Слайд 2
ПОТРЕБЛЕНИЕ И ДОСТАВКА КИСЛОРОДА В МОЗГ
ДОЛЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ МОЗГОМ
КИСЛОРОДА СОСТАВЛЯЕТ 18-20% ОТ ОБЩЕГО ПОТРЕБЛЕНИЯ - 3-3,5 МЛ/МИН/100Г
(Угрюмов В.М., 1984).
ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА МОЗГОМ ЧЕЛОВЕКА СОСТАВЛЯЕТ В СРЕДНЕМ 1,5-1,7 ММОЛЬ/Г/МИН (Шмидт Р.Ф., Тевс Г., 1985).
70% КИСЛОРОДА ПРИХОДИТСЯ НА НЕЙРОНЫ, А 30% - НА ГЛИАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ (Шмидт Р.Ф., Тевс Г., 1985)
Слайд 3
ПОТРЕБЛЕНИЕ И ДОСТАВКА КИСЛОРОДА В МОЗГ
В ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
ДОСТАВКА ЗНАЧИТЕЛЬНО ПРЕВЫШАЕТ ПОТРЕБНОСТЬ МОЗГА В КИСЛОРОДЕ (НОРМА DО2=8
МЛ/МИН/100Г). КРИТИЧЕСКИЙ ПОРОГ ДОСТАВКИ – 2 МЛ/МИН/100Г (Фитч У., 1997).
КРИТИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА РО2 В ОТТЕКАЮЩЕЙ ОТ МОЗГА КРОВИ, ПРИ КОТОРОЙ ВОЗНИКАЕТ ПОТЕРЯ СОЗНАНИЯ, СОСТАВЛЯЕТ 19 ММ.РТ.СТ. (Угрюмов В.М., 1984).
МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПОТРЕБНОСТИ МОЗГА В КИСЛОРОДЕ УМЕНЬШАЮТСЯ ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ТЯЖЕСТИ ТРАВМЫ (Стин С.Н., 1997).
Слайд 4
Ишемия - понятие
любое сокращение кровотока, достаточное для появления
ее клинических симптомов.
один из главных факторов, ответственных за вторичное
повреждение ткани после ЧМТ или кровоизлияния.
Слайд 5
Причины нарушение доставки О2 в мозг (Стин С.Н.,
1997)
Церебральная гипоперфузия (артериальная гипотензия, повышенное ВЧД, повышенное церебрососудистое сопротивление).
Гипоксемия.
Гистотоксическая
гипоксия (неспособность клеток к утилизации О2).
Эпилептические припадки, гипертермия.
Метаболические потребности мозга в О2 уменьшаются пропорционально тяжести травмы.
Слайд 6
Схема этапов «каскада»
1 этап - снижение мозгового
кровотока
2 этап - глутаматная «эксайтотоксичность»
3 этап - внутриклеточное
накопление ионов кальция
4 этап - активация внутриклеточных ферментов
5 этап - повышение синтеза NO и развитие оксидантного стресса
6 этап - экспрессия генов
7 этап – «отдаленные» последствия ишемии (реакции местного воспаления, микроваскулярные нарушения, повреждения ГЭБ)
2-8 этапы - апоптоз
Слайд 7
Патобиохимические изменения при снижении мозгового кровотока
Слайд 8
Схема этапов ишемического «каскада»
Слайд 9
ATP
ADP, Pi
Na+
Na+
K+
Ca++
Oxygen Free Radicals
Glutamate
Glutamate
Receptors
NO, Leukotrienes, PG’s
Membrane Potential (mV)
Time
(ms)
+
-
Слайд 10
Норма и ишемия
В норме оптимальный объём мозгового кровотока
составляет 50-60 мл/100г/мин.
Мозг получает необходимую энергию в результате окисления
глюкозы и образования АТФ, причём окисление одной молекулы глюкозы даёт 38 молекул АТФ.
При ишемии вследствие недостатка кислорода возникает анаэробный путь расщепления глюкозы, и из одной её молекулы образуется только 2 молекулы АТФ.
Слайд 12
Ишемия мозга
При снижении уровня кровотока менее 55-50 мл/100г/мин
– первый критический уровень – возникает торможение белкового синтеза.
Дальнейшее снижение кровотока, до 35 мл/100 г/мин – второй критический уровень – приводит к активации гликолиза, увеличению концентрации лактата, развитию лактат-ацидоза и тканевого цитотоксического отёка.
Слайд 13
ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПАТОГЕНЕЗА ОТЕКА МОЗГА
МОЗГОВОЙ КРОВОТОК
ВЕНОЗНОЕ ДАВЛЕНИЕ
АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ
ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНОЕ
СОПРОТИВЛЕНИЕ
РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ
ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ КРОВИ
Слайд 14
ФАКТОРЫ ПАТОГЕНЕЗА ОТЕКА МОЗГА
ГЭБ
ТКАНЬ МОЗГА
РЕГУЛЯЦИЯ ПЕРЕХОДА ВОДЫ
РЕГУЛЯЦИЯ ПЕРЕХОДА
БЕЛКА
КОЛЛОИДНО-ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ
МЕТАБОЛИЗМ
НЕЙРОМЕДИАТОРЫ
Слайд 15
ФАКТОРЫ ↑ ПРОНИЦАЕМОСТЬ ГЭБ ДЛЯ ВОДЫ
АДРЕНЭРГИЧЕСКАЯ АКТИВАЦИЯ.
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ
ВЕЩЕСТВА (ГИСТАМИН, СЕРОТОНИН).
↑ СВОБОДНЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ.
↑ ПРОДУКТОВ ПОЛ.
ЭНЕРГОДЕФИЦИТ (↓
Na+-K+ НАСОСА → ↑ ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО Na+, Cl- → ГИПЕРГИДРАТАЦИЯ АСТРОГЛИАЛЬНЫХ КЛЕТОК).
ОСТРОЕ ↑ АД И ДЕЙСТВИЕ БАВ НА ФОНЕ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ИШЕМИИ И В РЕПЕРФУЗИОННОМ ПЕРИОДЕ НЕ ПРИВОДИТ К НАРУШЕНИЮ ПРОНИЦАЕМОСТИ ГЭБ ДО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭНЕРГООБМЕНА (ПОЯВЛЕНИЕ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ) - ЭНЕРГОДЕФИЦИТ - ЗАЩИТНЫЙ ПРОТИВООТЕЧНЫЙ ФАКТОР.
Слайд 17
Лактат-ацидоз приводит к:
Угасает к концу первых суток
Смешанному тканевому
ацидозу (на фоне отсутствия возможности адекватной элиминации СО2), который
также вызывает структурное повреждение нейрональной клетки.
Увеличению высвобождения из клеточных белков ионов железа.
Ионы железа являются катализатором для синтеза гидроксильных радикалов, которые во взаимодействии с другими радикалами (такими, как супероксид и оксид азота) способствуют гибели клеток.
Слайд 18
Ишемия мозга
Снижение кровотока до 20 мл/100 г/мин –
третий критический уровень – приводит к снижению синтеза АТФ,
формированию энергетической недостаточности, к дисфункции каналов активного ионного транспорта (выходу К+ из клетки и перемещению Na+ и Са2+ в клетку), дестабилизации клеточных мембран и избыточному выбросу возбуждающих аминоацидергических нейромедиаторов – глутамата и аспартата (возникает так называемая «глутаматная эксайтотоксичность»).
Слайд 21
НЕЙРОМЕДИАТОРЫ
ПОВРЕЖДЕНИЕ МОЗГА → ↑ ВНЕКЛЕТОЧНОГО УРОВНЯ ВОЗБУЖДАЮЩИХ (ГЛУТАМАТ,
АСПАРТАТ) И ↓ ТОРМОЗНЫХ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ (ГАМК, ОПИОИДЫ) (Раевский К.С.,
Георгиев В.П., 1986; Kirino T. et al., 1986; Hall E.D., Pazara K.E., 1988; Saji M. et al., 1994; Семченко В.В., 1999).
↑ВНЕКЛЕТОЧНОГО ГЛУТАМАТА НЕЗАВИСИМО ОТ МОЗГОВОГО ИЛИ ВНЕМОЗГОВОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ - МОЩНЫЙ ДЕСТРУКТИВНЫЙ ФАКТОР ДЛЯ КЛЕТОК МОЗГА.
Слайд 23
ГЛУТАМАТ
НЕЙРОТРАНСМИТТЕР ВОЗБУЖДЕНИЯ
ПРЕДШЕСТВЕННИК ГАМК
В ЗДОРОВОМ ОРГАНИЗМЕ ДЕЙСТВИЕ РЕАЛИЗУЕТСЯ НА
ВНУТРИКЛЕТОЧНОМ УРОВНЕ
В УСЛОВИЯХ ИШЕМИИ И ЭНЕРГОДЕФИЦИТА СКАПЛИВАЕТСЯ ЭКСТРАЦЕЛЛЮЛЯРНО ПРИ
ЭТОМ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ НЕЙРОВОЗБУЖДАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ТРАНСФОРМИРУЕТСЯ В ПАТОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
УЧАСТВУЕТ В ОБЕЗВРЕЖИВАНИИ АММОНИЯ И СИНТЕЗЕ ПРОТЕИНОВ
ПРОЦЕСС ЗАХВАТА ГЛУТАМАТА ТРЕБУЕТ ЭНЕРГИИ
Слайд 25
Ишемия мозга
Перевозбуждение NMDA-рецепторов (N-метил-D-аспартат) приводит к раскрытию новых
кальциевых каналов, вследствие чего обеспечивается дополнительный приток Са2+ в
нейроны.
Когда мозговой кровоток достигает 20% от нормальной величины (10 – 15 мл/100г/мин), развивается аноксическая деполяризация мембран, которая считается главным критерием необратимого поражения клеток.
Слайд 27
Ишемия мозга
Область мозга с наиболее выраженным снижением кровотока
(менее 10 мл/100г/мин) становится необратимо поражённой очень быстро в
течение 6-8 минут с момента развития ишемии (это так называемая “сердцевина”, или ядерная зона ишемии).
В течение нескольких часов центральный инфаркт окружён ишемизированной, но жизнеспособной тканью – зоной “ишемической полутени”, или пенумбры, в которой ещё сохранён энергетический метаболизм и развиваются лишь функциональные, а не структурные изменения.
Слайд 28
«Пенумбра»
Длительность существования пенумбры индивидуальна у каждого больного и
определяет временные границы, внутри которых наиболее эффективно могут проводиться
лечебные мероприятия (терапевтическое окно).
Слайд 30
ЗОНЫ ИШЕМИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ МОЗГА
Функция и структура не нарушены
Обратимое
нарушение функции при сохранности структуры. Изолиния на ЭЭГ.
Слайд 31
МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Массивный выброс возбуждающего нейромедиатора
- глутамата во внеклеточное пространство (развивается через 3-6 часов).
Активация
глутаматных рецепторов клеточных мембран и усиление проникновения кальция в клетку с высвобождением из внутриклеточных депо.
Активация ионами кальция протеолиза, липолиза, фрагментации ДНК.
Накопление в клетке свободных ЖК (арахидоновой), метаболизм которой приводит к появлению простагландинов (циклооксигеназный путь) и лейкотриенов (липооксигеназный путь).
Слайд 32
МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Сосудистый спазм и дальнейшее
повреждение клеток с нарушением проницаемости мембран.
Приток Na в клетку
- переход воды внутрь клетки и ее набухание
Выход калия во внеклеточное пространство – способствует вазоспазму.
Слайд 33
ОСНОВНЫЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ
КЛЕТОК МОЗГА
СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕ
КАЛЬЦИЙЗАВИСИМОЕ
ФОСФОЛИПАЗНОЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ
СНИЖЕНИЕ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА НЕРВНОЙ ТКАНИ - ТРИГГЕРНЫЙ МЕХАНИЗМ, ПОСТАНОКСИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ
МЕТАБОЛИЗМА, ИОННОГО ГОМЕОСТАЗА И АКТИВАЦИИ ПРОЦЕССОВ АПОПТОЗА (Молчанова Л.В. и соавт., 1997; White B.C.,1993; Juurlink B.H., Sweeney M.I., 1997).
Слайд 34
Чем опасен кальций?
Избыточное внутриклеточное накопление ионов Са2+ вызывает
активацию внутриклеточных ферментов – фосфолипаз, протеинкиназ, эндонуклеаз.
«Запуск» каскадных
ферментативных реакций приводит к значительной интенсификации процессов свободнорадикального окисления и перекисного окисления липидов.
Резкое усиление окислительных процессов при недостаточности системы антиоксидантной защиты приводит к развитию оксидантного стресса, являющегося одним из универсальных механизмов повреждения тканей организма.
Слайд 35
ПОЛ
НЕРВНАЯ ТКАНЬ ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛИПИДОВ -ДО 50%
ОТ СУХОЙ МАССЫ ТКАНИ (Семченко В.В. и соавт., 1999).
ДЛЯ
АКТИВНО МЕТАБОЛИЗИРУЮЩИХ ТКАНЕЙ ХАРАКТЕРЕН БОЛЕЕ ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ ИНТЕНСИВНОСТИ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ.
ПРИ ГИПОКСИИ И В ПОСТГИПОКСИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ ИНТЕНСИВНОСТЬ ОБРАЗОВАНИЯ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ И СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЗНАЧИТЕЛЬНО УВЕЛИЧИВАЕТСЯ, А СИСТЕМА ЗАЩИТЫ КЛЕТОК ОТ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ БЛОКИРОВАНА (Sakamoto A. et al., 1991; White B.C. et al., 1993).
Слайд 36
ПОЛ
↑ КОНЦЕНТРАЦИИ АМФ ПРИ АНОКСИИ СТИМУЛИРУЕТ РЕАКЦИИ ПРЕВРАЩЕНИЯ
АМФ В АДЕНОЗИН→ИНОЗИН→ГИПОКСАНТИН, АКТИВИРУЕТ КСАНТИНОКСИДАЗУ И СПОСОБСТВУЕТ ОБРАЗОВАНИЮ СУПЕРОКСИДНЫХ
РАДИКАЛОВ (SIESJO B.K. ET AL., 1992).
АЦИДОЗ ВЫПОЛНЯЕТ ТРИГГЕРНУЮ РОЛЬ В УВЕЛИЧЕНИИ ОБРАЗОВАНИИ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ ПРИ АНОКСИИ МОЗГА (Siesjo B.K. et al., 1985).
Слайд 37
ГИДРОКСИЛЬНЫЙ РАДИКАЛ
АКТИВИРУЕТ МОДИФИКАЦИЮ БЕЛКОВ И НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
ИНАКТИВИРУЕТ ФЕРМЕНТЫ
РАЗРУШАЕТ
ДНК
ВЫЗЫВАЕТ ОКИСЛЕНИЕ ТИОЛОВЫХ ГРУПП
ИНИЦИИРУЕТ ПОЛ, ВЫЗЫВАЯ СТРУКТУРНЫЕ НАРУШЕНИЯ МЕМБРАН
МУТАГЕННОЕ
И КАНЦЕРОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ
НАРУШАЕТ ГЕНЕРАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ
НАРУШАЕТ ИММУНИТЕТ И МЕХАНИЗМЫ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ.
Слайд 38
Чем опасен оксид азота?
Повышение освобождения оксида азота наблюдается
при возбуждении NMDA-рецепторов.
Токсическое его действие связано с нарушением митохондриального
окислительного фосфорилирования и метаболизма рибонуклеотидредуктазы, образованием свободнорадикального соединения пероксинитританиона, которое блокирует ряд нейрональных рецепторов, инактивирует фермент супероксиддисмутазу и вызывает углубление свободнорадикального окисления, приводящего к гибели клетки.
Слайд 39
Принципы лечения
Весь комплекс лечебных мероприятий можно условно разделить
на 2 блока:
так называемая базисная терапия, направленная на
поддержание всех жизненно важных функций организма
патогенетическая терапия, направленная на восстановление нарушенного кровотока, прерывание быстрых механизмов глутаматной эксайтотоксичности и подавление явлений отсроченного локального воспаления.
Слайд 40
Терапевтическая реперфузия
Сложная проблема.
Эффективна в первые минуты после развития
инсульта (экспериментально сохраняется в пределах 3—6 ч)
В более поздние
сроки значительно нарастает риск не только реперфузионного повреждения, но и геморрагических осложнений.
Высвобождение из ишемизированной ткани вазоактивных и провоспалительных метаболитов, включение кислорода в процессы свободнорадикального окисления, нарастание цитотоксического отека вследствие избытка воды и осмотически активных веществ.
Слайд 41
Нейропротекция (цитопротекция, метаболическая защита мозга)
Может использоваться на догоспитальном
этапе при появлении первых симптомов инсульта.
Для каждого этапа ишемического
каскада был разработан и прошел испытания-нейропротектор.
Слайд 42
Нейропротекция (цитопротекция, метаболическая защита мозга)
Применение нейропротекторов позволяет:
увеличить
долю ТИА и малых инсультов среди острых нарушений мозгового
кровообращения по ишемическому типу;
значительно уменьшить размеры инфаркта мозга;
удлинить период терапевтического окна, расширяя возможности для тромболитической терапии;
осуществлять защиту от реперфузионного повреждения.
Выделяют первичную и вторичную нейропротекцию.
Слайд 43
Первичная нейропротекция
Задачей является прерывание быстрых механизмов глутаматкальциевого каскада
с целью коррекции дисбаланса возбуждающих и тормозных нейротрансмиттерных систем
и активации естественных тормозных процессов.
Этот вид нейропротекции должен начинаться с первых минут ишемии и продолжаться на протяжении первых 3 дней инсульта, особенно активно — в первые 12 ч.
Единственными безопасными и (по результатам 2-й фазы испытаний) эффективными неконкурентными антагонистами NMDA-рецепторов на сегодняшний день являются препараты магния, регулирующие кальциевый ток через вольтажчувствительные и агонистзависимые каналы.
Слайд 44
Вторичная нейропротекция
направлена на прерывание отсроченных механизмов смерти клеток
(отдаленных последствий ишемии):
избыточного синтеза NO и оксидантного стресса,
активации
микроглии и связанных с ней дисбаланса цитокинов,
иммунных сдвигов,
локального воспаления, нарушений микроциркуляции и ГЭБ,
трофической дисфункции и апоптоза.
