Патогенетические механизмы острых очаговых

Поражений головного мозга

Всякая болезнь представляет собой цепь адаптативно-приспособительных реакций в ответ на исходное повреждение ткани, которое может носить макроструктурный, микроструктурный или функциональный характер. Развитие патофизиологических механизмов болезни в любых органах и системах, в том числе и в головном мозге, вне зависимости от этиологического фактора, протекает по общим законам острого воспаления. Концепция болезни поврежденного мозга, сложившаяся, как результат многолетних исследований нейрофизиологов, нейрохимиков и клиницистов, рассматривает эти механизмы с позиций их единства. Определенные различия зависят от характера, вида и формы повреждающего воздействия.

При развитии патологических состояний, в первую очередь, происходит рассогласование химических систем контроля клеточного и тканевого гомеостаза, а их компоненты сами начинают оказывать повреждающее воздействие на клетку, примером чего может служить нарушение медиаторной функции глутамата и образование на его основе нейротоксических продуктов. Нейроны становятся объектом воздействия каскада нейродеструктивных процессов, вызывающих нарушения их структурной и функциональной целостности. Это сопровождается изменением уровня цитокинов и нейротрофических факторов, усилением экспрессии различных протекторных химических систем (антиоксидантных ферментов, ингибиторов апоптоза и др.), которые защищают целостность клеточного генома и структуры ДНК, поддерживают уровень компенсации поврежденных нейронов и глии.

Основным фактором формирования нейродеструктивных патологий является гибель нейрона. Причинами острой нейрональной деструкции являются эндогенные изменения, приводящие к развитию окислительного стресса. При этом важная роль принадлежит медиаторному дисбалансу с повышением уровня глутаминовой кислоты в нейрональных структурах, а также генетическим факторам, определяющим степень переносимости кислородного голодания, темп и выраженность развития ишемических изменений.

Первичные повреждения мозга, обычно необратимые, имеют очаговый морфологический характер. Уже с 30 минуты после инициирующего воздействия включаются такие тканевые реакции, как отек и набухание в очаге первичного повреждения. Выраженность этого процесса напрямую зависит от размеров повреждения, определяющих объем антигенного материала, подлежащего удалению, и от индивидуальной реактивности организма. Накопление воды в межклеточных пространствах мозга способствует отмыванию продуктов распада из очага некроза, снижению концентрации гистотоксических веществ и обеспечивает свободный доступ иммунокомпетентных клеток в эти очаги. По своей сути, локальный отек мозга является адаптативным саногенетическим процессом. Одновременно начинают формироваться геморрагические очаги с распадом форменных элементов крови. Распадающиеся некротические ткани первичного очага и локальные геморрагии приводят к формированию лейкоцитарных инфильтратов в субарахноидальных щелях и активации систем протеолиза.

По мере истощения адаптационных систем гистотоксические метаболиты накапливаются. Отмечается ишемическая гомогенизация клеточной цитоплазмы с гиперхроматозом ядер и изменением клеточных мембран. Развивающиеся при этом ацидоз, ионный дисбаланса, возрастание концентрации возбуждающих аминокислот, образование свободных радикалов и др. ведет к нарушению функции митохондрий, обеспечивающих энергетический обмен нейрональной ткани и поддержание внутриклеточной концентрации ионов Са⁺⁺. Наиболее патогенными являются супероксидные радикалы, особенно агрессивные в отношении фосфолипидов нейронных мембран. Развертываются местные процессы эндотоксемии и эндотоксикоза. Деградацию фосфолипидных структур мембран нейронов с высвобождением жирных кислот, в том числе и ненасыщенных, за счет активации фосфолипазного гидролиза стимулирует образование свободно-радикальных соединений – кислородных и гидроксильных. Агрессивные метаболиты включают механизмы разрушения нервных клеток (первичный некроз и апоптоз).

К концу первых суток за счет диапедезной миграции нейтрофилов зона полного некроза отчетливо ограничивается валом зернистых шаров и макрофагов. На фоне интенсивного лейкодиапедеза появляются признаки тромбоза отдельных вен и стаз крови, сопровождающиеся выраженной плазморрагией. Это приводит к гиперемии, возникает риск вторичных паренхиматозных кровоизлияний. Локальное нарушение венозного оттока способствует очаговому увеличению объема мозга, нарастанию внутричерепного давления.

При субарахноидальном кровоизлиянии любого происхождения эндотелиальная оболочка артерий разрушается, и этот процесс сопровождается выходом элементов крови в ликвор. Они инфильтрируют нервные стволы поверхностного адвентициального сплетения артерий мозга, обусловливая развитие локального артериального спазма. В его основе лежит изменение структуры эндотелия и гладкомышечных клеток с развитием фиброза сосудистой стенки за счет качественного изменения коллагена миофибробластов, что обусловливает сужение просвета артерий и усугубление ишемии мозговой ткани. Нарушение мозгового кровообращения на фоне сосудистого спазма, как и вследствие тромбоза поврежденных сосудов мозга, обусловливает вторичное расширение зоны ишемического поражения нервной ткани (penumbra) с формированием зон вторичных очаговых некрозов. Критическим является уровень объемного мозгового кровотока в 10-15 мл/100 г в 1 мин., который обусловливает гибель и первичный некроз нервной клетки через 6-8 мин.

Патобиохимические процессы формирования очагового поражения головного мозга включают три основных механизма: местную циркуляторную гипоксию, нарушение электролитного баланса в системе плазма – цереброспинальная жидкость, протеолиз (некролиз) очагов первичного разрушения мозговой ткани и экстравазальных элементов крови. При этом реакция тканей, граничащих с очагами деструкции, направлена на противостояние их повреждающим воздействиям, которые при неэффективности саногенетических механизмов детоксикации обусловливают прогрессирование ишемического повреждения мозга.

По мере нарастания локальных изменений увеличивается объем очага первичного повреждения за счет отека и набухания. Поскольку мозг располагается в замкнутой и нерастяжимой костной полости черепа, при значительном по объему антигенном раздражении физиологически целесообразная степень выраженности отека приводит к анатомическому диссонансу между сформировавшимся в патологических условиях объемом мозга и вместимостью черепной коробки. На фоне смещения мозга в полости черепа и перераспределения цереброспинальной жидкости нарушается ликвородинамика, что приводит к повышению внутричерепного давления, сдавлению магистральных артерий и дренирующих вен (циркуляторная гипоксия). По мере нарастания локальных изменений и перехода их на органный уровень доминирующим патофизиологическим механизмом становится внутричерепная гипертензия, реализующая несоответствие анатомических условий замкнутой полости черепа адаптативным реакциям саногенеза.

Расстройства системоорганизующих функций ЦНС вследствие нарушений нейродинамических процессов приводит к нарушению физиологических функций систем жизнеобеспечения (сосудодвигательного и дыхательного центров). На фоне обструктивных явлений в верхних дыхательных путях и аспирационного пульмонита (синдром Мендельсона) формируется вентиляционная дыхательная недостаточность с развитием гипоксической гипоксии. Изменяются условия циркуляции крови в малом круге: возникает спазм посткапиллярных сфинктеров в легких с увеличением периферического сосудистого сопротивления и повышением уровня систолического АД. Увеличение легочного венозного сопротивления способствует возрастанию капиллярного давления и шунтированию легочного кровотока с транссудацией плазмы и ателектазированием. Развивается отек легких, который нередко приводит к формированию «респираторного дистресс-синдром взрослых» («шокового» легкого).

Таким образом, адаптативно-приспособительная реакция, исчерпав свои компенсаторные возможности, превращается в мощный патогенетический фактор, порождающий, системную гипоксию смешанного типа и замыкающий еще один круг патологического процесса.

Устранение аутоантигенного субстрата, образующегося в результате первичного и вторичного ишемического повреждения мозга, происходит путем иммунной аутосанации. Однако при значительной и продолжительной внутричерепной гипертензии за счет нарушений кровообращения в гипоталамических отделах и гипофизе возникает интраселлярная гипертензия, которая обусловливает нейроэндокринно-иммунный дисбаланс и вызывает истощающее перенапряжение гормоно-продуцирующих систем. А адекватность нейроэндокринно-иммунной реакции в рамках механизмов общей и локальной воспалительной реакции определяет эффективность всего комплекса процессов аутосанации, компенсации и регенерации при повреждениях мозга.