Текст книги "Инсульт. Нарушение мозгового кровообращения"

В процессе атерогенеза гладкомышечные клетки аорты мигрируют из медии в интиму, где начинают активно пролиферировать, создавая клеточную основу атеросклеротической бляшки. Усиление пролиферации может быть обусловлено подавлением активности простаглагдинсинтетазы в аорте накапливающимися при атерогенезе липогидроперекисями и снижением в результате этого уровня природного ингибитора пролиферации гладкомышечных клеток – простациклина. Кроме того, обнаружено, что восстановленные продукты липоксигеназного окисления арахидоната увеличивают стимулированную тромбоцитарным рост-фактором подвижность гладкомышечных клеток в культуре, т. е. накопление продуктов ПОЛ в аорте при атеросклерозе может быть одним из важнейших факторов, определяющих усиление миграции и пролиферации гладкомышечных клеток аорты.

Как видно из изложенных выше данных, в большинстве работ о роли ПОЛ в атерогенезе в качестве ангиотоксических продуктов рассматриваются гидроперекиси ПНЖК, фосфолипидов и других ацилсодержащих липидов. Тем не менее в последние годы установлено, что ХС, основной нейтральный липид биомембран, также может подвергаться автоокислению с образованием гидроперекисей, эпоксидов, кетонов и других полярных продуктов. Окисленные производные ХС широко распространены в пищевых продуктах животного происхождения, особенно подвергающихся сублимации и термической обработке в процессе приготовления пищи, в связи, с чем исследование их ангиотоксичности представляется весьма актуальным. В частности, обнаружено, что продукты автоокисления ХС, и прежде всего холестан-3П-, 5П-, 6П-триол оказывают выраженное цитотоксическое действие на гладкомышечные клетки аорты, а при введении животным вызывают характерные предатеросклеротические изменения эндотелия и микротромбозы. Продукты окисления ХС обнаружены в ЛПНП больных атеросклерозом, а длительное скармливание холестантриола способствует развитию выраженного липоидоза аорты у кроликов. В наших экспериментах введение кроликам очищенного от продуктов окисления препарата ХС вызывало значительно меньшее накопление липидов в печени и ХС в плазме крови, а также существенно меньший липоидоз аорты по сравнению с животными, получавшими такую же дозу препарата ХС, содержащего 5 % продуктов его окисления. Таким образом, можно полагать, что в этиологии атеросклероза важная роль принадлежит продуктам ПОЛ не только эндогенного, но и экзогенного происхождения. Поскольку кулинарная обработка пищевых продуктов животного происхождения неизбежно сопровождается окислением содержащегося в нем ХС и накоплением МДА, существует возможность постоянного воздействия этих веществ на организм человека, что в связи с их предполагаемой ангиотоксичностью, несомненно, должно приниматься во внимание при решении проблемы профилактики атеросклероза.

Атеросклероз интракраниальных артерий головного мозга по тяжести течения стоит на втором месте после атеросклероза венечных артерий сердца. Проявления атеросклероза данной локализации включают ослабление памяти, уменьшение умственной работоспособности, повышение утомляемости. Больные становятся эмоционально лабильными, нередко жалуются на бессонницу, головную боль, головокружение, в основном при переходе из горизонтального положения в вертикальное. У больных появляются различные психические расстройства.

Для диагностики большое значение имеют местные проявления атеросклероза артерий головного мозга в зависимости от локализации процесса. Так, при атеросклерозе артерий, снабжающих кровью продолговатый мозг, периодически возникает различной выраженности дыхание Чейна – Стокса. При значительном поражении области дыхательного центра во время остановок дыхания наблюдаются цианоз и эпилептиформные подергивания мышц лица. При некоторых локализациях могут наступить паралич конечностей, слепота, глухота, потеря речи. Преходящее кратковременное появление этих симптомов обусловлено сопутствующими атеросклерозу спазмами артерий мозга; постоянный их характер – закрытием просвета артерий вследствие атеросклеротического стеноза и тромбоза, разрывом стенок пораженных артерий. При окклюзии артерии развивается некроз тканей мозга с последующим размягчением вещества мозга. Если разрываются стенки артерий, возникает кровоизлияние в ткань мозга. При тромбозе функция мозга нарушается постепенно, а при кровоизлиянии – остро. Если поражаются жизненно важные центры, может наступить смерть. В других случаях «свежие» признаки поражения мозга постепенно уменьшаются, проходят и наблюдается картина выпадения функций определенных участков мозга – двигательной (моно– или гемиплегия), слуховой (афазия), зрительной и др.

Больные атеросклерозом интракраниальных артерий головного мозга находятся под наблюдением невропатолога, а часто и психиатра.

Важное место среди причин ишемической болезни мозга занимает атеросклероз экстракраниальных артерий головного мозга, приводящий к окклюзионным поражениям. В последние годы возрос интерес к этим поражениям в связи с улучшением диагностики и главным образом благодаря развитию сосудистой хирургии, которая позволяет добиться успеха у больных, ранее считавшихся инкурабельными.

Атеросклероз плечеголовных артерий обычно встречается у лиц в возрасте 50–60 лет, реже – 30–40. Мужчины болеют в 4 раза чаще, чем женщины. Внечерепные отделы артерий головного мозга поражаются атеросклерозом в 5 раз чаще, чем интракраниальные артерии. В большинстве случаев поражение имеет локальный или сегментарный характер. Наиболее часто поражаются бифуркация наружной сонной артерии и начальный отрезок внутренней сонной артерии. Атеросклероз обеих сонных артерий встречается одинаково часто, окклюзия общей сонной артерии – в 3–5 % случаев. Часто наступает окклюзия подключичных артерий (левой в 3 раза чаще, чем правой). В позвоночной артерии атеросклеротические бляшки располагаются в области устья, у места отхождения ее от подключичной артерии. Атеросклеротическое поражение довольно часто сопровождается тромбозом сосудов. Клиническая картина поражения экстракраниальных артерий головного мозга слагается из симптомов ишемии мозга, глаз и верхних конечностей. Наблюдаются преходящие нарушения мозгового кровообращения очагового или общемозгового характера. У многих больных отмечаются кризы в вертебробазилярном бассейне с симптомами ишемии мозгового ствола, затылочных и височно-базальных отделов мозга; головной болью в затылочной области, головокружением, нередко со звоном в ушах, нарушением походки (пошатыванием), зрения (пеленой, диплопией), потерей сознания.

Преходящие расстройства мозгового кровообращения в каротидном бассейне возникают реже. Большинство больных отмечают онемение и преходящие парезы кисти или руки, гемипарезы, быстро преходящую слепоту на один глаз, преходящую афазию, дизартрию, гемолатеральный синдром Горнера, оптико-паретические и другие симптомы.

Хроническая сосудистая недостаточность мозга протекает без транзиторных атак и характеризуется головной болью, головокружением, ухудшением памяти, снижением интеллекта, работоспособности, эмоциональными нарушениями. У больных нередко наблюдаются ишемические инсульты, чаще при локализации атеросклероза в каротидном бассейне.

Симптомы ишемии верхней конечности проявляются ее похолоданием и бледностью, слабостью и быстрым утомлением, снижением наполнения и напряжения пульса или его отсутствием.

Диагноз ставится на основании данных пальпации (ослабление или отсутствие пульсации), артериального давления (снижение на пораженной конечности), аускультации (систолический шум в месте стеноза), неврологического и офтальмологического исследования, регистрации реовазограмм и объемных сфигмограмм, электроэнцефалогарммы, ультразвуковых допплерограмм, проведения капилляроскопии, биомикроскопии сосудов глаза, рентгеноконтрастных исследований (аортоартериографии). Больные должны находиться под наблюдением невропатолога и ангиохирурга.

Прогрессирующие органические изменения мозговой ткани вследствие хронической мозговой сосудистой недостаточности, обусловленной различными сосудистыми заболеваниями – гипертонической болезнью, атеросклерозом и иным – обозначают термином «дисциркуляторная энцефалопатия». Исходя из этиологического фактора выделяют атеросклеротическую, гипертоническую и иные виды энцефалопатии.

Для начального периода атеросклеротической энцефалопатии характерен псевдоневрастенический синдром с эмоциональной неустойчивостью, раздражительностью, ухудшением памяти, головными болями, головокружением, расстройством сна, шумом в ушах и другими симптомами. Часто отмечаются повышенная сосудистая реактивность, неустойчивость АД. Признаков органического поражения ЦНС, как правило, не наблюдается. На глазном дне выявляется сужение артерий сетчатки. Работоспособность больных в этой стадии периодически снижается, лечебно-профилактические мероприятия могут способствовать стойкой компенсации.

При неблагоприятном течении заболевания, особенно при воздействии различных экзогенных факторов, клинические симптомы становятся более тяжелыми. Повышенная утомляемость, головная боль, головокружение, нарушения сна носят упорный характер, нередко возникают обморочные состояния. Усиливается эмоциональная неустойчивость. При неврологическом обследовании обнаруживаются негрубые органические симптомы: асимметрия черепной иннервации, сухожильных рефлексов, мышечного тонуса, нечеткие пирамидные знаки и др. Отмечается вегетативно-сосудистая лабильность, нередко возникают церебральные сосудистые кризы, после которых усиливается органическая симптоматика («следы»). Часто изменяется психика: появляется неуверенность в себе, склонность к ипохондрии, фобии, взрывчатость, эгоцентризм, слабодушие, усугубляются расстройства памяти, особенно на текущие события. Изменения на глазном дне становятся более значительными и носят характер атеросклеротического или гипертонического ангиосклероза. Трудоспособность больных снижается.

При резко выраженной дисциркуляторной энцефалопатии в связи с нарастанием морфологических изменений мозговой ткани клиническая картина становится более тяжелой. Прогрессирует снижение памяти и внимания, сужается круг интересов, постепенно развивается деменция. Течение заболевания усугубляется повторными церебральными кризами и инсультами. В неврологическом статусе в этот период отмечаются отчетливые органические симптомы: недостаточность черепной иннервации, нистагм, признаки пирамидной недостаточности, иногда речевые расстройства, парезы конечностей, нарушения чувствительности и тазовые расстройства. Часто наблюдается псевдобульбарный синдром, проявляющийся дисфонией, дизартрией, дисфагией, симптомами орального автоматизма, повышением глоточного и нижнечелюстного рефлекса, насильственным плачем, смехом. Псевдобульбарный синдром обусловливается множественными мелкоочаговыми изменениями в белом веществе обоих полушарий мозга или мозгового ствола, разрушающими супрануклеарные волокна обеих сторон. При поражении подкорковых узлов возникают различные экстрапирамидные симптомы, которые изредка могут достигнуть степени паркинсонизма. На глазном дне в этой стадии отмечаются грубые изменения в виде склероза сосудов сетчатки, иногда симптомы медной и серебряной проволоки и др. Сосудистые заболевания мозга подразделяются на острые и хронические.

Острые нарушения мозгового кровообращения:

1) преходящие нарушения мозгового кровообращения (ПНМК) – транзиторные ишемические атаки (с развитием очаговой неврологической симптоматики);

2) церебральные гипертонические кризы. Для них характерна общемозговая симптоматика (резкая головная боль, головокружение, рвота, иногда изменения уровня сознания).

В качестве ПНМК можно рассматривать те заболевания, при которых очаговые симптомы (двигательные, речевые расстройства, нарушения чувствительности) сохраняются не более 24 часов. В остальных случаях речь идет об инсультах, которые подразделяются на 3 вида:

1) ишемические (инфаркт мозга);

2) геморрагические (внутримозговые кровоизлияния);

3) субарахноидальные кровоизлияния.

Хронические сосудистые заболевания головного мозга:

1) начальные проявления недостаточности кровоснабжения мозга (НПНКМ);

2) дисциркуляторная энцефалопатия (ДЭ).

Диагноз НПНМК в соответствии с «Классификацией сосудистых поражений головного и спинного мозга», разработанной в НИИ РАМН, ставится при наличии 2 и более из 5 перечисленных ниже признаков:

1) артериальная гипертензия;

2) атеросклероз и частые (не реже 1 раза в неделю на протяжении 3 месяцев) жалобы на головные боли, головокружение, шум в голове, нарушение памяти и снижение работоспособности;

3) не должно быть симптомов очагового поражения ЦНС;

4) не должно быть ПНМК, поражений мозга несосудистого генеза (последствие ЧМТ, нейроинфекция, опухоль);

5) не должно быть тяжелых психических и соматических заболеваний.

ДЭ – заболевание, обусловленное прогрессированием нарушений кровоснабжения головного мозга, которое приводит к появлению множественных мелкоочаговых некрозов. ДЭ может возникать и остро – вследствие тяжелого гипертонического криза или частых повторных кризов. Диагноз «ДЭ» ставят при наличии основного заболевания и рассеянных очаговых симптомов поражения головного мозга, часто в сочетании с общемозговыми (головная боль, головокружение, нарушение памяти). Условно ДЭ можно разделить на 3 большие группы:

1) субкортикальная артериосклеротическая энцефалопатия (ДЭ бинсвангеровского типа, болезнь Бинсвангера);

2) мультиинфарктное состояние;

3) хроническая цереброваскулярная недостаточность на фоне поражения магистральных артерий мозга.

Развитие субкортикальной артериосклеротической энцефалопатии, при которой поражается белое вещество полушарий мозга, связано с изменениями мелких перфорирующих артерий – утолщением их стенок и сужением просвета. Причиной такого поражения сосудов является АГ с резкими колебаниями АД. Для этого вида ДЭ характерны медленное прогрессирование нарушений памяти и интеллекта, вплоть до глубокой деменции, ухудшение ходьбы и тазовые расстройства. При КТ обнаруживается разрежение белого вещества, чаще в области передних рогов боковых желудочков – лейкоараоз. Мультиинфарктное состояние. В его основе лежат множественные и, как правило, небольшие инфаркты в белом веществе полушарий ГМ, внутренней капсулы, оснований варолиева моста. Ведущей причиной являются АГ, заболевания, сочетающиеся с мерцательной аритмией, кардиоэмболическими инфарктамия, ГМ, артериоартериальная эмболия из распадающихся атеросклеротических бляшек.

Хроническая цереброваскулярная недостаточность, развивается на фоне патологии магистральных сосудов (тромбозов, стенозов, перегибов). Жалобы на преходящее головокружение, не устойчивость при ходьбе, зрительные нарушения (потемнение в глазах, мелькание «мушек», выпадение полей зрения, снижение оперативной памяти). Причинами инсульта являются: инфаркт головного мозга (ишемический инсульт), первичное внутримозговое кровоизлияние (геморрагический инсульт), внутрижелудочковое кровоизлияние и субарахноидальное кровоизлияние (САК). Инсульт вследствие САК может манифестировать внезапным началом головной боли или изолированным симптомом менингизма, без очаговой или глобальной дисфункции головного мозга. Если длительность очаговых неврологических симптомов менее 24 часов, то говорят о транзисторной ишемической атаке (ТИА). Различие между ТИА и легким ишемическим инсультом является количественным и чисто условным.

Непосредственной причиной инсульта становятся разрыв или закупорка кровеносного сосуда. При разрыве сосуда происходит кровоизлияние в мозг (геморрагический инсульт) или под оболочки мозга (субарахноидальное кровоизлияние). Но наиболее распространенный вид инсульта – ишемический, связанный с закупоркой мозговых сосудов. Ишемические инсульты встречаются примерно в 4 раза чаще, чем геморрагические. Ишемический инсульт (инфаркт мозга) развивается при значительном уменьшении мозгового кровотока. Среди заболеваний, приводящих к развитию инфаркта мозга, первое место занимает атеросклероз. Реже основным заболеванием является гипертоническая болезнь, еще реже различные артерииты (коллагенозные, сифилитические, облитерирующий тромбангиит), заболевания крови (лейкозы, эритремия), врожденные пороки сердца в стадии декомпенсации, инфаркт миокарда, острые инфекционные заболевания, интоксикации, травмы магистральных сосудов на шее и др.

При ишемическом инсульте блокируется нормальный кровоток в одной из мозговых артерий. Обычно это происходит в результате закупорки артерии кровяным сгустком – тромбом. При этом прекращается поступление кислорода, глюкозы и других питательных веществ, необходимых для поддержания жизни мозговой ткани. Тромб может образоваться непосредственно в мозговой артерии, в месте сужения ее просвета – там, где уже образовалась атеросклеротическая бляшка. Такой инсульт называется тромботическим, или атеротромботическим. Другим вариантом ишемического инсульта является эмболический (эмбол – оторвавшийся тромб). При этом тромб может образоваться в полости сердца или на стенке аорты, а затем оторваться и с кровотоком попасть в мозговую артерию.

Выделяют несколько причин развития ишемического инсульта:

– атеросклеротическое и атеротромботическое стенозирующее поражение экстракраниальных артерий в области шеи и крупных базальных церебральных артерий, приводящее к критической гипоперфузии в дистальных отделах;

– артерио-артериальная эмболия из атеротромботических очагов, приводящая к окклюзии интракраниальных сосудов; системная эмболия (кардиальные источники, такие как искусственные клапаны, мерцательная аритмия, внутрисердечные тромбы, дилатационная кардиомиопатия, недавно перенесенный инфаркт миокарда, или внутрисердечные шунты);– липогиалиноз мелких сосудов, приводящий к микроангиопатическим лакунарным поражениям.

К менее частым причинам относятся расслаивающие поражения артерий шеи, васкулит, или тромбоз вследствие коагулопатии.

Геморрагический инсульт – это кровоизлияния в вещество головного мозга. Кровоизлияния в вещество мозга чаще всего происходят при гипертонической болезни или вторичной артериальной гипертензии. В результате разрыва стенки мозговой артерии кровь попадает в нормальную, здоровую ткань мозга, что вызывает его повреждение.

Приблизительно у 90 % больных с инсультом обнаруживают те или иные формы поражения сердца с симптомами сердечно-сосудистой недостаточности. Исключение составляют лишь некоторые варианты геморрагических инсультов, например при разрыве аневризмы у людей молодого возраста.

В последние годы накоплены новые данные о метаболических аспектах патогенеза ишемического инсульта, стадийности изменений биохимических процессов, ультраструктуре и гемодинамике головного мозга.

После прекращения кровоснабжения вследствие окклюзии церебрального сосуда или гипоперфузии в течение нескольких минут наступает гибель нейронов в центральной области инфаркта. Окружающая ее зона содержит функционально пострадавшую, но пока жизнеспособную мозговую ткань, которая кровоснабжается из коллатеральных сосудов. Этот участок мозговой ткани может трансформироваться в инфаркт вследствие вторичного повреждения нейронов, индуцированного патохимическими каскадами, приводящими к развитию цитотоксического и эксайтотоксического эффектов.

Для обеспечения структурной и функциональной целостности мозга необходимы адекватная оксигенация и снабжение глюкозой. Потребление кислорода варьируется от 6 мл/100 г/мин в коре до 2 мл/100 г/мин в белом веществе. В последние годы разработана концепция различных порогов изменения мозгового кровотока. В норме мозговой кровоток составляет приблизительно 58,0 мл/100 г вещества мозга в 1 минуту. Снижение его до 20 мл/100 г/мин (функциональный, или ишемический порог) вызывает изменения параметров ЭЭГ и вызванных потенциалов. Эта величина является пороговой для развития неврологических нарушений.

Дальнейшее изменение мозгового кровотока – до уровня 8—10 мл/100 г/мин – рассматривается как инфарктный порог нарушения церебральной гемодинамики, при этом происходит гибель нейронов. В условиях снижения кровоснабжения мозга закономерно создается градиент кровотока и уровня функциональной сохранности нейрональных структур. В центре зоны ишемии (ядро инфаркта) показатели кровотока близки к инфарктному порогу, а по периферии, в маргинальной, обычно кольцевидной зоне величина кровотока соответствуют функциональному порогу. Окружающая ядро инфаркта область, которая характеризуется значениями показателей кровотока между величинами функционального и инфарктного порогов и относительной сохранностью нейрональных структур при нарушении их функциональной активности, называется зоной ишемической полутени (penumbra). В результате спонтанных компенсаторных процессов (адекватное коллатеральное кровоснабжение, лизис мелких тромбов в артериолах) и интенсивных мер терапии, обеспечивающих быструю реперфузию ишемизированной зоны, нормализацию метаболизма, обратное развитие отека мозга, возможны восстановление функциональной активности нейронов зоны ишемической полутени и регресс неврологических нарушений. Отрезок времени, на протяжении которого ишемия считается в наибольшей степени обратимой, и, следовательно, активные терапевтические мероприятия наиболее перспективны, называется «терапевтическое окно».

Многочисленные экспериментальные и клинические данные свидетельствуют о том, что продолжительность «терапевтического окна» определяется многими факторами, в том числе, локализацией очага поражения, его размерами, индивидуальными особенностями метаболизма и микроциркуляции. С практических позиций этот срок считают равным 6 ч. Через несколько минут после возникновения ишемии начинаются отчетливые изменения метаболизма нейронов. Страдает ионный гомеостаз, поскольку нарушение функционирования энергозависимого натриевого «насоса» приводит к накоплению ионов натрия внутри, а калия вне клетки. Последний фактор может провоцировать отек и набухание астроглии, что усугубляет ишемическое повреждение мозга и увеличивает размеры функционально неактивной зоны, окружающей зону ишемического некроза (инфаркта) мозговой ткани – зоны ишемической полутени.

Ишемия сопровождается рядом глубоких биохимических изменений. Одним из важнейших биохимических процессов, происходящих в клетке, является поддержание водно-солевого баланса. Поскольку во всех клетках человеческого организма, включая нейроны, концентрация белков и других веществ высока, то вода из окружающих клетки тканей стремится проникнуть внутрь клеток. А так как избыток воды может привести к разрушению клетки, воду необходимо постоянно откачивать. Эту функцию выполняет молекулярный насос, присутствующий в клеточной мембране и называемый ионным насосом (Na⁺/К⁺– переносящая аденозинтрифосфатаза). Этот молекулярный насос использует энергию кислорода и глюкозы, которая запасается в молекуле аденозинтрифосфата (АТФ) и позволяет переносить ионы калия и натрия через мембрану, одновременно выводя из клетки воду. Если поступление кислорода и глюкозы, необходимых для получения энергии, прекращается, нейрон теряет способность производить АТФ, ионный насос перестает работать, излишек воды не удаляется из клетки и нейрон набухает и погибает. Таким образом недостаток энергии приводит к остановке ионного насоса. Такова судьба клеток в центре зоны, пораженной инфарктом. Препараты, блокирующие мембранные каналы, могут способствовать поддержанию водно-солевого баланса в течение более длительного времени и таким образом продлевать жизнь клетки.

Нейроны, расположенные в области обратимого повреждения, где сохраняется некоторый, пусть и небольшой, кровоток, способны поддерживать нормальную работу ионного насоса и, следовательно, нормальное содержание воды в клетке, однако другие клеточные функции этих нейронов оказываются нарушенными. На клеточной мембране нейрона поддерживается определенный электрохимический заряд, т. е. мембрана поляризована. При стимуляции, или возбуждении, нейрона происходит деполяризация мембраны и нервный импульс волной проходит по аксону к следующему нейрону в цепи. Аксон связан со следующей клеткой особой специализированной структурой – синапсом. По одну сторону синапса находится нервное окончание аксона, а по другую сторону располагается синаптическая мембрана следующего нейрона, несущая на своей поверхности особые молекулы, называемые рецепторами. Между ними находится узкое пространство, или синаптическая щель. Когда волна деполяризации достигает окончания аксона, из него выделяются пузырьки, содержащие нейромедиаторы – химические вещества, пересекающие синаптическую щель и связывающиеся с рецепторами на мембране второго нейрона. Каждый рецептор связан с ионным каналом трубчатой структурой, которая пронизывает клеточную мембрану. Этот канал оканчивается воротами. Когда нейромедиатор связывается с рецептором, стимулируя его, ворота открываются и пропускают ион (натрия, калия, кальция или хлорида) внутрь клетки или выпускают их в межклеточное пространство. В зависимости от того, какой ион пересекает мембрану, поляризация клетки возрастает (возникает гиперполяризация), что приводит к торможению передачи нервного импульса, или уменьшается (это деполяризация). После того как клеточная мембрана оказывается деполяризованной, она должна быть реполяризована, т. е. перезаряжена, для того чтобы вновь могла посылать нервный импульс. Такие ионные каналы зависят от взаимодействия нейромедитора с рецептором, т. е. являются лигандозависимыми.

В нейрональной мембране присутствуют и другие каналы, которые открываются и закрываются в зависимости от заряда, или потенциала. Эти каналы называются потенциалозависимыми. Обеспечение нормальной работы этих каналов, переключение их в исходное положение после работы и перезарядка мембраны – все это требует энергетических затрат. Кроме того, нейрон должен поддерживать остальные свои клеточные функции – синтезировать нейромедиаторы, паковать их для высвобождения из клетки, транспортировать их в нервные окончания, а также поддерживать работу ферментных систем, способных превращать кислород и глюкозу в энергию АТФ, обеспечивающую все эти функции.

Во всем этом ключевую роль играют ионы кальция. Регуляция внутриклеточной концентрации кальция очень важна, поскольку уровень кальция определяет различные фазы работы клеточных механизмов. Кальций может поступать в клетку через ионный канал, и, кроме того, в клетке запасы кальция хранятся в особых структурах, которые могут высвобождать его внутрь клетки, когда возникает необходимость в поддержании определенной концентрации кальция для тех и иных потребностей нейрона, связанных с его функциями. В условиях высокой концентрации натрия, свободных жирных кислот и при недостатке АТФ происходит высвобождение кальция из митохондрий и из эндоплазматического ретикулума.

Повышение концентрации внутриклеточного кальция способствует активации мембранных фосфолипаз, что приводит к разрушению фосфолипидных структур мембран и высвобождению свободных жирных кислот. Одна из жирных кислот – арахидоновая кислота – может метаболизироваться в простагландины, лейкотриены и тромбоксаны, способные разрушать ишемизированные ткани. Накопление простагландинов и тромбоксанов способствует также агрегации тромбоцитов и усугублению нарушений микроциркуляции.

Разрушение мембран вызывает изменения деятельности рибосом с нарушением синтеза белка, что значительно снижает компенсаторные возможности клетки и усугубляет нарушения метаболизма.

Относительно бедное кровоснабжение области обратимого повреждения может по-разному повлиять на нейрон. Обычно при ишемии нейроны деполяризуются. После деполяризации они тратят энергию на перезарядку мембраны. Некоторые из этих нейронов являются тормозящими, другие – возбуждающими. При ишемии обычно преобладают возбуждающие импульсы, которые стимулируют деполяризацию других нейронов, что вызывает дополнительные затраты энергии кислорода, который так необходим клетке. Такая избыточная стимуляция нейронов оказывает токсическое влияние на клетки и приводит к нарушению их функции. Это влияние обычно бывает обусловлено глутаматом.

Глутамат открывает лигандозависимый кальциевый канал, что приводит к чрезмерному накоплению кальция в возбужденной клетке. Поскольку для того чтобы клетка могла нормально функционировать, внутриклеточный уровень кальция должен находиться под строгим контролем, такое неограниченное и несанкционированное поступление кальция в клетку очень вредно для нее. Биохимические клеточные механизмы оказываются нарушенными, что вызывает самоповреждение систем жизнеобеспечения клетки, а также клеточной мембраны. Ишемия сопровождается повышением уровня кальция в клетке, а это приводит к нарушению функций биохимических систем, а затем к гибели клетки. Препараты, подавляющие действие глутамата, способны предотвратить повреждение клетки, обусловленное токсическим эффектом этого соединения, в то время как препараты, блокирующие кальциевые каналы, могут препятствовать поступлению избытка кальция в клетку, тем самым обеспечивая внутриклеточный баланс кальция, приближающийся к нормальному.

Ишемия также сопровождается продукцией высокоактивных химических соединений, которые называются свободными радикалами. Последние вызывают повреждение клеточной мембраны и компонентов внутриклеточных систем. При ишемии нейроны продуцируют вещество, которое называется окисью азота. Хотя в норме окись азота оказывает благоприятное действие на нейроны, в условиях ишемии это вещество усугубляет повреждение, обусловленное, например, глутаматом.

При ишемии клетки начинают продуцировать вещества, которые называются молекулами межклеточной адгезии. Эти молекулы привлекают лейкоциты в зону ишемии, т. е. развивается реакция воспаления. В результате воспаления зона повреждения головного мозга увеличивается. Действие этих молекул можно блокировать, связав их антителами, и таким образом воспалительный компонент инсульта может быть ограничен. В условиях ишемии некоторые клетки начинают продуцировать белки, которые фактически разрушают собственную ДНК клетки, что вызывает необратимое повреждение функций нейрона и его гибель. Этот процесс называется запрограммированной гибелью клеток, или апоптозом. Факторы роста нервной ткани могут затормозить синтез этих белков и остановить апоптоз. Таким образом, через несколько минут ишемии начинаются отчетливые изменения метаболизма нейронов. Вследствие нарушения аэробного метаболизма глюкозы и дефицита макроэргов страдает ионный К-Na гомеостаз, что вызывает отек и набухание астроглии, усугубляя ишемическое повреждение мозга. Происходит «выброс» глутамата и аспартата; глутамат активирует NMDA-каналы, способствующие входу ионов кальция в клетку. Повышение концентрации внутриклеточного кальция приводит к активации мембранных фосфолипаз, разрушению фосфолипидных структур мембран и высвобождению свободных жирных кислот с последующим накоплением простагландинов, лейкотриенов и тромбоксанов. Развивается лактат-ацидоз. Интенсивность описанного каскада патобиохимических реакций максимальна в первые дни ишемического инсульта, когда в основном формируется зона инфаркта мозга с усугублением или регрессом изменений в зоне ишемической полутени. В первые 4–7 суток заболевания постепенно интенсифицируются процессы репарации, активизируются белоксинтезирующие структуры, восстанавливается целостность функциональных систем мозга. При этом важнейшее значение имеют нормализация состояния рецепторов систем нейротрансмиссии, в частности ацетилхолинергической и дофаминергической, и восстановление взаимосвязи различных мозговых зон. Процессы функциональной компенсации максимально интенсивны в первые 5–6 недель. Стадийность рассмотренных изменений и их характер подвержены значительным индивидуальным колебаниям, что обусловлено тяжестью заболевания, особенностями метаболизма, пластичности, гемодинамики головного мозга. Исследования показали, что срок до 8–9 недель от начала заболевания является определяющим в плане формирования резидуального неврологического дефицита, степени его компенсации и адаптации больного к дефекту. Это определяет высокую медикосоциальную значимость адекватной терапии ишемической болезни мозга в первые месяцы заболеваний, что и обусловило необходимость выделения особого временного интервала в течение ишемического инсульта, названного ранним восстановительным периодом – РВП. Границы этого периода неоднозначно определяются разными авторами. В последние годы на основании морфологических, патофизиологических и клинических исследований сформировалось мнение о целесообразности ограничения раннего восстановительного периода рамками третьей недели – 6 месяцев.