и длительно влияет на проводимость.

При гипоксии накопление кислых продуктов обмена приводит к ацидозу, вследствие увеличивается проницаемость стенок сосудов, что вызывает диапедезные кровоизлияния, и нарушение синаптической проводимости. Следует заметить, что проницаемость капилляров изменяется также вследствие нарушения содержания в них витамина С и различных минеральных веществ, особенно кальция. Большую в проницаемости капилляров играют тучные клетки, которые синтезируют и выделяют в окружающую среду гиалуроновую кислоту, гистамин. Эти клетки располагаются по капилляров, артериол и венул.

Хорнет, Аппель, Нереанту и Войнеску показали, что при гипоксии в кровеносных сосудах отмечается эндотелиоз, гистиоцитарная реакция, мелкие тромбы. В нейронах наблюдаются набухание, гиперхромия и повышенное количество фосфатаз, зернистость клеток, изменения невроглии и микроглии. Аппель и др. обнаружили при экспериментальной острой гипоксии мозга изменение количества щелочных и кислых фосфатаз. При хронической гипоксии щелочные фосфатазы ограничивают деятельность барьерными функциями. Повышение количества фосфатаз в нейронах при скоплении в них базофильной субстанции соответствует функциональному состоянию клетки. Наличие кислых фосфатаз на уровне синаптического аппарата указывает на участие этого фермента в процессе передачи нервного импульса при патологических состояниях.

Гипоксия может протекать остро или хронически. Острая гипоксия проявляется возбуждением, двигательным беспокойством, эйфорией, тахикардией, учащением дыхания, бледностью кожных покровов. Затем возникает сонливость, тяжесть в голове, шум в ушах, головная боль, тошнота, головокружение, потливость, адинамия, атаксия, иногда сопорозное и коматозное состояние. Иногда появляются тонические и клонические судороги, непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Зрачки расширены, отсутствуют зрачковые рефлексы на и корнеальные рефлексы. Артериальное давление понижается, венозное — повышается. Дыхание становится частым и глубоким, а затем поверхностным или Чейн-Стокса. По выходе из состояния гипоксии обычно остается амнезия. Иногда наблюдаются расходящееся косоглазие, псевдобульбарные симптомы, атаксия, понижение брюшных рефлексов, патологические пирамидные рефлексы, адинамия, расстройство памяти и пр. На электроэнцефалограмме при гипоксии обнаруживается наличие медленных дельта-волн, а затем полное отсутствие электрической активности в головного мозга. После тяжелых нарушений кровообращения отмечаются отсутствие сознания, резкая мышечная гипертония, гиперрефлексия, двусторонние патологические рефлексы, сосательные движения, судороги, значительное пбвышение температуры тела.

Если циркуляция крови в головном мозгу прекращается не более чем минуты, то возможно восстановление функций. жеаноксия продолжается долго, происходит разрушение структуры мозговой ткани. Гибель ганглиозных клеток наступает через минут после развития аноксии. Мозговая ткань у новорожденных более устойчива к аноксии, чем у взрослых. Онто- и филогенетически новые образования (клетки двигательной и зрительной областей, а также клетки Пуркинье мозжечка) страдают при аноксии больше, чем старые формации мозга. Необратимые изменения ганглиозных клеток наступают после аноксии в различных отделах мозга в разные сроки.

Важное значение в патогенезе нарушений мозгового кровообращения имеют изменения коагулирующих свойств крови: при гиперпротромбинемии повышается свертываемость крови и создаются условия, способствующие развитию тромбозов; напротив, гипопротромбинемия может благоприятствовать появлению геморрагии. В связи с изменением коагулирующих свойств крови белое размягчение может становиться через 2—3 дня красным. Р. И. Борисенко отметила, что в острой эмболического инсульта увеличивается содержание в крови сахара, общего белка и белковых фракций, холестерина, остаточного азота и повышается протромбиновый индекс. Иногда наблюдается гипергликемия, азотемия, изменяется содержание 17-оксикортикостероидов в плазме крови. Отмечается понижение альбуминов и повышение глобулинов (особенно альфа- и гамма-фракций) в сыворотке крови, повышение трансаминазы в спинномозговой жидкости.

В патогенезе тромбоза мозговых сосудов участвуют следующие четыре фактора: 1) ускорение свертываемости крови, 2) изменение форменных элементов крови, 3) замедление кровотока, 4) изменение стенок сосудов. Среди факторов, воздействующих на сосудистую стенку, выделяются деструктивные (атеросклероз), воспалительные, аллергические процессы и нарушения нерв- нотрофических регуляций. Большое значение в патогенезе тромбозов придается изменению эндотелия сосудов и застойным явлениям. В начальном периоде тромбоза ускоряется образование тромбопластина, укорачивается гепариновое время, повышается слипчивость тромбоцитов. Повышенное содержание тромбина способствует превращению фибриногена в фибрин. Экспериментально установлено исчезновение фибриногена из крови при вливании тромбопластина и быстрое развитие шокового состояния. После внутривенного введения тромбина животным отмечено понижение количества фибриногена, сопровождающееся кровоточивостью, уменьшение содержания протромбина, фактора V, фактора VII и тромбоцитов.

Б. А. Кудряшов пришел к заключению, что введенная внутривенно протромбокиназа катализирует реакцию, в результате которой из протромбина крови возникает тромбин, и предполагает наличие в кровеносных сосудах хеморецепторов, реагирующих на тромбин. Автор экспериментальным путем, вызывая дисфункцию хеморецепторов артерий (наркоз, денервация, поражение спинного мозга), установил локальное выключение антикоагулирующей системы. Повышение количества фибриногена в крови отмечаетсяв пожилом возрасте вследствие недостатка фибринолитических средств. Изучение гистотопографических соотношений между атеросклеротическими бляшками и связанными с тромбами показывает значение в патогенезе последних нарушений поверхностного бляшек и атероматозных а также свертывания фибрина в глубине фиброзных образований бляшек и Меньшее значение в патогенезе тромбоза имеет повышенная концентрация липопротеинов в крови. Отмечается частое сочетание тромбозов с диабетом, гипертонической болезнью, ксантоматозом, злокачественными новообразованиями. Придается значение курению, малоподвижному образу жизни, наследственному предрасположению.

В патогенезе церебральных дисциркуляторных расстройств большую играют изменения функционального состояния головного мозга и диэнцефально-стволовых отделов мозга, регулирующих нейро-гуморальные функции. При острых нарушениях мозгового кровообращения, особенно при церебральных сосудистых кризах, наблюдается активация симпатико-адреналовых функций. Мозговой надпочечников и другие отделы хром- аффинной системы вырабатывают избыточное количество адреналина и норадреналина, дающих выраженный прессорный эффект. Сосудосуживающее действие адреналина кратковременно, так как при его избытке быстро наступает мобилизация холинергических медиаторов противоположного действия, нейтрализующих сосудосуживающий эффект адреналина. Артеренол — последнее звено в синтезе адреналина, представляющий собой по химической структуре деметилированный адреналин, по сравнению с адреналином вызывает более длительный прессорный эффект, не сопровождающийся значительным симпатикотропным влиянием на другие функции организма. В течение первой недели после инсульта отмечается также повышение содержания 17-оксикортикостероидов в плазме крови (в среднем в тяжелых случаях со смертельным исходом — 44,3±4,54 мг на 100 мл, а при благоприятном исходе — + мг на 100 мл).

Имеет значение фактор времени. При перевязке средней мозговой артерии у обезьян на 10—15 минут возникает белое размягчение, при перевязке на 50 минут — красное размягчение. Другие наблюдения показывают, что при перевязке артерий у обезьян на длительные сроки 75 и 120 минут) развивается белое размягчение в ишемии. Белое размягчение возникает в результате ишемии при длительном и полном прекращении кровоснабжения. При неполном выключении притока крови в ишемии размягчения становится розовым, а при большом поступлении крови из оставшихся функционирующих артерий — красным. Приток крови в белого размягчения может происходить через коллатерали из ветвей пораженной артерии или через анастомозы с другой артерией. Развитие коллатералей и разновидности анастомозов влияют на развитие и объем очагов размягчения. Имеет значение адаптация артериальных анастомозов к резким изменениям артериального давления, к нарушению обмена и окислительных процессов в мозгу при расстройстве кровообращения. Таким образом, красное размягчение происходит при известной сохранности кровообращения. Иногда отмечается последовательность развития ишемического и геморрагического очагов: вначале размягчение бывает белым, а затем присоединяются мелкие кровоизлияния. При мическом размягчении соответствует затромбированного сосуда, а при кровоизлиянии область размягчения более широкая за поражения окружающей зоны. Большое значение имеет скорость мозгового кровотока и состояние артериального давления: в момент окклюзии артерии спазм, закупорка и давление падает, а затем поднимается, то некроза небольшой, же артериальное давление длительно остается пониженным, то границы очага размягчения увеличиваются.

При коронарно-церебральных сосудистых расстройствах необходимо учитывать тесную взаимосвязь кровоснабжения мозга и сердца: при падении сердечной деятельности и артериального давления замедляется кровоток, развивается гипоксия, нарушается кровоснабжение мозга, вызывающее в очередь вазомоторно-трофические расстройства в сердце (недостаточность кровоснабжения миокарда, нарушение проводимости импульсов по миокарду, изменения частоты ритма сердца, указывающие на ишемические очаги в миокарде).

В развитии сосудистых церебральных расстройств большое значение имеет также сочетание неблагоприятных факторов: резкое физическое или психическое перенапряжение при наличии высокого артериального давления и атероматозных изменений сосудистой стенки; ослабление деятельности сердца при повышении коагулирующих свойств крови и замедление кровотока; воздействие горячего или ванны при сосудистой гипотонии и др.