Цели интенсивной терапии повреждений и заболеваний головного мозга: давление, кровоток, оксигенация или метаболизм?

Традиционным направлением интенсивной терапии заболеваний и повреждений головного мозга является предупреждение и лечение эпизодов внутричерепной гипертензии. Содержимое черепа, согласно доктрине Монро-Келли (Monro, 1783; Kellie, 1824), состоит из трех компонентов: мозг, внутричерепной объем крови и ликвор. Ограниченность пространства внутри черепа приводит к тому, что общий объем внутричерепного содержимого должен быть постоянным. При увеличения одного из компонентов или появления четвертого компонента (напр. гематомы) для сохранения постоянства общего объема должно произойти компенсаторное уменьшение объема остальных. Т.к. объем мозга уменьшить сложно, то буферными свойствами обладают только компоненты крови и ликвора. Но объем крови и ликвора тоже может увеличиваться при заболевании или повреждении головного мозга. Возникает несоответствие между внутричерепным содержимым и величиной пространства внутри черепа. В результате повышается внутричерепное давление (ВЧД).

«Золотым стандартом» измерения ВЧД считается мониторинг внутрижелудочкового давления (Marmarou et al.). Однако стандартные катетеры для вентрикулостомии, присоединяемые к внешним измерительным системам с помощью наполненных жидкостью трубок, имеют ряд недостатков. Основными из них являются опасность гнойно-септических осложнений и большая вероятность блокирования катетера из-за нарастающей компрессии желудочков или обтурации его просвета сгустком крови. Необходима частая калибровка внешнего измерительного устройства из-за изменений положения головы пациента и колебаний атмосферного давления. Кроме того, измерение ВЧД через катетер исключается при дренировании ликвора. При тяжелой ЧМТ установка вентрикулярного катетера часто вообще невозможна из-за небольших размеров спавшихся желудочков. Для исключения указанных недостатков возможно измерение ВЧД в субдуральном и эпидуральном пространствах с помощью наполненных жидкостью датчиков, присоединяемых к внешнему измерительному устройству посредством гидравлической системы. Применение эпидуральных устройств не дает необходимой точности ввиду неоднородности пространства над твердой мозговой оболочкой. В результате чего показания датчика могут искажаться при избыточном локальном давлении на него, например, костных выступов. Измерение ВЧД в субдуральном пространстве более соответствует интравентрикулярному, но сохраняются те же недостатки, касающиеся гнойных осложнений и необходимости перекалибровки.

Второй возможностью улучшить качество ВЧД — мониторинга является применение специальных датчиков. На дистальном конце датчика находится чип, изменение положения составных частей которого под влиянием механического давления передаются с помощью фиброволоконной оптики или посредством электрического сигнала на внешнее измерительное устройства. Описанный принцип получил название прямого измерения ВЧД (Gray et al., №13: Luerssen et al.,№17). Единственным недостатком датчиков является их высокая стоимость. С помощью устройств для прямого измерения возможен мониторинг как внутрижелудочкового и субдурального, так и интрапаренхиматозного ВЧД. Качество измерения намного выше, чем при использовании гидравлических систем, обладающих значительной инертностью. Введение датчиков для прямого измерения внутрь вентрикулярного катетера позволяет осуществлять дискретное отведение ликвора при сохраняющейся точности измерений. Однако при блокаде катетера и в момент выведения ликвора возможность измерений исчезает. Для преодоления указанного недостатка в настоящее время используются специальные вентрикулярные катетеры, в которых измерительный чип вводится не в просвет катетера, а внедрен в его внешнюю оболочку. Помимо всего прочего использование катетера возможно даже при спавшихся желудочках и неудачной попытке вентрикулопункции. В этом случае он служит в качестве интрапаренхиматозного измерительного устройства (Raabe et al. 1998)

Измерение ВЧД позволяет дать оценку степени выраженности внутричерепной гипертензии. Внутричерепная гипертензия вызывает увеличение сопротивления церебральному кровотоку, а также развитие дислокации и вклинения мозга (Lang, Chesnut, 1995). Установлено, что возможность положительного исхода при ЧМТ обратно пропорциональна максимальным цифрам ВЧД и удельному весу времени мониторинга на уровне более 20 мм.рт.ст. (Мarmarou et al.,1991). В то же время показано, что поражения передней теменной доли из-за топографической близости к стволовым структурам могут вызвать вклинение уже при ВЧД 15 мм.рт.ст. (Chesnut, Marshall, 1993). C другой стороны, имеются наблюдения, что больные могут успешно лечиться при ВЧД более 30 мм.рт.ст. без каких-либо признаков вклинения при условии адекватной перфузии мозга (Miller et al., 1992). Steiner (1998) наблюдали больных, выживших, несмотря на внутричерепную гипертензию более 30 мм рт.ст., тогда как другие пациенты погибали при ВЧД ниже указанного уровня. Вероятнее всего, объяснением может служить разное «давление вклинения» в различные периоды заболевания (Chestnut, 1998).

Отсутствие однозначных оценок влияния ВЧД на прогноз заболевания привели к попыткам интегрировать этот показатель с величиной системного артериального давления (АД). С этой целью в клинической практике используется расчетный параметр — церебральное перфузионное давление (ЦПД). Под ЦПД понимается разница между средним артериальным и средним внутричерепным давлением. Считается, что ЦПД ниже 60 мм.рт.ст. является фактором, провоцирующим ишемию нейронов и вторичную церебральную гипоксию (Rosner MY, Rosner SD, 1994; Kiening et al., 1996). Вероятность плохого прогноза у пациентов с ЧМТ повышается, если ЦПД падает ниже этого порога (Jones et al., 1993). Другие исследователи считают критическим снижение ЦПД до 70 мм.рт.ст.(Chan et al.,1992), и даже — до 80 мм.рт.ст. (Chambers, Mendelow; 1994) По мнению McGraw (1989) принципиально важным представляется идентификация безопасного перфузионного давления для конкретного пациента. Для этого проводится анализ взаимоотношений между средним ВЧД и амплитудой его пульсовых колебаний, а также между системным АД, ЦПД и ВЧД. Считается, что с возрастанием ВЧД увеличивается амплитуда его пульсовых колебаний, но только до определенного предела, после которого эта зависимость исчезает. Предполагается, что этот уровень ВЧД и является критическим для снижения ЦПД ниже пороговых значений и возникновения ишемии головного мозга (Crosnyka et al., 1989; 1994). У больных с фатальным исходом отмечена положительная корреляция между медленными волнами АД и ВЧД (Pickard et al., 1997).

Сопоставление ЦПД и различных методов оксигенации ткани мозга является другим, наиболее распространенным способом оценки «достаточного» перфузионного давления. Церебральная оксигенация может оцениваться как по насыщению кислородом гемоглобина в оттекающей от мозга крови, так и при помощи непосредственной оценки напряжения кислорода в мозге. Для определения насыщения кислородом в венозной крови, оттекающей от мозга по яремным венам (SjO2), используются повторные анализы крови из этих сосудов. Возможно получение данных с помощью специального фиброоптического датчика, установленного в бульбусе яремной вены (методика югулярной оксиметрии). Показания датчика позволяют мониторировать сатурацию венозной крови и являются более информативными, чем дискретные данные (Jones et al., 1994). Установлено, что число эпизодов десатурации в яремной вене (насыщение гемоглобина кислородом менее 50% длительностью более 15 мин) коррелирует с исходом болезни (Sahuqillo et al., 1993; Robertson, 1993). Установлено, что 75 эпизодов десатурации из 76 зарегистрированных соответствовали тем или иным системным нарушениям (внутричерепной гипертензии, артериальной гипотензии, гипоксии, гипокарбии, анемии). Von Heiden et al. (1993) считают патологическим снижение SjO2 ниже 50%, величина 50-55% расценивается ими как критическая. Уровень SjO2 выше 75% считается проявлением гиперемии. Lewis et al. (1997) определили порог ЦПД в 62 ± 6 мм рт.ст. при сопоставлении с данными определения насыщения кислорода в яремной вене (снижение SjO2 менее 55%).

Однако метод югулярной оксиметрии имеет ряд недостатков. Одним из них является большое количество артефактных данных из-за движений головы больного, низкой интенсивности сигнала и пр. (Olsen et al., 1994; Sheinberg et al., 1992). Большие сложности создает необходимость перекалибровки катетера с периодичностью от 12 до 48 ч. Возможны искажения сигнала из-за примеси экстрацеребральной крови. Кроме того, выполнение методики может вызывать осложнения, связанные с введением катетера — повреждение сонной артерии и окружающих нервных стволов. Имеются проблемы, вызванные нахождением катетера в яремной вене, основными из которых являются инфицирование и тромбоз (Goetting, Preston, 1990). Неясно также, имеет ли значение, в какой из яремных вен — левой или правой — находится катетер. Stocchetti et al. (1994) не смогли идентифицировать предпочтительную сторону катетеризации у больных с разной локализацией очагов поражения — би- и монолатеральных, кортикальных и подкорковых.

Прямое определение напряжения кислорода в ткани мозга (рtiO2) основано на имплантации специального полярографического электрода непосредственно в вещество мозга. Принцип полярографического метода основан на превращении минимального количества молекулярного кислорода, растворенного в электролитном растворе, в гидроксильные ионы. Указанная химическая реакция, протекающая вблизи полярографического катода, вызывает появление электрического тока, величина которого прямо пропорциональна диффузии молекулярного кислорода через мембрану электрода из окружающих тканей. Нормальными величинами рtiO2 считаются 25-30 мм рт.ст. при напряжении кислорода в артериальной крови около 100 мм рт.ст. (van Santbrink et al., 1996). У больных с ЧМТ удалось продемонстрировать снижение рtiO2 в первые сутки травмы ниже 20 мм рт.ст. В течение последующих 12-36 ч отмечено несколько паттернов изменений рtiO2. У части больных отмечена постепенная нормализация, у других — временное повышение выше нормы с постепенным возвратом показателей к уровню 25-30 мм рт.ст. Все больные со стабильной величиной рtiO2 менее 5 мм рт.мт. погибли (van Santbrink et al., 1996). Meixensberger et al.(1997) установили наличие двух временных интервалов снижения рtiO2 — в первые двое суток и после шестых суток. Kiening et al.(1997) считают необходимым выделение понятия «ишемический эпизод», под которым понимают снижение рtiO2 менее 10 мм рт.ст. на период более 15 мин. Исследователям удалось установить, что возникновение ишемических эпизодов всегда ассоциировалось с плохим исходом ЧМТ. Отсутствие ишемических эпизодов, однако, не гарантировало хороший прогноз. Продемонстрированы возможности метода в определении безопасного ЦПД (Hartl et al., 1997; Khun et al., 1997). Интересно, что хотя одни авторы (Kiening et al., 1996) при использовании метода полярографического измерения рtiO2 показали, что для обеспечения адекватной оксигенации мозга у больных с ЧМТ достаточно ЦПД 60 мм рт.ст., другие исследователи (Cheregato et al., 1997) не подтверждают эти данные. Похожие данные получены в исследованиях Meixensberger et al.(1997). Авторы сопоставляли ЦПД с напряжением кислорода в ткани мозга и установили, что при величине ЦПД 70 мм рт.ст. у ряда больных отмечались крайне низкие цифры рtiO2 (7 мм рт.ст.), тогда как у других нормальный уровень рtiO2 отмечен и при более низком ЦПД. Причиной разногласий являлась локализация имплантированного электрода. В первом случае — это интактные зоны мозга, во втором — ишемические участки мозга (по данным позитронной эмиссионной компьютерной томографии). Доказано, что «нормальный» уровень ЦПД 60 мм рт.ст может быть недостаточным для поддержания оксигенации в этих «ранимых» зонах. Важность выбора локализации выявлена и в исследованиях Kiening et al. (1996) № 2. Величина рtiO2 и реактивность данного показателя к изменениям доставки O2 (путем изменения FiO2) была существенно ниже в зонах контузии по сравнению с интактными участками мозга.

Точность и отсутствие артефактов являются достоинствами полярографического метода. Следует, однако, учитывать, что величина рtiO2 представляет собой баланс между кислородом, доставленным к мозгу и потребленным им. Данное обстоятельство, а также локальный характер измерений затрудняет интерпретацию полученных результатов (Dings et al., 1996). Кроме того, как и югулярная оксиметрия, методика является инвазивной и несет потенциальную опасность инфекционных осложнений.

Церебральная оксиметрия (ЦОМ) в диапазоне излучения, близком к инфракрасному, является неинвазивным методом. Принцип методики основан на детекции параинфракрасного излучения (длина волны 730 и 810 нм) двумя фотодиодами (McCormick et al., 1991). Параинфракрасное излучение способно поглощаться естественными хромофорами, в основном оксигенированным и восстановленным гемоглобином. Из-за морфологических свойств мозга средняя траектория фотонов представляет собой эллипс между эмиттером и детектором (Chance et al., 1988). Т.к. точное расстояние, которое проходит световой пучок, неизвестно, то методика расчета основывается на вычислении относительной величины восстановленного гемоглобина по отношению к его общему количеству. Показатели выражаются в насыщении гемоглобина кислородом в процентах. Для детекции сигнала от мозгового вещества, не смешанного с сигналами от экстрацеребральных тканей, фотодиоды, служащие детекторами, располагаются на расстоянии 30 и 40 мм от источника света. Дальний из диодов воспринимает излучение, прошедшее через кожу, мышечные ткани, кости черепа и мозг, ближний — только излучение, прошедшее через ткани скальпа и черепа. Т.к. 80-85% крови в полости черепа является венозной (Mchedlishvili 1986), то показания церебрального оксиметра (rSO2) отражают, в основном, насыщение кислородом гемоглобина венозной крови мозга.

Продемонстрированы хорошие возможности ЦОМ, наряду с югулярной оксиметрией, в оценке лечебных воздействий при ЧМТ (Nara et al.,1997). Церебральная оксиметрия позволила прогнозировать исходы заболеваний головного мозга. Показано, что при церебральной сосудистой патологии у пациентов с летальным исходом показатели ЦОМ были ниже, чем у выживших больных (Slavin et al., 1994). По данным Kirkpatrick et al.(1996), ЦОМ имеет даже большую чувствительность к изменениям церебрального перфузионного давления, чем югулярная оксиметрия. Кроме того, ЦОМ позволяет различать прямо противоположные процессы, приводящие к падению перфузионного давления в мозге: церебральную гиперемию и первичное повышение внутричерепного давления с развитием ишемии нервной ткани. В первом случае rSO2 повышается, во втором — снижается (Kirkpatrick et al., 1994).

Другие авторы считают церебральную оксиметрию менее чувствительной в диагностике эпизодов нарушения церебральной оксигенации, чем инвазивные методики определения насыщения кислородом венозной крови в яремной вене и напряжения кислорода в мозговой ткани и эти методы (Unterberg et al., 1995). Однако нужно отметить, что исследование насыщения кислородом в яремной вене не является «золотым стандартом» и оценивает оксигенацию во всем мозге или в его полушарии, тогда как ЦОМ и инвазивное исследование напряжения кислорода в ткани мозга — оксигенацию в районе расположения датчиков (McCormick et al., 1991). Несовпадение rSO2 и SjO2 может иметь еще одно объяснение (Ter Minassian et al., 1997). Так как величина rSO2 зависит от соотношения насыщения гемоглобина в артериальной и венозной крови, то изменения этого соотношения под воздействием сосудоактивных препаратов или углекислоты может изменять rSO2, не влияя на SjO2. Сравнение rSO2 и рtiO2 при ЧМТ показало совпадение изменений показателей в 77,4% случаев (Holzschuh et al., 1997). Случаи несовпадения, по мнению авторов, могут объясняться негомогенным распределением зон ишемии в мозге и, следовательно, несоответствием зон мониторинга при помощи полярографического электрода и сенсора оксиметра. Интересные результаты получены Meixensberger et al.(1997), которые сравнивали все три метода оценки оксигенации мозга. Данные хорошего качества при полярографическом методе были получены в течение 95% времени мониторинга, при проведении ЦОМ — в 50-70%, при использовании югулярной оксиметрии — в 40-50%.

Необходимо учитывать, что не только нижний порог ЦПД может иметь значение для оценки оптимальной перфузии мозга. Предполагается, что избыток крови в полости черепа может приводить к повышению ВЧД из-за «избыточной» перфузии мозга («luxury perfusion»), нарастанию вазогенного отека мозга и процессов дислокации. Поэтому считается, что избыток крови, снабжающей мозг, может быть не менее вреден, чем ее недостаток (Nemoto, Marion, 1997). В то же время имеются работы, в которых не найдена корреляция между объемом церебральной крови и мозговым кровотоком (Bouma et al., 1997). Авторы отметили, что пациенты с повышенным внутричерепным давлением более 20 мм.рт.мт. имели больший объем крови в мозге, чем пациенты с меньшим ВЧД. Но связи между компьютеро-томографическими признаками отека мозга и повышением церебрального объема крови найдено не было, что позволило исследователям усомниться в ведущей роли избыточного кровенаполнения в развитии внутричерепной гипертензии. Имеются экспериментальные данные (Wrba et al., 1997) о важной роли церебрального кровообращения в разрешении вазогенного отека мозга. Авторы установили, что если при низком ВЧД излишки жидкости из церебральной ткани выводятся в основном через желудочковую систему, то при высоком ВЧД (более 14-17 мм.рт.ст.) основной путь разрешения экспериментального вазогенного отека мозга — через кровеносную систему. Поэтому возможно рассматривать «избыток» кровотока как компенсаторный механизм санации патологического процесса.

Оценка оптимального уровня ЦПД затрудняется также тем, что при острой патологии головного мозга наблюдается негомогенное изменение ауторегуляции мозговых сосудов в ответ на колебания артериального давления. В тех зонах мозга, где она сохранена, снижение АД приведет, согласно доктрине Монро-Келли, к повышению ВЧД в результате церебральной вазодилатации (Bouma et al., 1992). Повышение АД до определенного порога в указанных зонах мозга приведет к вазоконстрикции и уменьшению объема крови, что снижает ВЧД (Nau et al., 1992). При превышении этого порога в зонах с сохраненной ауторегуляцией, а также в зонах с исходно нарушенными ауторегуляционными процессами, повышение АД может приводить к вазодилятации, «pressure-passive dilatation» в терминологии англоязычных авторов (Paulson et al., 1990). Это вызывает повышение внутричерепного объема крови и ведет к росту ВЧД. В конечном счете, ЦПД может не изменяться или даже снижаться, усугубляя ишемию мозга.

В настоящее время ведется активная дискуссия, какой из показателей — ЦПД или ВЧД — должен быть основным критерием при выборе лечебной тактики. В то время, как концепция университета в г. Ланде, Швеция (Lund concept) основное внимание уделяет контролю за ВЧД (Grande , Nordstrom, 1998), другие исследователи (Lang, 1998) приоритетным считают контроль ЦПД. По мнению Chestnut (1998) анализ стратегии, направленной на контроль ЦПД, демонстрирует снижение летальности на 10% с соответствующим увеличением хороших исходов по сравнению со стратегией, ориентированной на контроль ВЧД. С другой стороны, этот же автор, поддерживая в целом применение вазопрессоров и гиперволемии для увеличения ЦПД, все же отмечает, что продолжительное повышение перфузионного давления может удлинять период внутричерепной гипертензии более чем в 2 раза, увеличивая пребывание больного в отделении интенсивной терапии.

Следует отметить, что измерение церебрального перфузионного давления является попыткой заменить измерение мозгового кровотока ввиду технических сложностей изучения этого показателя в практике интенсивной терапии (Ploughmann et al., 1994). Мозговой кровоток (МК) может измеряться как локально, так и в масштабах целого органа. Измерение локального МК производится методом лазерной флуорометрии с помощью специального датчика, вводимого в вещество мозга. Принцип метода основан на оценке изменения «потока эритроцитов». «Поток эритроцитов» является производным концентрации красных клеток крови и скорости их перемещения. Метод не является количественным, не дает информации о направлении потока, зависит от артефактов, вызванных механическими перемещениями датчика. В то же время использование специальных ригидных болтов, фиксируемых к кости, позволяет успешно использовать методику для оценки влияния лечебных мероприятий на микроциркуляцию в мозге (Meyerson et al, 1991). Miller et al. (1977) при изучении ЦПД и локального мозгового кровотока методом лазерной допплеровской флоуметрии установили, что в 32% случаев при уровне ЦПД 70 мм рт.ст. отмечены «ишемические» уровни регионального кровотока. Ограничением методики лазерной флуорометрии является ее инвазивный характер. Для достоверных суждений о кровотоке в разных регионах мозга необходимо введение большого количества датчиков, что невозможно по этическим соображениям.

Измерение общемозгового кровотока возможно прямыми и непрямыми методами. Прямой метод измерения МК основан на ингаляции или внутривенном введении Хe133 или Kr85 с последующим измерением радиоактивности над мозгом. Применение этого метода, однако, ограничено в качестве методики прикроватного мониторинга из-за использования изотопов, специального оборудования и высокой стоимости. Поэтому представляет интерес предложение J.Berre с соавт. проводить измерение потока крови в луковице яремной вены. Для этого используется специальный термодилюционый катетер, вводимый ретроградно в v. jugularis. Он отличается от стандартных катетеров Свана-Ганца смещением проксимального термистора ближе к дистальному, что позволяет увеличить точность оценки разницы температур на ограниченном участке кровотока в яремной вене. Практика должна продемонстрировать, насколько реальны результаты, получаемые при использовании термодилюции кровотока в яремной вене.

Непрямые методы измерения МК включают транскраниальную допплерографию и методики, основанные на принципе Фика. Транскраниальная доплерография оценивает скорость кровотока в средней мозговой артерии (в меньшей степени — в других крупных церебральных артериях). Ограничением метода является определение скоростных показателей кровотока, а не объемных. В то же время сопоставление различных характеристик скорости кровотока продемонстрировало хорошие возможности для оценки сосудистой реактивности (Czosnika M et al., 1994). Считается, что достижение нижнего порога ЦПД должно сопровождаться вазодилатацией для поддержания достаточного мозгового кровотока. Допплерографическим индексом вазодилатации является повышение пульсового индекса, вычисляемого как отношение амплитуды колебаний скорости кровотока к средним величинам последней. Расчет пульсового индекса позволяет косвенно оценивать ригидность вещества мозга и величину перфузионного давления. Более того, считается, что исчезновение диастолической фазы кровотока может свидетельствовать о крайней выраженности процессов отека и дислокации мозга. На основании подобных предположений Lewis et al. (1997) пришли к заключению, что порогом снижения ЦПД при ЧМТ является уровень 74 ± 5 мм.рт.ст. Кроме того, плохим прогностическим признаком является совпадение спонтанных колебаний ЦПД и средней скорости кровотока в средней мозговой артерии по данным допплерографии (Crosnyka et al., 1997). Достоинствами метода являются неинвазивность исследования и возможность длительного мониторинга с помощью специальных шлемов с креплениями для датчиков Несмотря на это, другими исследователями получены данные, которые заставляют усомниться в информативности транскраниальной допплерографии при лечении ЧМТ (Vandekerckhove, 1998). При использовании вазоконстрикторных препаратов методика не позволила дифференцировать повышение скорости кровотока в крупных артериях из-за их сужения от увеличения мозгового кровотока вследствие нарушенной церебральной ауторегуляции. Транскраниальная допплерография оказалась не в состоянии предсказать возможность развития ишемии при использовании гипервентиляции. Возможной причиной полученных результатов является то обстоятельство, что кровоток в крупных артериях достаточно косвенно отражает общемозговой кровоток. Существенным недостатком методики оказался и тот факт, что лишь небольшое количество данных могло быть подвергнуто анализу из-за артефактов.

Основой других непрямых методов является принцип Фика. Принцип Фика описывает взаимоотношения между потреблением мозгом кислорода (ПМКO2), мозговым кровотоком (МК) и артерио-венозной разницей в содержании кислорода АВРO2:

МК = АВРO2/ ПМКO2

Так как позиция кривой диссоциации гемоглобина не меняется существенно в короткие отрезки времени, можно рассчитать АВРO2 не как разницу в содержании кислорода, а как разницу в насыщении (сатурации) гемоглобина кислородом (Andrews, 1998). Насыщение гемоглобина кислородом в артериальной крови оценивается либо неинвазивным методом пульсоксиметрии (SpO2) либо путем анализов образцов крови в гемоксиметре (SаO2). Насыщение гемоглобина кислородом в венозной крови, как уже указывалось, можно определить или инвазивными способами в яремной вене, или при помощи неинвазивной методики церебральной оксиметрии. Норма артерио-венозной разницы в содержании O2- 4-9 мл, в насыщении — 30-35 об%.

Хотя некоторые авторы рассматривают сатурацию как неадекватный показатель церебральной оксигенации и предпочитают рассчитывать артерио-венозную разницу в содержании кислорода (Muizelaar, Schroder, 1994), другие исследователи критикуют эту позицию. Cruz et al. (1993) считают, что зависимость содержания кислорода от концентрации гемоглобина приводит к артефактному снижению артерио-венозной разницы в содержании кислорода при анемии. Артерио-венозная разница в насыщении гемоглобина кислородом может в этой ситуации не изменяться или даже повышаться, что лучше коррелирует с прогнозом заболевания. Вычисление величины церебральной экстракции кислорода (ЦЭO2) позволяет улучшить оценку адекватности МК потребностям мозга, идентифицировать состояние избыточной перфузии, соответствия перфузии и потребления, гипоперфузии и ишемии. ЦЭO2 рассчитывается как частное от деления разницы в насыщении артериальной и венозной крови на насыщение артериальной.

ЦЭO2 = (SаO2- SjO2)/ SаO2

Считая потребление кислорода неизменным в дискретные отрезки времени, можно по изменениям АВРO2 судить о динамике кровотока. При снижении МК происходит компенсаторное увеличение экстракции кислорода и увеличение АВРO2. Поэтому АВРO2 можно рассматривать как интегративный показатель, отражающий соответствие доставки и потребления кислорода мозгом (Robertson, Cormio, 1995). Однако описанные взаимоотношения верны только до определенного порога. Когда экстракция кислорода максимальная, дальнейшее снижение МК приводит к снижению потребления кислорода мозгом. В клинической практике потребление кислорода принято соотносить с массой вещества мозга и измерять в мл/100 г ткани. В многочисленных исследованиях показано, при тяжелой ЧМТ церебральный метаболизм снижается на 30-50% от нормы (Bouma et al., 1991; Cruz et al., 1993). При этом удельный вес потребления кислорода мозгом по отношению к потреблению на уровне всего организма снижается с 20% до 11% (Robertson, Cormio, 1995). Jaggi et al. (1990) продемонстрировали тесную корреляцию между исходом ЧМТ и глубиной нарушений потребления кислорода. Пациенты с потреблением кислорода менее 1,5 мл/100г/мин или погибали, или оставались глубокими инвалидами. При увеличении потребления кислорода (ПМКO2) неврологический статус улучшался. Так как корреляции между мозговым кровотоком и исходом найдено не было, то, следовательно, последний зависел от степени соответствия кровотока и ПМКO2. Robertson et al.(1992) установлено соответствие между исходом болезни и уровнем мозгового кровотока (сниженным, нормальным и повышенным). Но на каждом из этих уровней неврологический исход был тем лучше, чем выше была экстракция кислорода, что подверждает важность соответствия кровотока и метаболизма. Измерение АВРO2 в остром периоде ЧМТ показало (Robertson et al., 1992; Bouma et al., 1991), что экстракция кислорода в первые несколько часов после тяжелой ЧМТ может резко увеличиваться, сопровождая выраженное снижение мозгового кровотока. В течение последующих 36-48 часов этот показатель постепенно уменьшается, отражая восстановление соответствия метаболических потребностей нервных клеток и их кровоснабжения. Bouma et al.(1991) удалось показать, что снижение мозгового кровотока и повышение АВРO2 в первые 12 часов после травмы тесно коррелировало с тяжестью травмы. В тоже время исследования Bruzzone et al. (1997) не подтверждают эти данные. Авторы изучали изменение напряжения кислорода в ткани мозга (рtiO2) и сатурации гемоглобина в bulbus v. jugularis (SjO2) в зависимости от уровня напряжения кислорода в артериальной крови, изменявшегося при повышении содержания этого газа во вдыхаемой смеси от 30% до 100%. Установлено только повышение исследованных показателей без изменений артерио-венозной разницы по O2. Указанные факты свидетельствовали об отсутствии кислородной задолженности в мозге несмотря на тяжесть состояния больных (по шкале Глазго — менее 8). К сожалению, остались неясными сроки заболевания, в которые проводились исследования.

Метаболические процессы в мозге в настоящее время изучаются и сопоставляются с церебральной перфузией не только с помощью оценки потребления кислорода. О направленности метаболических процессов судят по величине лактата, глюкозы и глутамата (Persson et al., 1996). Причем определять указанные вещества можно не только в крови яремной вены, но и непосредственно в веществе мозга с помощью специально разработанной техники микродиализа. Диализат интерстициальной жидкости получается при использовании микротрубочек, имплантируемых в исследуемый участок церебральной ткани. Наибольший интерес вызывает оценка уровня лактата. Общеизвестно, что накопление этого метаболита отражает вызванное гипоксией угнетение цикла трикарбоновых кислот и цепочки окислительного фосфолирирования с компенсаторной активацией гликолиза. Методика микродиализа, несомненно, позволит получить интересные результаты, но сейчас она находится только в самом начале своего развития. Другим способом оценки метаболизма является анализ протонового спектра над различными участками мозга. По данным G. Teasdale (1995), появление пикового сигнала, соответствующего лактату, может свидетельствовать о развитии ишемии. Тот же автор использовал однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (SPECT — single photon emission computed tomography) с меченным иодом блокатором глутаматовых каналов для демонстрации активации глутаматовых рецепторов. Как известно, указанная аминокислота ответственна за развитие экситоксичности (нейротоксичность возбуждающих аминокислот), одного из предполагаемых механизмов церебральной ишемии(Smith et al., 1995). К сожалению, использование указанных методов позволяет проводить лишь дискретные измерения, кроме того, они являются трудоемкими и дорогостоящими.

Подводя итог сказанному, нужно подчеркнуть, что для предотвращения необратимых изменений в мозге важно не просто поддержание притока крови к мозгу, а соответствие доставки к мозгу необходимых метаболитов и потребности нейронов в них. Bouma, Muizelaar (1995) формулируют эту задачу следующим образом: «Поддержание оптимального притока к мозгу богатой кислородом крови». Поэтому важнейшими ориентирами, позволяющими оценить пользу тех или иных терапевтических воздействий, следует считать АВРO2, ЦПД и ВЧД. Необходимо согласиться с Robertson, Cormio (1995), что увеличение АВРO2 может еще не являться проявлением ишемии, а лишь компенсацией состояния гипоперфузии мозга. Однако данное состояние отражает истощение резервов компенсации и дальнейшее снижение кровотока или артериального содержания кислорода приведет к клинически значимой ишемии. Накопленные в настоящее время факты позволяют сделать следующие выводы. Следует признать полезными те лечебные мероприятия, которые приводят к снижению и нормализации увеличенной АВРO2, снижению ВЧД и повышению ЦПД. Необходимо воздержаться от тех воздействий, которые приводят к повышению АВРO2, снижению ЦПД ниже 60 мм рт.ст. и повышению ВЧД более 30 мм рт.ст. Остается неопределенной оценка тех воздействий, которые снижают нормальную величину АВРO2. Скорее всего, сниженная АВРO2 отражает негомогенность поражения мозга и смешивание крови от зон мозга с разной экстракцией кислорода. Поэтому, если лечебные мероприятия сопровождаются повышением ЦПД и не вызывают повышения ВЧД, их можно не расценивать как проявление «избыточной перфузии мозга» и считать полезными для обеспечения кровотока в пораженном мозге. С другой стороны, нельзя при этом исключить возможность провокации рецидива внутричерепного кровоизлияния, особенно при сосудистых заболеваниях мозга. Указанная проблема нуждается в дальнейшем изучении. Точно таким же образом остается неясной оценка лечебных мероприятий, повышающих ЦПД и, одновременно, ВЧД. Несомненно, что имеется точный предел, после которого негативные эффекты повышенного ВЧД начинают преобладать над позитивным влиянием увеличенного ЦПД.

Таким образом, только многокомпонентная система нейромониторинга, позволяющая производить интегративную оценку различных показателей давления, оксигенации и кровотока, дает возможность выработать адекватную лечебную стратегию при ЧМТ и сосудистых заболеваниях мозга. Расширение спектра клинических ситуаций с использованием этой системы позволит решить многие из поставленных выше вопросов. Однако не следует забывать, что многообразие систем нейромониторинга предназначается не для выработки единой терапевтической тактики, которую можно будет применять всегда и везде, а для выделения подгрупп пациентов с различным подходом к их лечению (Rosenfeld, 1997; Reilly, 1997).