Кровоснабжение спинного мозга

Спинной мозг получает кровь главным образом из двух источников: из непарной передней спинно­мозговой артерии и пары задних спинномозговых артерий (рис. 16-8). Парные задние спинномозго­вые артерии имеют богатую коллатеральную сеть и кровоснабжают белое и серое вещество задних отде­лов спинного мозга. Задние спинномозговые арте­рии отходят от артерий виллизиева круга и имеют многочисленные коллатерали с подключичными, межреберными, поясничными и крестцовыми артериями.

Рис. 16-4. Спинной мозг

Рнс. 16-5. Позвонок, спинной мозг с оболочками, спин­номозговые нервы: поперечный срез. (Из: Waxman S, G., deGroot J. Correlative Neuroanatomy, 22nd ed. Appieton & Langc, 1995. Воспроизведено с изменениями, с разрешения.)

В связи с богатой коллатеральной сетью при повреждении артериального сегмента ишемия спинного мозга в бассейне задней спинномозговой артерии маловероятна. Иная ситуация в бассейне непарной передней спинномозговой артерии, кото­рая кровоснабжает вентральную часть спинного мозга, формируется в результате слияния двух вет­вей позвоночной артерии и имеет многочисленные коллатерали с сегментарными и корешковыми вет­вями шейного, грудного (межреберные артерии) и пояснично-крестцового отдела (рис. 16-9). Задне-латеральные спинномозговые артерии — ветви по­звоночной артерии, проходя вниз, кровоснабжают верхнегрудные сегменты. Непарная сегментарная ветвь аорты (артерия Адамкевича, или большая корешковая артерия) обеспечивает почти все кро­воснабжение в нижнегрудных и поясничных сегмен­тах. Повреждение этой артерии влечет за собой риск ишемии всей нижней половины спинного мозга. Артерия Адамкевича проходит через межпозвоноч­ное отверстие, чаще всего слева,

Физиология

Физиологические эффекты центральной блокады обусловлены прерыванием афферентной и эффе­рентной импульсации к вегетативным и сомати­ческим структурам. Соматические структуры по­лучают чувствительную (сенсорную) и двигательную (моторную) иннервацию, в то время как висцеральные структуры — вегетативную.

Рис. 16-6. Схема взаиморасположения тел позвонков, сегментов, спинного мозга и выходящих из них кореш­ков спинномозговых нервов. (Из: Waxman S. G., deGroot J. Correlative Neuroanatomy, 22nd ed. Appieton & Lange, 1995. Воспроизведено с изменениями, с разрешения.)

Рис. 16-7. Регионарные различия в строении спинного мозга

Соматическая блокада

Предотвращение боли и релаксация скелетной мускулатуры — важнейшие цели центральной блокады. Местный анестетик соответствующей продолжительности действия (выбранный в зави­симости от длительности операции) после люм-бальной пункции вводят в субарахноидальное пространство. Анестетик смешивается с церебро­спинальной жидкостью и воздействует на спинной мозг. Распространение анестетика по длинной оси спинного мозга зависит от ряда факторов, включая силу тяжести, давление цереброспинальной жид­кости, положение тела больного, температуру раствора и пр. Местный анестетик смешивается с це­реброспинальной жидкостью, диффундирует и проникает в вещество центральной нервной систе­мы. Для блокады необходимо, чтобы анестетик проник через клеточную мембрану и блокировал натриевые каналы аксоплазмы. Этот процесс про­исходит только при определенной минимальной пороговой концентрации местного анестетика (Км, от англ, minimum concentration — минималь­ная концентрация). Но нервные волокна не одно­родны. Имеются структурные различия между волокнами, обеспечивающими двигательную, чув­ствительную и симпатическую иннервацию.

Существуют три типа волокон, обозначаемые как А, В и С. Тип А имеет подгруппы α,β, γ и δ. Функ­ции волокон в зависимости от типа и подгруппы приведены в табл. 16-1. Нервный корешок составля­ют волокна различных типов, поэтому начало ане­стезии не будет одномоментным. Иными словами, минимальная концентрация местного анестетика (Км), необходимая для прерывания нервного им­пульса, варьируется в зависмости от типа волокна (гл. 14). Например, мелкие и миелиновые волокна блокировать легче, чем крупные и безмиелиновые. Теперь понятно, почему A γ - и В-волокна блокиро­вать легче, чем крупные Aα и безмиелиновые c-во-локна. Поскольку имеет место диффузия и разве­дение местного анестетика, то полная блокада наиболее резистентных волокон может и не насту­пить. В результате граница симпатической блокады (о которой судят по температурной чувствитель­ности) может проходить на два сегмента выше, чем граница сенсорной блокады (болевая и тактильная чувствительность), которая в свою очередь на два сегмента выше границы двигательной блокады. Сег­менты, в которых получена блокада одних и не про­изошло блокирования других, называются зоной дифференциальной блокады. Оценивая анестезию, важно иметь в виду, какая именно блокада достиг­нута: температурная (симпатическая), болевая (сенсорная, чувствительная) или двигательная (мо­торная), потому что максимальная выраженность каждой из них неодинакова у разных сегментов.

Различная степень блокады соматических во­локон может создать клинические проблемы. Ощущение сильного давления или значительных двигательных воздействий передается посред­ством С-волокон, которые трудно блокировать. Аналогично, граница моторной блокады может проходить гораздо ниже, чем сенсорной. Следова­тельно, у больного сохраняется способность дви­жений в оперируемой конечности, что может пре­пятствовать работе хирурга. Кроме того, особо тревожные больные могут воспринимать тактиль-

Рис. 16-8. Артериальное кровоснабжение спинного мозга

ные ощущения от прикосновения как болевые. Седация и хороший психологический контакт с тревожными больными позволяет предупредить нежелательное восприятие проприоцептивной ре­цепции как болевой.

Висцеральная блокада

Большинство висцеральных эффектов централь­ной блокады обусловлено прерыванием вегетатив­ной иннервации различных органов.

Кровообращение

Прерывание симпатической импульсации вызыва­ет гемодинамические сдвиги в сердечно-сосудис­той системе, выраженность которых прямо пропорциональна степени медикаментозной сим-патэктомии. Симпатический ствол связан с тора-коабдоминальным отделом спинного мозга. Во­локна, иннервирующие гладкие мышцы артерий и вен, отходят от спинного мозга на уровне сегмен­тов T_V-L_I. При медикаментозной симпатэктомии с помощью местного анестетика артериальный то­нус преимущественно сохраняется (благодаря воз­действию локальных медиаторов), в то время как венозный значительно снижается. Тотальная ме­дикаментозная симпатэктомия вызывает увеличение емкости сосудистого русла с последующим снижением венозного возврата и артериальной ги­потонией. Гемодинамические изменения при час­тичной симпатэктомии (блокада до уровня Т_VIII) обычно компенсируются вазоконстрикцией, опо­средованной симпатическими волокнами выше уровня блокады. У людей со светлой кожей вазо-констрикцию можно видеть невооруженным гла­зом. Симпатические волокна, идущие в составе грудных сердечных нервов (T₁-T₄), несут импуль­сы, убыстряющие сердечные сокращения. При вы­сокой центральной блокаде тоническая активность блуждающего нерва становится несбалансирован­ной, что вызывает брадикардию. Опускание голов­ного конца тела и инфузия жидкости вызывают увеличение преднагрузки, венозный возврат воз­растает и сердечный выброс нормализуется. Холи-ноблокаторы устраняют брадикардию.

Выраженность артериальной гипотонии опре­деляет выбор лечебных мероприятий. Наиболее чувствительные органы-мишени — это сердце и го­ловной мозг. Умеренное снижение доставки кис­лорода к сердцу компенсируется снижением рабо­ты миокарда и потребления им кислорода. Значительно уменьшается постнагрузка, и работа сердца, связанная с преодолением общего перифе­рического сосудистого сопротивления, также снижается. При значительном и нелеченном уменьше­нии преднагрузки эти компенсаторные реакции оказываются несостоятельными. Ауторегуляция мозгового кровообращения представляет собой механизм, посредством которого мозг в значитель­ной степени защищен от артериальной гипотонии.

У здоровых людей мозговой кровоток остается не­изменным, пока среднее артериальное давление не снижается менее 60 мм рт. ст. (гл. 25).

Лечение и профилактика артериальной гипото­нии органично связаны с пониманием механизмов ее развития. Непосредственно перед выполнением блокады и после этого на протяжении анестезии проводят инфузию жидкости.

Рис. 16-9. Сегментарный характер кровоснабжения спинного мозга (А, Б)

 

 

ТАБЛИЦА 16-1. Классификация нервных волокон

Класс	Функция	Миелинизация	Толщина	Км
Aα	Двигательные импульсы	+	++++	++++
Aβ	Кожная чувстви­тельность (так­тильная, болевая, чувство давления)	+	+++	+++
aγ	Проприоцептивная чувствительность	+	+++	++
Аδ	Кожная чувствитель­ность (болевая и температурная)	+	++	+
В	Преганглионарные симпатические волокна	+	++	+
С	Кожная чувствитель­ность (болевая и чувство давления)		+	+++

Инфузия кристал­лоидов в дозе 10-20 мл/кг частично компенсирует депонирование крови в венах, обусловленное ме­дикаментозной симпатэктомией.

Лечение включает ряд мер. Опускание головно­го конца (или поднятие ножного) потенцирует действие инфузионных растворов, что способству­ет быстрому увеличению преднагрузки. При выра­женной брадикардии применяют холиноблокато-ры. Если эти меры неэффективны или же имеются противопоказания к массивным инфузиям, то при­меняют адреномиметики прямого или непрямого действия. Адреномиметики прямого действия (на­пример, фенилэфрин) восстанавливают тонус вен, вызывают артериолярную вазоконстрикцию и уве­личивают преднагрузку. Недостатком адреноми-метиков прямого действия теоретически является повышение постнагрузки, приводящее к увеличе­нию работы миокарда. Адреномиметики непрямо­го действия (например, эфедрин) увеличивают со­кратимость миокарда (центральный эффект) и вызывают вазоконстрикцию (периферический эф­фект). Периферический эффект адреномиметиков непрямого действия не может быть реализован при истощении запасов эндогенных катехоламинов (например, при длительном лечении резерпином). При глубокой артериальной гипотонии введение ад­реналина позволяет восстановить коронарную перфузию и предотвратить остановку сердца, обусловленную ишемией миокарда.

Дыхание

Прерывая импульсацию по двигательным нервам туловища, центральная блокада оказывает влия­ние на дыхание. Межреберные мышцы обеспечи­вают как вдох, так и выдох, а мышцы передней брюшной стенки — форсированный выдох. Блока­да будет нарушать функцию межреберных мышц на уровне соответствующих сегментов, а функция брюшных мышц будет страдать во всех случаях (за исключением, может быть, особо низкой блокады). Функция диафрагмы не страдает, потому что пере­дача нервного импульса по диафрагмальному нер­ву редко прерывается даже при высоких блокадах в шейном отделе. Эта устойчивость обусловлена не тем, что раствор местного анестетика не может до­стичь сегментов спинного мозга, от которых отхо­дят корешки диафрагмального нерва (C₃-C₅), а не­достаточной концентрацией анестетика. Даже при тотальной спинномозговой анестезии концентра­ция анестетика значительно ниже той, при которой возможна блокада волокон типа Aα в диафраг-мальном нерве или блокада дыхательного центра в стволе мозга. Апноэ, сочетанное с высокой цент­ральной блокадой, носит преходящий характер, длится значительно меньше, чем продолжает дей­ствовать анестетик, и вероятнее всего обусловлено ишемией ствола мозга вследствие гипотонии.

Даже при высокой блокаде на уровне грудных сегментов газовый состав артериальной крови не отличается от нормы. Дыхательный объем, минут­ный объем дыхания и максимальный объем вдоха обычно зависят от функции диафрагмы. Функцио­нальная остаточная емкость и объем форсиро­ванного выдоха уменьшаются пропорционально снижению активности абдоминальных и межре­берных мышц. У здоровых людей нарушений вен­тиляции при этом не возникает, чего нельзя ска­зать про больных с хроническим обструктивным заболеванием легких, которые для активного вы­доха должны задействовать вспомогательные мышцы. Потеря тонуса прямых мышц живота зат­рудняет фиксацию грудной клетки, а потеря тону­са межреберных мышц препятствует активному выдоху, поэтому при хроническом обструктивном заболевании легких центральная блокада может привести к снижению вентиляции. К ранним при­знакам такого снижения относятся субъективное ощущение нехватки воздуха и усиление одышки. Эти явления могут быстро прогрессировать вплоть до ощущения удушья и возникновения па­ники, хотя оксигенация и вентиляция сохраняют­ся на исходном уровне. В конечном счете, гипер-капния может перейти в острую гипоксию даже на фоне кислородотерапии. Больные с тяжелыми рес триктивными заболеваниями легких или острым бронхоспазмом, у которых в акте вдоха задейство­вана вспомогательная мускулатура, также отно­сятся к группе риска вследствие снижения тонуса межреберных и абдоминальных мышц.

Регионарная анестезия показана больным с со­путствующими заболеваниями легких (отсутствует необходимость манипуляций в дыхательных путях, не нужно проводить ИВЛ, не возникает увеличения вентиляционно-перфузионного соотношения) — но только при условии, что верхняя граница мотор­ной блокады не распространяется выше уровня сег­мента Т_VII. В случаях, когда необходим более высо­кий уровень блокады (операции на органах верхнего этажа брюшной полости), изолированная регионарная анестезия не является методом выбора при сопутствующих заболеваниях легких.

В ближайшем периоде после операций на орга­нах грудной полости и верхнего этажа брюшной полости регионарная анестезия (которую выпол­няют, только если технически возможна сенсорная блокада без моторной) предотвращает боль и свя­занное с ней рефлекторное поверхностное дыхание. При этом возможны продуктивное откашливание и глубокое дыхание, что позволяет эвакуировать секрет из дыхательных путей и предотвратить воз­никновение ателектазов.

Желудочно-кишечный тракт

Импульсация по симпатическим нервам (T₅-L₁) угнетает перистальтику кишечника, повышает то­нус сфинктеров, что противоположно действию блуждающего нерва. При медикаментозной сим-патэктомии доминирует тоническая активность блуждающего нерва, в результате чего активно со­кращается кишечник и усиливается перистальти­ка. Опорожнение желудка не нарушается, а интра-операционное растяжение желудка и кишечника менее выражено, чем при общей анестезии с при­менением закиси азота. Хотя сообщалось о возник­новении тяжелого послеоперационного илеуса при использовании спинномозговой или эпидураль­ной анестезии, но причинная связь между этими событиями весьма сомнительна.

Печень

Печеночный кровоток находится в линейной зави­симости от среднего артериального давления. По­скольку печень получает большую часть кислоро­да из венозной крови, риск ишемии незначителен. Активность печеночных ферментов не изменяется, а риск повреждения печени не выше, чем при тех же операциях в условиях общей анестезии.

Мочевыводящие пути

За исключением глубокой артериальной гипотонии, во время центральной блокады почечный кровоток сохраняется на постоянном уровне благодаря меха­низму ауторегуляции. Следовательно, образование мочи не нарушается. Блокада угнетает тонус мышц мочевого пузыря. Острая задержка мочи — наиболее устойчивый эффект при блокаде на уровне S_II-S_IV, исчезающий позже всех прочих ее проявлений.