Из-за высокой потребности в кислороде и глюкозе мозг чрезвычайно чувствителен к ишемии. Нарушение перфузии мозга, гипогликемия и гипоксия быстро вызывают повреждение нейронов; снижение перфузии, помимо того, приводит к накоплению токсических продуктов обмена. Если PaO2, MK и уровень глюкозы в крови не нормализуются в течение 3-8 мин, то запасы АТФ истощаются и наступает необратимое повреждение мозга. Внутриклеточная концентрация K+ снижается, Na+-повышается (см. также гл. 19). Особенно важно увеличение внутриклеточной концентрации Ca2+, которое осуществляется в результате следующих процессов: (1) АТФ-зависимая помпа из-за недостатка кислорода и глюкозы не способна перемещать ионы кальция из цитозоля наружу или во внутриклеточные цистерны; (2) внутриклеточная концентрация Na+увеличивается (гл. 19); (3) происходит выброс возбуждающего нейротрансмитте-ра глутамата (гл. 18).
Устойчивое увеличение внутриклеточной концентрации Ca2+ активирует липазы и протеазы, что влечет за собой структурное повреждение нейронов. Повышение концентрации свободных жирных кислот наряду с высокой активностью цикло-оксигеназы и липоксигеназы приводит к образованию простагландинов и лейкотриенов — мощных медиаторов клеточного повреждения. Накопление токсичных продуктов обмена, таких как молочная кислота, вызывает дальнейшее повреждение нейронов и затрудняет регенерацию. Наконец, при ре-перфузии в участках ишемии происходит дополнительное повреждение тканей за счет образования свободных радикалов.
Стратегии защиты мозга
Выделяют очаговую (неполную) и тотальную (полную) ишемию мозга. Правда, такое разделение несколько искусственно, потому что главное значение имеет тяжесть ишемии, а не механизм ее развития, однако эта классификация полезна с клинической точки зрения. Тотальная ишемия мозга возникает при остановке кровообращения (из-за болезни сердечно-сосудистой системы или во время кардиохирургических операций с искусственным кровообращением, гл. 21) и при тяжелой
гипоксии (при дыхательной недостаточности, утоплении, асфиксии, анестезиологических осложнениях). К очаговой ишемии мозга приводят инсульт (ишемический и геморрагический) и травма мозга (закрытая ЧМТ, проникающая ЧМТ и хирургическая травма).
В некоторых случаях удается нормализовать функцию системы кровообращения, внешнее дыхание и кислородную емкость крови, восстановить просвет сосуда при окклюзии; эти мероприятия помогают возобновить перфузию и окигенацию мозга. Вокруг очага ишемии с необратимыми структурными нарушениями, в зоне пограничного кровотока (< 15 мл/ 100 г/мин), существует жизнеспособная область функционального повреждения. При быстрой нормализации перфузии функция нейронов в этой зоне может быстро восстановиться, поэтому ее называют "ишемическая пенум-бра" ("пенумбра" в переводе с греч. означает "полутень" — Прим. перев.).
С практической точки зрения меры по профилактике и лечению тотальной и очаговой ишемии мозга фактически не различаются. В обоих случаях необходимо увеличить ЦПД, снизить метаболические потребности мозга, блокировать действие медиаторов повреждения нейронов. Стратегией выбора является профилактика, потому что при состоявшейся ишемии защита мозга менее эффективна.
Гипотермия
Гипотермия — наиболее эффективный метод зашиты мозга от тотальной или очаговой ишемии. Глубокая гипотермия при полной остановке кровообращения в течение 1 ч во время кардиохирур-гических операций позволяет избежать повреждения ЦНС (гл. 21). В отличие от анестетиков гипотермия не только подавляет биоэлектрическую активность мозга, но и уменьшает базальные метаболические потребности мозга; иными словами, даже после появления изолинии на ЭЭГ метаболические потребности мозга продолжают снижаться. Умеренная гипотермия (до 33-35 0C) также защищает мозг от ишемии и, в отличие от глубокой, сопровождается меньшим числом побочных эффектов (гл. 6).
Анестетики
Барбитураты, этомидат, пропофол и изофлюран угнетают биоэлектрическую активность мозга вплоть до появления изолинии на ЭЭГ, но, к сожалению, не влияют на базальные метаболические потребности мозга. Все вышеперечисленные ане-
стетики, за исключением барбитуратов, подавляют метаболизм в различных отделах мозга неравномерно. Барбитураты, кроме того, увеличивают регионарный MK в участках ишемии, блокируют натриевые каналы, уменьшают отек мозга и поступление кальция в нейроны, устраняют puipi снижают образование свободных радикалов.
Исследования на животных и людях показали, что барбитураты защищают мозг при очаговой, но не при тотальной ишемии. Хотя в ряде опытов на животных продемонстрировано, что этомрадат, пропофол и, возможно, изофлюран позволяют предупредрпъ ишемию, результаты исследований носят противоречивый характер, а клинический опыт использования этих препаратов ограничен. Кетамин, теоретически, может предотвратить неблагоприятное воздействие на мозг глутамата, блокируя его связыванр!е с NMDA-рецепторами (NMDA — это N-метил-В-аспартат; гл. 18), однако данные, полученные после применения этого препарата на животных, также весьма спорны.
Ни один анестетик не способен защитить мозг от тотальной ишемии.
Антиишемические средства
Антагонисты кальция нимодипин и никардипин уменьшают неврологическое повреждение при геморрагическом и ишемическом инсультах. Оба препарата расширяют сосуды головного мозга; к сожалению, в некоторых исследованиях зарегистрировано увеличение MK, но не улучшение неврологического исхода. Назначение метилпреднизо-лона не позднее чем через 8 ч после травмы спинного мозга уменьшает неврологический дефр!-цит. Новый неглюкокортргкоидный стероид тири-лазад улучшает неврологаческий исход после субарахонорщального кровоизлияния. Акадезин, модулятор аденозина, снижает риск развития ршсульта после коронарного шунтированрш. Благоприятное влияние могут оказывать и другие препараты: магнрш, дексмедетомидин (а2-адреноб-локатор, параллельно воздействующий HaNMDA-рецепторы), декстрометорфан (неконкурентный блокатор NMDA-рецепторов), NBQX (блокатор АМРА-рецепторов; AMPA — а-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолепропионовая кислота) и витамин E (антиоксидант).
Общие мероприятия
Наибольшее значение имеет поддержание достаточно высокого ЦПД. АД должно быть нормальным или немного увеличенным; нельзя допускать затруднения венозного оттока от мозга и повыше-
ния ВЧД. Оптимальная кислородная емкость крови достигается при гематокрите 30-34 % и нормальном PaO2. Гипергликемия усиливает повреждение нейронов при очаговой и тотальной ишемии мозга; и хотя эта зависимость может быть вторичным феноменом, следует тем не менее избегать чрезмерной гипергликемии (> 250 мг/100 мл, или > 13,75 ммоль/л). Необходимо поддерживать нормальное PaCO2, потому что при ишемии головного мозга и гипо-, и гиперкапния чреваты осложнениями: при гипокапнии возникает вазоконстрикция мозговых сосудов, усугубляющая ишемию, а гиперкапния вызывает феномен обкрадывания мозгового кровообращения (в случае очаговой ишемии) и способствует внутриклеточному ацидозу.
Влияние анестезии
На электрофизиологический
Мониторинг
Электрофизиологический мониторинг позволяет оценить функциональную целостность ЦНС. В нейрохирургии чаще всего применяют электроэнцефалографию и вызванные потенциалы. Точность мониторинга зависит от исследуемой анатомической области и влияния анестезии. Оба вида мониторинга описаны в гл. 6.
Влияние анестетиков на ЭЭГ и вызванные потенциалы суммировано'в табл. 25-2 и 25-3. Правильная интерпретация результатов требует введения поправок на глубину анестезии, дозу отдельных анестетиков, АД, температуру тела, PaO2 и Pa-CO2. Замедление ритма на ЭЭГ при сочетании поверхностной анестезии и выраженной хирургической ретракции с относительной артериальной
ТАБЛИЦА 25-2. Влияние анестезии на ЭЭГ
| Активация | Депрессия |
| Ингаляционные анесте- | Ингаляционные анестети- |
| тики (субанестетичес- | ки (1-2 МАК) |
| кие дозы) | |
| Барбитураты | Барбитураты |
| (низкие дозы) | |
| Бензодиазепины | Опиоиды |
| (низкие дозы) | |
| Этомидат (низкие дозы) | Пропофол |
| Закись азота | Этомидат |
| Кетамин | Гипокапния |
| Умеренная гиперкапния | Значительная гипер- |
| капния | |
| Сенсорная стимуляция | Гипотермия |
| Гипоксия (ранняя фаза) | Гипоксия (поздняя фаза) |
| Ишемия |
гипотонией имеет большее диагностическое значение, чем при глубокой анестезии без хирургической стимуляции. (В первом случае изменения на ЭЭГ указывают на ишемию мозга, во втором — на глубокий уровень анестезии. — Прим. перев.) Вне зависимости от вида мониторинга, необходимо осуществлять регистрацию с обеих сторон (для сравнения), а также отмечать этапы операции и ход анестезии.
Электроэнцефалография
ЭЭГ-мониторинг применяют для оценки перфу-зии мозга при каротидной эндартерэктомии и управляемой артериальной гипотонии, а также для контроля глубины анестезии. Динамику ЭЭГ упрощенно можно описать, используя термины "активация" и "депрессия". Активация ЭЭГ (преимущественно высокочастотная низкоамплитудная активность) наблюдается при поверхностной анестезии и хирургической стимуляции, а депрессию ЭЭГ (в основном низкочастотная высокоамплитудная активность) — при глубокой анестезии и угнетении функции мозга. Большинство анестетиков вызывают двухфазное изменение ЭЭГ: вначале активацию (при субанестетических дозах), затем — дозозависимую депрессию.
ТАБЛИЦА 25-3. Влияние анестетиков на вызванные потенциалы
| Анестетик | ССВП ЗВП АСВП | |||
| am п | Лат Амп | Лат Амп | Лат | |
| Закись азота | i | ± 1 | t ± | + |
| Га лота н | i | T ± | T ± | T |
| Энфлюран | I | t I | t ± | t |
| Изофлюран | I | T I | t ± | t |
| Барбитураты1 | + | ± i | T ± | ± |
| Опиоиды1 | ± | ± ± | + ± | 4- |
| Этом и дат | T | T | ||
| Пропофол | г | I | t | |
| Бензодиа- | + | |||
| зепины | ||||
| Кетам и н | + | T |
1 В очень высоких дозах эти препараты снижают латент-ность и амплитуду ССВП. I — увеличение; | — уменьшение;
± — изменений нет или они незначительны;? — неизвестно. Сокращения:
ССВП — соматосенсорные вызванные потенциалы; ЗВП — зрительные вызванные потенциалы; АСВП — акустические стволовые вызванные потенциалы; Амп — амплитуда; Лат — латентность.
Ингаляционные анестетики
Ингаляционные анестетики вызывают типичное двухфазное изменение ЭЭГ. Изофлюран — единственный ингаляционный анестетик, который в клинических дозах (1-2 МАК) подавляет биоэлектрическую активность вплоть до появления изолинии на ЭЭГ. При использовании десфлюрана и энфлюрана в высоких дозах (> 1,2 и > 1,5 МАК соответственно) можно добиться появления на ЭЭГ картины "всплеск-подавление", но не полного биоэлектрического молчания. Энфлюран способен вызвать появление спайков (эпилептиформную активность). Закись азота может вызвать атипичные изменения на ЭЭГ, когда одновременно увеличиваются и частота, и амплитуда (высокоамплитудная активация).
