Церебральное перфузионное давление повышено

Церебральное
перфузионное давление (ЦПД) —

это
разница между средним артериальным
давле­нием
(АДср) и ВЧД (или церебральным венозным
давлением).
Если церебральное венозное давление
значительно
превышает ВЧД, то ЦПД равно раз­нице
между АДср и церебральным венозным
давле­нием.
В
физиологических условиях ВЧД незначи­тельно
отличается от церебрального венозного
давления,
поэтому принято считать, что ЦПД = =
АДср — ВЧД. В норме церебральное
перфузион­ное
давление составляет 100 мм рт. ст. и зависит
главным
образом от АДср, потому что ВЧД у
здо­рового
человека не превышает 10 мм рт. ст.

При
выраженной внутричерепной гипертензии
(ВЧД
> 30 мм рт. ст.) ЦПД и MK
могут значитель­но
снижаться даже при нормальном АДср. ЦПД
<
50 мм рт. ст. проявляется замедлением
ритма на ЭЭГ,
ЦПД в пределах от 25 до 40 мм рт. ст. —
изо­линией
на ЭЭГ, а при устойчивом снижении ЦПД
менее
25 мм рт. ст. возникает необратимое
повреж­дение
мозга.

2. Ауторегуляция мозгового кровообращения

В
головном мозге, так же как в сердце и
почках, даже значительные колебания АД
не оказывают существенного
влияния на кровоток. Сосуды моз­га
быстро реагируют на изменение ЦПД.
Сниже­ние
ЦПД вызывает вазодилатацию сосудов
мозга, увеличение
ЦПД — вазоконстрикцию. У здоровых людей
MK
остается неизменным при колебаниях
АДср
в пределах от 60 до 160 мм рт. ст. (рис. 25-1).
Если
АДср выходит за границы этих значений,
то ауторегуляция
MK
нарушается. Увеличение АДср до
160 мм рт. ст. и выше вызывает повреждение
ге-матоэнцефалического
барьера (см. ниже), чрева­тое
отеком мозга и геморрагическим инсультом.

При
хронической артериальной гипертонии
кривая
ауторегуляции мозгового кровообраще­ния
(рис.
25-1) смещается
вправо, причем
сдвиг затрагивает
и нижнюю, и верхнюю границы. При
артериальной
гипертонии снижение АД до обыч­ных
значений (меньше измененной нижней
грани­цы)
приводит к уменьшению MK,
в то время как высокое
АД не вызывает повреждения мозга.
Дли­тельная
гипотензивная терапия может восстано­вить
ауторегуляцию мозгового кровообращения
в
физиологических границах.

Существуют
две теории ауторегуляции мозго­вого
кровообращения — миогенная и
метаболичес­кая.
Миогенная теория объясняет механизм
ауто­регуляции
способностью гладкомышечных клеток
церебральных
артериол сокращаться и расслаб­ляться
в зависимости от АДср. Согласно
метаболи­ческой
теории, тонус церебральных артериол
зави­сит
от потребности мозга в энергетических
суб­стратах.
Когда потребность мозга в энергетических
субстратах
превышает их доставку, в кровь выде­ляются
тканевые метаболиты, которые вызывают
церебральную
вазодилатацию и увеличение MK.
Этот
механизм опосредуют ионы водорода (их
роль
в церебральной вазодилатации описана
рань­ше),
а также другие вещества — оксид азот
(NO),
аденозин,
простагландины и, возможно, градиенты
ионной
концентрации.

3. Внешние факторы

Парциальное
давление CO2
и O2
в крови

Рис.
25-1. Ауторегуляция
мозгового кровообращения

Парциальное
давление CO2
в артериальной крови (PaCO2)
— наиболее важный внешний фактор,
вли­яющий
на MK.
MK
прямо пропорционален PaCO2
в
пределах от 20 до ЗОммрт. ст. (рис.
25-2). Увели­чение PaCO2
на 1 мм рт. ст. влечет за собой мгновен-

ное повышение MK
на 1-2 мл/100 г/мин, умень­шение
PaCO2
приводит к эквивалентному сниже­нию
MK.
Этот эффект опосредуется через рН
це­реброспинальной
жидкости и вещества мозга. Поскольку
CO2,
в отличие от ионов, легко проника­ет,
через гематоэнцефалический барьер, то
на MKвлияет
именно острое изменение PaCO2,
а не кон­центрации
HCO3‘.
Через 24-48 ч после
начала гипо-
или гиперкапнии развивается компенсатор­ное
изменение концентрации HCO3″
в спинномоз­говой
жидкости. При выраженной гипервентиля­ции
(PaCO2
< 20 мм рт. ст.) даже у здоровых людей на
ЭЭГ появляется картина, аналогичная
таковой при повреждении головного
мозга. Острый мета­болический ацидоз
не оказывает значительного влияния
на MK,
потому что ион водорода (H+)
пло­хо
проникает через гематоэнцефалический
барьер. Что
касается PaO2,
то на MK
оказывают воздей­ствие
только его значительные изменения. В
то вре­мя
как гипероксия снижает MK
не более чем на 10 %, при тяжелой гипоксии
(PaO2
< 50 мм рт. ст.) MK
уве­личивается
в гораздо большей степени (рис. 25-2).

Температура
тела

Изменение
MK
составляет 5-7 % на 1 0C.
Гипотер­мия
снижает CMRO2
и MK,
в то время как гипер-термия оказывает
обратный эффект. Уже
при 20
0C
на ЭЭГ регистрируют изолинию, но
дальней­шее
уменьшение температуры позволяет еще
силь­нее снизить
потребление кислорода мозгом. При
температуре выше 42 0C
потребление кислорода мозгом
также снижается, что, по-видимому,
обус­ловлено повреждением нейронов.

Вязкость
крови

Рис.
25-2. Влияние
PaO2
и PaCO2Ha
мозговой кровоток

У здоровых людей вязкость
крови не оказывает значительного влияния
на MK.
Вязкость крови

в
наибольшей степени зависит от гематокрита,
по­этому снижение
гематокрита уменьшает вязкость и
увеличивает MK.
К сожалению, помимо этого благоприятного
эффекта, снижение гематокрита имеет и
отрицательную сторону: оно уменьшает
кислородную
емкость крови и, соответственно, до­ставку
кислорода. Высокий гематокрит, например
при тяжелой полицитемии, увеличивает
вязкость крови и снижает MK.
Исследования показали, что для лучшей
доставки кислорода к мозгу гемато­крит
должен составлять 30-34 %.

Вегетативная
нервная система

Внутричерепные
сосуды иннервируются симпати­ческими
(вазоконстрикторными), парасимпатичес­кими
(вазодилатирующими) и нехолинергическими
неадренергическими
волокнами; нейротрансмитте-ры
в последней группе волокон — серотонин
и вазо-активный
интестинальный пептид. Функция
веге­тативных
волокон сосудов мозга в физиологических
условиях неизвестна,
но продемонстрировано их участие
при некоторых патологических состояниях.
Так,
импульсация по симпатическим волокнам
pis
верхних
симпатических ганглиев может значитель­но
сузить крупные мозговые сосуды и
уменьшить MK.
Вегетативная иннервация мозговых
сосудов играет
важную роль в возникновении церебрально­го
вазоспазма после Ч MT
и инсульта.

Гематоэнцефалический
барьер

Между эндотелиальными
клетками мозговых со­судов практически
отсутствуют поры. Малочис­ленность
пор — основная морфологическая
осо­бенность
гематоэнцефалического
барьера. Липидный
барьер проницаем для жирораствори­мых
веществ, но значительно ограничивает
про­никновение ионизированных частиц
и крупных молекул.
Таким
образом, проницаемость гемато­энцефалического
барьера для молекулы какого-либо вещества
зависит от ее размера, заряда, липо-фильности
и степени связывания с белками крови.
Углекислый газ,
кислород и липофильные веще­ства (к
которым относят большинство анестети­ков)
легко проходят через гематоэнцефалический
барьер,
в то время как для большинства ионов,
бел­ков и крупных
молекул (например, маннитола) он
практически
непроницаем.

Вода
свободно проникает через гематоэнцефа­лический
барьер по механизму объемного тока, а
пе­ремещение
даже небольших ионов затруднено (вре­мя
полу выравнивания для натрия составляет
2-4 ч). В результате
быстрые изменения концентрации
электролитов плазмы (а значит, и
осмолярности)

вызывают преходящий
осмотический градиент между плазмой и
мозгом. Остро возникшая гипер-тоничность
плазмы приводит к перемещению воды из
вещества мозга в кровь. При острой
гипотонич-ности плазмы, наоборот,
происходит перемещение воды
из крови в вещество мозга. Чаще всего
равно­весие
восстанавливается без особых последствий,
но
в ряде случаев существует опасность
быстро раз­вивающихся
массивных перемещений жидкости, чреватых
повреждением мозга. Следовательно,
зна­чительные
нарушения концентрации натрия или
глюкозы в плазме нужно устранять медленно
(см. гл.
28). Маннитол, осмотически активное
вещество, которое в физиологических
условиях не пересекает гематоэнцефалический
барьер, вызывает устойчи­вое
уменьшение содержания воды в мозге и
часто используется
для уменьшения объема мозга.

Целостность
гематоэнцефалического барьера нарушают
тяжелая артериальная гипертензия,
опухоли
мозга, ЧМТ, инсульт, инфекции, выражен­ная
гиперкапния, гипоксия, устойчивая
судорож­ная активность. При
этих состояниях перемеще­ние
жидкости через гематоэнцефалический
барьер определяется не осмотическим
градиентом, а гид­ростатическими
силами.

Цереброспинальная
жидкость

Цереброспинальная
жидкость находится
в желу­дочках
и цистернах головного мозга, а также в
суб-арахноидальном
пространстве ЦНС. Главная функция
цереброспинальной жидкости — защита
мозга
от травмы.

Большая часть цереброспинальной
жидкости вырабатывается в сосудистых
сплетениях желу­дочков
мозга (преимущественно в боковых).
Неко­торое
количество образуется непосредственно
в
клетках эпендимы желудочков, а совсем
неболь­шая часть — из жидкости,
просачивающейся через периваскулярное
пространство сосудов мозга (утечка
через гематоэнцефалический барьер). У
взрослых образуется 500 мл цереброспинальной
жидкости в сутки
(21 мл/ч), в то время как объем цереброспинальной
жидкости составляет только 150
мл. Из боковых желудочков цереброспиналь­ная
жидкость через межжелудочковые отверстия
(отверстия
Монро) проникает в третий желудочек,
откуда
через водопровод мозга (сильвиев
водопро­вод)
попадает в четвертый желудочек. Из
четвер­того
желудочка через срединную апертуру
(отверс­тие Мажанди)
и боковые апертуры (отверстия Люшка)
цереброспинальная жидкость поступает
в
мозжечково-мозговую (большую) цистерну
(рис. 25-3), а оттуда — в субарахноидальное
про­странство головного и спинного
мозга, где и цир-

кулирует
до тех пор, пока не всасывается в
грану­ляциях паутинной оболочки
больших полушарий. Для образования
цереброспинальной жидкости необходима
активная секреция натрия в сосудистых
сплетениях.
Цереброспинальная жидкость изото-нична
плазме, несмотря на более низкую
концентра­цию
калия, бикарбоната и глюкозы. Белок
поступает в
цереброспинальную жидкость только из
перивас-кулярных
пространств, поэтому его концентрация
очень
невелика. Ингибиторы карбоангидразы
(аце-тазоламид),
кортикостероиды, спиронолактон,
фу-росемид,
изофлюран и вазоконстрикторы уменьша­ют
выработку цереброспинальной жидкости.

Рис.
25-3. Циркуляция
цереброспинальной жидкости в центральной
нервной системе. (С
разрешения.
Из:
De-GrootJ.,
ChusidJ. G. Correlative
Neuro anatomy, 21st
ed. Appleton
& Lange,
1991.)

Цереброспинальная
жидкость всасывается в гра­нуляциях
паутинной оболочки, откуда попадает в
венозные синусы. Небольшое количество
всасы­вается
через лимфатические сосуды мозговых
обо­лочек
и периневральные муфты. Обнаружено, что
всасывание
прямо пропорционально ВЧД и обрат­но
пропорционально церебральному венозному
давлению; механизм этого явления неясен.
По­скольку
в головном и спинном мозге нет
лимфати­ческих
сосудов, всасывание цереброспинальной
жидкости — основной путь возвращения
белка из
интерстициальных и периваскулярных
про­странств
мозга обратно в кровь.

Внутричерепное
давление

Череп
представляет собой жесткий футляр с
нерас­тягивающимися
стенками. Объем полости черепа не­изменен,
его занимает вещество мозга (80 %), кровь
(12
%) и цереброспинальная жидкость (8 %).
Увели­чение
объема одного компонента влечет за
собой рав­ное
по величине уменьшение остальных, так
что ВЧД не
повышается. ВЧД
измеряют с помощью датчиков, установленных
в боковом желудочке или на поверх­ности
полушарий головного мозга; в норме его
вели­чина
не превышает 10 мм рт. ст. Давление
церебро­спинальной жидкости, измеренное
при люмбальной пункции
в положении больного лежа на боку,
доста­точно
точно соответствует величине ВЧД,
получен­ной
с помощью внутричерепных датчиков.

Растяжимость
внутричерепной системы опреде­ляют,
измеряя прирост ВЧД при увеличении
внут­ричерепного
объема. Вначале увеличение внутриче­репного
объема хорошо компенсируется (рис.
25-4), но
после достижения определенной точки
ВЧД рез­ко
возрастает. Основные компенсаторные
механиз­мы включают:
(1) смещение цереброспинальной жидкости
из полости черепа в субарахноидальное
пространство
спинного мозга; (2) увеличение вса­сывания
цереброспинальной жидкости; (3) умень­шение
образования цереброспинальной жидкости;
(4) уменьшение
внутричерепного объема крови (главным
образом за счет венозной).

Податливость
внутричерепной системы неоди­накова
в разных участках мозга, на нее влияют
АД и PaCO2.
При повышении АД механизмы ауторе-гуляции
вызывают вазоконстрикцию сосудов моз­га
и снижение внутричерепного объема
крови. Артериальная
гипотония, наоборот, приводит к
ва-зодилатации сосудов мозга и увеличению
внутри­черепного
объема крови. Таким образом, благо­даря
ауторегуляции просвета сосудов MK
не изменяется при колебаниях АД. При
повышении PaCO2
на 1 мм рт. ст. внутричерепной объем крови
увеличивается
на 0,04 мл/100 г.

Рис.
25-4. Растяжимость
внутричерепной системы в норме

Концепцию
растяжимости внутричерепной си­стемы
широко используют в клинической практике.
Растяжимость
измеряют при введении стерильно­го
физиологического раствора во
внутрижелудоч-ковый
катетер. Если после инъекций 1 мл раствора
ВЧД увеличивается
более чем на 4 мм рт. ст., то растяжимость
считают значительно сниженной. Снижение
растяжимости свидельствует об исто­щении
механизмов компенсации и служит
про­гностическим
фактором уменьшения MK
при дальнейшем прогрессировании
внутричерепной гипертензии.
Устойчивое повышение ВЧД может вызвать
катастрофическую дислокацию и вклине­ние
различных участков мозга. Выделяют
следую­щие
виды повреждений (рис. 25-5): (1) ущемление

Рис.
25-5. Дислокации
головного мозга. (С разрешения. Из:
Fishman R. A. Brain edema. New
England
J.
Med.,
1975; 293:706.)

поясной извилины серпом
мозга; (2) ущемление крючка
наметом мозжечка; (3) сдавленна
продол­говатого мозга при вклинении
миндалин мозжечка в большое затылочное
отверстие; (4) выпячивание вещества
мозга через дефект черепа.

Влияние
анестетиков

и
вспомогательных средств

наЦНС

Подавляющее большинство
общих анестетиков благоприятно
воздействует на ЦНС, снижая био­электрическую
активность мозга. Катаболизм углеводов
уменьшается, в то время как запасы
энергии в виде АТФ, АДФ и фосфокреатина
воз­растают. Оценить эффект отдельного
препарата очень сложно, потому что на
него накладывается действие других
средств, хирургическая стиму­ляция,
растяжимость внутричерепной системы,
АД и PaCO2.
Например, гипокапния и предвари­тельное
введение тиопентала предотвращают
уве­личение MK
и ВЧД при использовании кетамина pi
ингаляционных
анестетиков. В этом разделе описано
действие каждого препарата в отдельнос­ти.
Итоговая табл. 25-1 позволяет оценить и
срав­нить
влияние анестетиков и вспомогательных
средств на ЦНС. В
разделе также обсуждается роль
миорелаксантов и средств, оказывающих
воз­действие
на сосудистый тонус.

Ингаляционные
анестетики