СПОСОБ КОРРЕКЦИИ НАРУШЕНИЙ АУТОРЕГУЛЯЦИИ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА
METHOD OF CORRECTING DISTURBANCES OF BRAIN BLOOD FLOW REGULATION

Изобретение относится к медицине, а именно к сосудистой хирургии, и может быть использовано для коррекции нарушений ауторегуляции мозгового кровотока при атеросклерозе.
Основная функция сосудистой системы головного мозга заключается в минимизации отклонений его циркуляторного и биохимического гомеостаза при различных физиологических и патофизиологических состояниях. Это предполагает наличие сложной структурно-функциональной организации процесса собственного регулирования мозгового кровообращения.
Ауторегуляция - одно из фундаментальных свойств мозгового кровообращения. Она имеет принципиальное значение для адекватного кровоснабжения головного мозга и характеризуется способностью мозговых сосудов сохранять относительно неизменной объемную скорость мозгового кровотока при изменении перфузионного давления (разницы между системным артериальным и внутричерепным) в широких пределах - от 50 до 170 мм рт.ст. При выходе перфузионного давления за эти пределы наступает неизбежный «срыв» ауторегуляции. В этом случае формируется линейная зависимость мозгового кровотока от динамики внутрисосудистого давления.
При атеросклерозе как системном сосудистом заболевании может возникать дискоординация тонуса сосудов головного мозга с неизбежным изменением параметров ауторегуляции. Оперативные вмешательства, выполняемые у таких больных, как на сосудах головного мозга, так и на артериях других органов (коронарных, почечных, аорте, артериях нижних конечностей) могут приводить к колебаниям перфузионного давления не только во время операции, но и в послеоперационном периоде с возможностью возникновения гемодинамического нарушения мозгового кровообращения.
В связи с этим существует высокая потребность в правильной оценке возможностей ауторегуляции еще в предоперационном периоде, что может позволить вовремя отказаться от хирургического лечения или провести специфическую терапию, направленную на нормализацию реактивности мозгового кровотока.
Следует, отметить, что среди многих патофизиологических механизмов ишемического повреждения мозговой ткани при сосудисто-мозговой недостаточности на фоне атеросклероза, который способен инициировать развитие нарушений ауторегуляции сосудов головного мозга, большинство авторов одной из главных составляющих считают оксидантный стресс.
Особая опасность развития оксидантного стресса в ЦНС определяется значительной интенсивностью окислительного метаболизма мозга, утилизирующего до 50% всего потребляемого кислорода. Дополнительными факторами развития оксидантного стресса в ткани мозга являются высокое содержание в ней липидов (около 50% сухого вещества), ненасыщенные связи которых являются субстратом для их перекисного окисления (ПОЛ); аскорбата (в 100 раз больше, чем в периферической крови), участвующего в качестве прооксиданта в неферментативных процессах ПОЛ. С другой стороны, активность ферментативных антиоксидантных систем (каталазы, глутатионпероксидазы) в мозге значительно ниже, чем в других тканях, что еще больше повышает риск развития оксидантного стресса [Taylor D.E., Ghio A.J., Piantadosi C.A. Reactive oxygen species produced by liver mitochondria of rats in srpsis. // Arch. Biochem. Biophys. - 1995. - V. - 316. - N1. - P.70-76].
В связи с важностью именно оксидантного стресса в патогенезе повреждения мозговой ткани при атеросклерозе многие современные авторы строят концепции лечения сосудисто-мозговой недостаточности и нарушений ауторегуляции мозгового кровотока на основе метода, корригирующего процессы перекисного окисления - антиоксидантной терапии.
В последние годы активно изучается природный антиоксидант - тиоктовая (α-липоевая) кислота. Метаболическая роль и антиоксидантные свойства α-липоевой кислоты позволяют применять ее при лечении и профилактики многих заболеваний.
Одним из препаратов, содержащих α-липоевую кислоту, является берлитион. Доказаны его высокие возможности в ингибировании свободных радикалов, характерно его свойство уменьшать активацию перекисного окисления липидов, нормализовывать синтез оксида азота и повышать активность антиоксидантной системы [Рахимова Г.Н., Джураева А.Ш., Акбаров А.З., Халимова З.Ю. Оценка эффективности применения берлитиона при лечении различных форм диабетической нейропатии // Международный медицинский журнал. 2001 г. №4].
Данный метод лечения сосудисто-мозговой недостаточности принят нами за прототип.
Однако способ-прототип имеет и некоторые существенные недостатки, связанные с тем, что антиоксиданты, в том числе и Берлитион, в основном используются для борьбы с оксидантным стрессом при лечении острой и хронической ишемии нервной ткани, в том числе и головного мозга, в то время как в литературе не встречается информация о возможности их применения для коррекции сосудистой ауторегуляции. Кроме этого, тактика коррекции ауторегуляции мозгового кровотока до последнего времени четко не определена, клиническая эффективность оценивается, как правило, по субъективным ощущениям пациентов или положительной динамике грубой неврологической симптоматики. Восстановление же реактивности мозговых сосудов у больных с системным атеросклерозом может позволить изменить тактику лечения этой группы пациентов, улучшить результаты как консервативной терапии, так и хирургических вмешательств, снизить процент послеоперационных осложнений.
Целью изобретения является разработка эффективного способа коррекции нарушений ауторегуляции мозгового кровотока при атеросклерозе в плане подготовки больных к реконструктивным сосудистым вмешательствам.
Поставленная цель достигается тем, что пациенту, страдающему системным атеросклерозом в предоперационном периоде определяют функциональные возможности ауторегуляции мозгового кровотока, назначают препарат «Берлитион» в дозе 600 мг в сутки, после чего повторно в динамике оценивают ауторегуляцию мозгового кровотока и при достоверном улучшении ее параметров судят об эффективности подготовки больных к реконструктивным сосудистым хирургическим вмешательствам.
Новым в изобретении является то, что «Берлитион» используется для предоперационной подготовки больных атеросклерозом к реконструктивным сосудистым хирургическим вмешательствам, а эффективность этой подготовки определяется посредством объективного инструментального метода - ультразвуковой оценки ауторегуляции мозгового кровотока.
Предложенный способ осуществляется следующим образом. Ультразвуковую оценку ауторегуляции мозгового кровотока выполняли по разработанной в клинике методике на ультразвуковом аппарате "Philips - HDI 5000" (США). Для измерения скорости кровотока по средней мозговой артерии использовали транскраниальный датчик с частотой 2 МГц, по внутренней яремной вене - линейный датчик с частотой 6-10 МГц. В состоянии физиологического покоя определялось системное артериальное давление на плечевой артерии, визуализировались средняя мозговая артерия и внутренняя яремная вена, измерялись средние линейные и объемные скорости кровотока. Далее пациенту на 5 минут накладывали пневматические манжеты на обе нижние конечности в верхней трети бедра до полного прекращения кровотока по артериям нижних конечностей ниже места компрессии. По истечении 5-минутного временного интервала одномоментно снимали пневматические манжеты и определение системного артериального давления, а также скоростей кровотока в средней мозговой артерии и внутренней яремной вене повторялось. После этого оценивались абсолютные показатели скоростей кровотока, а также процент их изменения после компрессионной пробы. Указанные сосуды были выбраны нами в связи с тем, что средняя мозговая артерия является прямым продолжением внутренней сонной артерии, поставляющей головному мозгу основной объем артериальной крови, а внутренняя яремная вена представляет собой основной сосуд, обеспечивающий отток крови из полости черепа.
Далее пациенту внутривенно назначался препарат «Берлитион» по 600 мг в сутки на протяжении 10 дней, после чего в динамике повторялось ультразвуковое определение ауторегуляции мозгового кровотока по приведенному выше протоколу. В случае достоверного улучшения параметров ауторегуляции констатировали факт подготовки пациента к реконструктивному сосудистому хирургическому вмешательству.
Для выявления эффективности предложенного метода в подготовке больных атеросклерозом к реконструктивным сосудистым хирургическим вмешательствам было проведено специальное исследование, в котором приняли участие 67 человек, разбитых на две группы.
Клиническая группа была представлена 32 пациентами (все мужчины), страдающими облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей с различными стадиями хронической артериальной недостаточности. Возраст этих больных был от 46 до 72 лет (средний возраст 57,46±5,15 лет). В эту группу были отобраны пациенты только с преимущественной локализацией атеросклероза в аорте, артериях таза и нижних конечностей без гемодинамических поражений брахиоцефальных артерий. У 21 из них была IIБ стадия ишемии по Фонтейну-Покровскому и у 11 - III стадия.
Контрольную группу составили 35 добровольцев мужского пола в возрасте от 20 до 25 лет.
Как показали результаты нашего исследования, до лечения у пациентов клинической группы имеются достоверные отклонения гемодинамических показателей по сравнению с контрольной группой (см. таблицу, *р<0,05). В первую очередь это касается внутренней яремной вены, отток крови по которой косвенно отражает величину тканевого давления головного мозга. Если в контрольной группе имеется прогрессивное увеличение данного показателя с максимальным значением в диапазоне от 90 до 120 секунды после снятия манжет с бедер, то у пациентов с периферическим атеросклерозом увеличение тока венозной крови носит несущественный характер с коротким пиком максимального значения на 90-й секунде компрессионной пробы. В целом на протяжении всего исследования скоростные характеристики внутренней яремной вены в клинической группе больных были достоверно меньше по сравнению с контрольной группой (р<0,05). Связано это может быть с неадекватным функциональным состоянием сосудов микроциркуляторного русла, развивающегося на фоне атеросклероза, приводящего к увеличению микровязкости клеточных мембран как эндотелия, так и форменных элементов крови [Лопухин Ю.М., Арчаков А.И., Владимиров Ю.А. // Холестериноз. // М. - 1993]. В норме основная роль мелких артериоло-венулярных шунтов заключается в быстром перераспределении артериальной крови в венозное сосудистое русло для подержания адекватного кровоснабжения органа. Физиологическое значение артериоло-венулярных анастомозов заключается в том, что при необходимости разгрузки капиллярного русла и ускорении кровообращения органа включаются пути юкстакапиллярного (шунтирующего) кровотока. Гемодинамическое значение шунтирующего кровотока вытекает из того, что диаметр анастомозов почти в 10 раз больше диаметра капилляров и в перерасчете на единицу длины объем кровотока в анастомозах в 10 тысяч раз превышает его объем в капиллярах. Так, 1 мкл крови у здорового человека проходит через капилляр диаметром 10 мкм в течение 6 часов, в то время как тот же объем крови проходит через артериоло-венулярный анастомоз всего за 2 секунды [Куприянов В.В., Караганов Я.Л., Козлов В.И. Микроциркуляторное русло. М. - Медицина. - 1975.; Rossi M., Carpi A. Skin microcirculation in peripheral arterial obliterative disease // Biomed. Pharmacother. - 2004. - Oct. - Vol.58(8). - P.427-431]. Таким образом, артериоло-венулярные шунты в нормальных условиях служат средством борьбы с сопротивлением току крови на уроне капиллярной сети - при открытии анастомозов увеличивается давление в венозном русле и возрастает ток крови в нем. Без имеющегося биологического механизма быстрого перераспределения крови при увеличении ее притока возникало бы полнокровие органа с развитием интерстициального отека. Для головного мозга, находящегося в закрытой черепной коробке, это грозило бы смертельными осложнениями.
У больных клинической группы на фоне низкого оттока венозной крови по внутренней яремной вене отмечается и неадекватное увеличение притока крови по средней мозговой артерии, достоверно отличающееся от соответствующего показателя контрольной группы (см. таблицу, фиг.1, р<0,05). По-видимому, это связано с компенсаторными механизмами, препятствующими развитию полнокровия головного мозга. В целом же перфузионное давление, представляющее собой разницу между артериальным и тканевым давлением у пациентов с периферическим атеросклерозом, при выполнении компрессионной пробы на протяжении большего времени исследования достоверно ниже контрольной группы. Выполнение таким пациентам объемных реконструктивных операций на аорте и магистральных артериях конечностей со снижением артериального давления во время вмешательства или возникновением синдрома «обкрадывания» чревато развитием гемодинамического нарушения мозгового кровообращения.
После 10-дневного внутривенного курса лечения пациентов препаратом Берлитион в дозе 600 мг в сутки установлено улучшение гемодинамических показателей как по внутренней яремной вене, так и по средней мозговой артерии (см. таблицу, фиг.2). Кривые этих характеристик, хотя полностью и не достигают значений контрольной группы (фиг.2), но уже в большинстве случаев их отличия не носят достоверный характер (см. таблицу, р>0,05). На наш взгляд, это может быть связано с угнетением вследствие приема Берлитиона процессов перекисного окисления липидов, снижением влияния оксидантного стресса на ткани головного мозга, что привело к нормализации тонуса и функции сосудов микроциркуляторного русла и, как следствие, улучшению макрогемодинамики на уровне внутренней сонной артерии и внутренней яремной вены. Подобные положительные изменения в показателях ауторегуляции мозгового кровотока позволяют надеяться на благоприятный исход со стороны головного мозга при возможном выполнении у этих больных объемных реконструктивных сосудистых вмешательств на аорте, магистральных артериях таза и нижних конечностей.
Таким образом, предложенный нами метод коррекции нарушений ауторегуляции мозгового кровотока является высокоэффективным у больных атеросклерозом с хронической артериальной недостаточностью нижних конечностей. Это может быть использовано в предоперационной подготовке таких пациентов к реконструктивным сосудистым вмешательствам для снижения вероятности развития гемодинамического острого нарушения мозгового кровообращения в раннем послеоперационном периоде.
Показатели изменения максимальной скорости кровотока до и после компрессионной пробы (в %) по средней мозговой артерии и внутренней яремной вене
Этапы измерения
Контрольная группа
Клиническая группа
До лечения
После лечения
Средняя мозговая артерия
15 сек
+7,93±1,02
+6,15±1,18
+6,97±1,22
30 сек
+13,72±1,25
+14,31±2,24
+13,14±1,36
45 сек
+20,15±3,15
+21,68±3,75
+19,75±3,03
60 сек
+28,33±4,29
+29,42±5,27
+26,44±3,52
75 сек
+29,84±4,72
+20,63±3,25*
+27,89±4,39
90 сек
+30,40±4,89
+5,90±1,93*
+28,77±4,65
105 сек
+25,36±3,75
+2,82±0,71*
+23,16±3,49
120 сек
+15,71±2,04
+1,11±0,10*
+13,81±2,12
180 сек
+5,45±0,62
+2,15±0,12*
+4,33±0,79
240 сек
+2,30±0,13
+1,23±0,19
+1,82±0,11
Внутренняя яремная вена
15 сек
+1,51±0,24
+0,11±0,04
+1,20±0,31
30 сек
+4,26±0,36
+2,47±0,21
+3,96±0,59
45 сек
+7,93±0,92
+4,36±0,61*
+6,78±0,87
60 сек
+11,43±1,07
+7,12±0,85*
+10,65±1,58
75 сек
+19,23±2,81
+12,33±1,96*
+17,49±2,66
90 сек
+32,56±3,44
+18,75±2,15*
+30,55±3,50
105 сек
+30,32±3,98
+11,04±1,77*
+30,71±3,44
120 сек
+31,10±3,80
+6,19±0,49*
+29,49±3,15
180 сек
+18,77±2,09
+2,54±0,20*
+16,80±1,91
240 сек
+7,50±0,99
+1,42±0,13*
+6,27±0,75
Примечания:
PSV - максимальная линейная скорость кровотока;
EDV - минимальная линейная скорость кровотока;
ТАР - средняя линейная скорость кровотока;
р<0,05 - вычислено по отношению к контрольной группе.