Бензодиазепины
Бензодиазепины также снижают MK и метаболические потребности мозга, но в меньшей степени, чем барбитураты, этомидат и пропофол. Бензодиа зепины обладают противосудорожным эффектом. Мидазолам — это бензодиазепин выбора в анестезиологии, поскольку его действие наиболее кратковременно. Индукция анестезии мидазоламом может значительно снизить ЦПД у пожилых и тяжелобольных; в ряде случаев мидазолам заметно замедляет пробуждение.
Кетамин
Кетамин — единственный неингаляционный анестетик, который вызывает вазодилатацию сосудов мозга и увеличивает MK (на 50-60 %). Избирательная активация ряда систем мозга (лимбичес-кой pi ретикулярной) частично компенсирует угнетение других (соматосенсорной и слуховой), так что в целом метаболические потребности мозга не изменяются. Кетамин может вызвать эпилептоид-ную активность в таламической и лимбической областях. Кетамин замедляет всасывание цереброспинальной жидкости, не влияя на ее образование. Повышение MK, внутричерепного объема крови, объема цереброспинальной жидкости может значительно увеличить ВЧД при сниженной растяжимости внутричерепной системы.
2. Вспомогательные средства
При в/в введении лидокаин уменьшает метаболические потребности мозга, MK и ВЧД, но в меньшей степени, чем неингаляционные анестетики. Главное преимущество лидокаина — снижение MK (в результате вазоконстрикции сосудов мозга) без влияния на системное кровообращение. Токсичность и риск возникновения судорог ограничивают введение повторных доз лидокаина (при в/в введении лидокаин действует кратковременно).
Дроперидол практически не влияет на метаболические потребности мозга и умеренно снижает MK. В сочетании с опиоидами (методика нейролептанальгезии) дроперидол может значительно замедлить пробуждение и восстановление сознания. Налоксон и флумазенил, устраняя действие опиоидов и бензодиазепинов соответственно, ликвидируют также их благоприятное влияние на метаболические потребности мозга и MK. При введении налоксона (но не флумазени-ла) может развиться тяжелая артериальная гипертония.
З.Вазопрессоры
При ненарушенном гематоэнцефалическом барьере и сохраненной ауторегуляции мозгового кровообращения вазопрессоры способны увеличить MK, только если АДср выше 150- 160ммрт. ст. или ниже
50-60 мм pm. cm. Если механизмы ауторегуляции повреждены, то вазопрессоры увеличивают ЦПД и MK. Метаболические потребности мозга возрастают параллельно MK. (3-Адреномиметики стимулируют центральные |3гадренорецепторы, что увеличивает метаболические потребности мозга и MK; повышение проницаемости гематоэнцефалическо-го барьера усиливает эффект р-адреномиметиков. (3-Адреномиметики не оказывают прямого влияния на метаболизм мозга и MK. Ct2-Адреномиметики вызывают вазоконстрикцию сосудов мозга. Чрезмерное увеличение АД при использовании любого вазопрессора нарушает целостность гематоэнцефа-лического барьера.
4. Вазодилататоры
В отсутствие артериальной гипотонии большинство вазодилататоров вызывает дозозависимое расширение сосудов головного мозга и увеличение MK. Когда вазодилататоры снижают АД, то MK не уменьшается или даже немного повышается, что приводит к увеличению внутричерепного объема крови. При сниженной растяжимости внутричерепной системы вазодилататоры могут значительно увеличить ВЧД. Триметафан — единственный из этой группы препаратов, практически не влияющий на MK и внутричерепной объем крови.
5. Миорелаксанты
Миорелаксанты действуют на ЦНС опосредованно. Они вызывают расширение сосудов мозга (вследствие высвобождения гистамина) и повышают АД, что приводит к увеличению ВЧД. С другой стороны, миорелаксанты могут вызвать артериальную гипотонию (вследствие высвобождения гистамина и блокады вегетативных ганглиев), что уменьшает ЦПД. Сукцинилхолин, активируя мышечные веретена, возбуждает ЦНС, что приводит к увеличению ВЧД. Адекватная доза тиопентала, гипервентиляция и дефасциркулирующая доза деполяризующего миорелаксанта (особенно метоку-рина) существенно уменьшают выраженность подъема ВЧД при применении сукцинилхолина. Тубокурарин, атракурий, метокурин и мивакурий высвобождают гистамин. При введении больших доз панкурония развивается артериальная гипертония, при использовании тубокурарина может наступить блокада вегетативных ганглиев.
В большинстве случаев повышение ВЧД при введении миорелаксантов обусловлено недостаточной глубиной анестезии во время ларингоскопии и интубации трахеи. При длительном апноэ возникают гиперкапния и гипоксия, которые также приводят к значительному подъему ВЧД.
ЗАЩИТА МОЗГА ОТ ИШЕМИИ
Патофизиология ишемии мозга
Из-за высокой потребности в кислороде и глюкозе мозг чрезвычайно чувствителен к ишемии. Нарушение перфузии мозга, гипогликемия и гипоксия быстро вызывают повреждение нейронов; снижение перфузии, помимо того, приводит к накоплению токсических продуктов обмена. Если PaO2, MK и уровень глюкозы в крови не нормализуются в течение 3-8 мин, то запасы АТФ истощаются и наступает необратимое повреждение мозга. Внутриклеточная концентрация K+ снижается, Na+-повышается (см. также гл. 19). Особенно важно увеличение внутриклеточной концентрации Ca2+, которое осуществляется в результате следующих процессов: (1) АТФ-зависимая помпа из-за недостатка кислорода и глюкозы не способна перемещать ионы кальция из цитозоля наружу или во внутриклеточные цистерны; (2) внутриклеточная концентрация Na+увеличивается (гл. 19); (3) происходит выброс возбуждающего нейротрансмитте-ра глутамата (гл. 18).
Устойчивое увеличение внутриклеточной концентрации Ca2+ активирует липазы и протеазы, что влечет за собой структурное повреждение нейронов. Повышение концентрации свободных жирных кислот наряду с высокой активностью цикло-оксигеназы и липоксигеназы приводит к образованию простагландинов и лейкотриенов — мощных медиаторов клеточного повреждения. Накопление токсичных продуктов обмена, таких как молочная кислота, вызывает дальнейшее повреждение нейронов и затрудняет регенерацию. Наконец, при ре-перфузии в участках ишемии происходит дополнительное повреждение тканей за счет образования свободных радикалов.
Стратегии защиты мозга
Выделяют очаговую (неполную) и тотальную (полную) ишемию мозга. Правда, такое разделение несколько искусственно, потому что главное значение имеет тяжесть ишемии, а не механизм ее развития, однако эта классификация полезна с клинической точки зрения. Тотальная ишемия мозга возникает при остановке кровообращения (из-за болезни сердечно-сосудистой системы или во время кардиохирургических операций с искусственным кровообращением, гл. 21) и при тяжелой гипоксии (при дыхательной недостаточности, утоплении, асфиксии, анестезиологических осложнениях). К очаговой ишемии мозга приводят инсульт (ишемический и геморрагический) и травма мозга (закрытая ЧМТ, проникающая ЧМТ и хирургическая травма).
В некоторых случаях удается нормализовать функцию системы кровообращения, внешнее дыхание и кислородную емкость крови, восстановить просвет сосуда при окклюзии; эти мероприятия помогают возобновить перфузию и окигенацию мозга. Вокруг очага ишемии с необратимыми структурными нарушениями, в зоне пограничного кровотока (< 15 мл/ 100 г/мин), существует жизнеспособная область функционального повреждения. При быстрой нормализации перфузии функция нейронов в этой зоне может быстро восстановиться, поэтому ее называют "ишемическая пенум-бра" ("пенумбра" в переводе с греч. означает "полутень" — Прим. перев.).
С практической точки зрения меры по профилактике и лечению тотальной и очаговой ишемии мозга фактически не различаются. В обоих случаях необходимо увеличить ЦПД, снизить метаболические потребности мозга, блокировать действие медиаторов повреждения нейронов. Стратегией выбора является профилактика, потому что при состоявшейся ишемии защита мозга менее эффективна.
Гипотермия
Гипотермия — наиболее эффективный метод зашиты мозга от тотальной или очаговой ишемии. Глубокая гипотермия при полной остановке кровообращения в течение 1 ч во время кардиохирур-гических операций позволяет избежать повреждения ЦНС (гл. 21). В отличие от анестетиков гипотермия не только подавляет биоэлектрическую активность мозга, но и уменьшает базальные метаболические потребности мозга; иными словами, даже после появления изолинии на ЭЭГ метаболические потребности мозга продолжают снижаться. Умеренная гипотермия (до 33-35 0C) также защищает мозг от ишемии и, в отличие от глубокой, сопровождается меньшим числом побочных эффектов (гл. 6).
Анестетики
Барбитураты, этомидат, пропофол и изофлюран угнетают биоэлектрическую активность мозга вплоть до появления изолинии на ЭЭГ, но, к сожалению, не влияют на базальные метаболические потребности мозга. Все вышеперечисленные анестетики, за исключением барбитуратов, подавляют метаболизм в различных отделах мозга неравномерно. Барбитураты, кроме того, увеличивают регионарный MK в участках ишемии, блокируют натриевые каналы, уменьшают отек мозга и поступление кальция в нейроны, устраняют puipi снижают образование свободных радикалов.
Исследования на животных и людях показали, что барбитураты защищают мозг при очаговой, но не при тотальной ишемии. Хотя в ряде опытов на животных продемонстрировано, что этомрадат, пропофол и, возможно, изофлюран позволяют предупредрпъ ишемию, результаты исследований носят противоречивый характер, а клинический опыт использования этих препаратов ограничен. Кетамин, теоретически, может предотвратить неблагоприятное воздействие на мозг глутамата, блокируя его связыванр!е с NMDA-рецепторами (NMDA — это N-метил-В-аспартат; гл. 18), однако данные, полученные после применения этого препарата на животных, также весьма спорны.