К числу известных факторов, составляющих первую группу, относятся:
• осмолярность периваскулярного пространства, обусловленная концентрацией К+, Са2+, Ы§2+ и т.п.;
• уровень рН, связанный с изменениями рО2, рСО2 и содержанием кислых метаболитов в пе-риваскулярном пространстве;
• биологически активные вещества и нейропепти-ды тканевого происхождения;
• N0 нейроглиального происхождения.
Из этой группы факторов наиболее оперативным в развитии регуляторной сосудистой реакции представляется N0, поскольку установлено, что повышение функционально-метаболической активности нервной ткани в течение короткого промежутка времени (десятые доли секунды) сопровождается активацией фермента N0-синтетазы нейроглиального происхождения и образованием N0, который приводит к расслаблению сосудистых ГМК и реализации локальной вазодилатации.
Ко второй группе факторов развития функциональной гиперемии необходимо причислить:
• напряжение сдвига и продольное усилие сдвига на сосудистой стенке, уровень которых определяется изменениями физических параметров кровотока в сосудах;
• факторы биохимической природы, в первую очередь связанные с изменениями газового состава крови.
Представляется очевидным, что характер сосудистых реакций, развивающихся в нервной ткани мозга
При ее активации, является отражением взаимодействия во времени регуляторных влияний вне- и вну-трисосудистого происхождения. При этом действию факторов экстравазарной природы, в том числе N0 нейроглиального генеза, активирующихся в результате повышения клеточной деятельности, может принадлежать пусковое значение в развитии начальной фазы вазодилатации и первоначальном увеличении локального мозгового кровотока. В свою очередь, возрастание интенсивности локального мозгового кровотока порождает изменение напряжения сдвига на сосудистую стенку, что создает условия для формирования эндотелийзависимой дилатации мозговых сосудов и достижения адекватного уровня функциональной гиперемии в нервной ткани.
Подводя итог, следует подчеркнуть, что процессы регуляции циркуляторного обеспечения деятельности мозга, выражающиеся в стабилизации кровотока через мозг в целом при изменениях системного артериального и венозного давления, сдвигах химизма притекающей крови, с одной стороны, и в изменениях кровотока в более или менее обширных зонах мозга соответственно их функциональной активности - с другой, реализуются сложным механизмом, включающим в себя несколько регуляторных контуров.
Целевое назначение этой сложной системы регуляции - обеспечение притока метаболитов к ткани мозга, эвакуация продуктов деятельности нервной ткани и поддержание ее водного баланса. Приоритетность каждой из рассмотренных выше функциональных задач определяется по ее значимости в конкретных ситуациях. Например, в условиях циркуляторной недостаточности мозга возрастает роль регуляторного механизма, ответственного за эвакуацию продуктов метаболизма нервной ткани. В условиях артериальной гипертензии или при повышении давления в венозных сосудах мозга увеличивается роль регуляторного механизма, обеспечивающего водный баланс в нервной ткани. Комбинированные возмущаюшие воздействия в системе мозгового кровообращения ведут к сложному взаимодействию регуляторных контуров кровоснабжения мозга.
Все варианты сосудистых реакций в головном мозге требуют тщательного изучения, так как на этой фундаментальной основе возможно объяснение механизмов развития цереброваскулярных нарушений. Этому могут способствовать информативные методы исследования мозгового кровотока.
Методы исследования мозгового кровотока
Своевременная диагностика способна выявлять как сами заболевания, так и причины их возникновения, благодаря чему становится возможным эффективное лечение. Рассмотрим основные методы исследования структуры головного мозга.
Реоэнцефалография (РЭГ) - метод оценки функционального состояния сосудов головного мозга, основанный на регистрации изменений электрического сопротивления (импеданса) тканей и обусловлен пульсовыми колебаниями сосудов.
Ультразвуковая допплерография (УЗДГ) - исследование проводят для оценки кровотока в крупных и средних сосудах головы и шеи. Ультразвуковую доп-плерографию можно использовать и в целях выявления первых признаков патологии сосудистого русла, и для контроля проводимого лечения.
Нейросонография (НСГ) - ультразвук отлично справляется с исследованием головного мозга новорожденных до момента закрытия большого родничка. Нейросонография безопасна и к тому же дает массу информации, позволяющей выявлять патологии на ранних стадиях и верно оценивать эффективность проводимого лечения.
Магнитно-резонансная томография (МРТ) сосудов головного мозга - достаточно сложный, но высокоинформативный метод обследования, основанный на механизме ядерно-магнитного резонанса. В настоящее время применяется в виде технологии функциональной МРТ (фМРТ).
Магнитно-резонансная ангиография (МРА) - метод, не требующий прямой пункции артерии, быстро совершенствуется и открывает большие перспективы для изучения сосудистого русла головного мозга. МРА дает возможность построения трехмерной реконструкции сосудистой сети в рассматриваемой области, позволяет выделять для исследования определенные нервные сосуды и стволы из проекции отделов головного мозга.
Компьютерная томография (КТ) сосудов головного мозга - заключается в измерении интенсивности прохождения рентгеновских лучей через мозговую ткань. Метод дает возможность рассмотреть срезы головного мозга на разном уровне горизонтальной плоскости. Компьютерная томография выявляет врожденные пороки развития, определяет месторасположение и характер патологий, фиксирует степень расширения ликворосодержащей системы головного мозга.
Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) - метод, основанный на применении радиофармпрепаратов, дающих возможность построить трехмерную реконструкцию функциональных процессов, протекающих в мозге человека.
Несмотря на разнообразие методов исследования мозгового кровотока, не существует унифицированной методики, дающей возможность многопланово оценить состояние церебрального кровообращения. В исследовании сосудистой патологии головного мозга, а также в изучении реактивности мозговых сосудов все составляющие крайне важны и дополняют друг друга. Поэтому представляется важным комплексный подход к диагностике церебрального кровотока у пациентов с сочетанным многососудистым поражением ветвей дуги аорты и коронарных артерий.
В настоящее время существует много новых диагностических методов исследования патологии сосудов головного мозга. Ультразвуковое дуплексное сканирование (УЗДС) занимает лидирующее место среди методов оценки сосудистой системы мозгового кровообращения. Активное развитие науки и новых технологий подарило врачам несколько поколений ультразвуковых приборов, которые позволяют лока-
Лизовать поражение и определить его степень. При исследовании брахиоцефальных и интракраниальных сосудов проводятся локация и визуализация их среза. УЗДС позволяет визуализировать почти все артерии головноиго мозга, а также определить направление и линейную скорость кровотока.
Использование транскраниального дуплексного сканирования (ТКДС) способствует более достоверной диагностике локализации поражения сонных и позвоночных артерий. Ультразвуковая оценка кровотока по артериям основания мозга является наиболее сложным, по сравнению с другими, методом. Использование компрессионных и функциональных нагрузочных проб облегчает диагностику поражений ветвей дуги аорты. Анализ данных УЗДС и ТКДС показывает их высокую диагностическую ценность, возможность на основании только этих результатов определить вид поражения артерий. Указанные методы необходимы для первичной диагностики функционального состояния виллизиева круга и определения показаний к ан-гиографическому исследованию больных.
ТКДС является одним из самых «молодых» из ультразвуковых методов. С момента внедрения его в повседневную клиническую практику прошло чуть более 15 лет. Данный метод имеет важное диагностическое значение, позволяя выявить различные виды патологии вещества головного мозга и его сосудистой системы. ТКДС является одним из наиболее достоверных методов исследования величины, направления и спектральных составляющих кровотока в интракра-ниальных ветвях внутренней сонной артерии, задних мозговых артериях, коллатерального кровообращения по передней и задней соединительным артериям, а также по глазничному анастомозу в норме и при окклюзии внутренней сонной артерии, превосходя по своей чувствительности ангиографию. Немаловажна роль ТКДС и в выявлении аневризмы артерий, а также артериовенозных мальформаций сосудов основания мозга.
Ультразвуковые методы диагностики церебро-васкулярной реактивности и резервов коллатерального кровообращения. Количественное определение параметров ауторегуляции кровотока нуждается в исследовании изменений кровотока при воздействии различных функциональных проб, вызывающих ва-зодилататорную или вазоконстрикторную реакцию. Изменение линейной скорости мозгового кровотока под действием функциональных проб обозначается термином «цереброваскулярная реактивность». Для количественной оценки цереброваскулярной реактивности используются коэффициенты или индексы реактивности, представляющие собой отношение показателей кровотока во время пробы к значению этого же показателя непосредственно перед функциональной пробой. В клинической практике при оценке цереброваскулярной реактивности в ка-ротидном бассейне головного мозга с помощью транскраниальной допплерографии (ТКДГ) чаще других используют два вида тестов:
• тесты, вызывающие изменения газового состава артериальной крови, к которым относят гипер-
капнические (ингаляция 5-7% СО2 произвольная задержка дыхания, внутривенное введение 1 г ацетазоламида) и гипокапнически-гипоксиче-ские (гипервентиляция, ингаляция кислорода) нагрузки;
• тесты с изменением перфузионного давления в мозговых артериях: ортостатическую и анти-ортостатическую нагрузки, тесты компрессии общей сонной артерии.
Гиперкапнические тесты приводят к прогрессивному расширению артерий и артериол мозга преимущественно малого диаметра. Снижение в результате этого периферического сосудистого сопротивления обеспечивает увеличение объема крови, поступающей в мозг, что отражается в увеличении линейной скорости кровотока по базальным артериям мозга. Выраженность реакции принято оценивать по изменению кровотока в средней мозговой артерии. Самое широкое распространение получила проба с ингаляцией 5-7% СО2. Большинство исследователей определяют цереброваскулярную реактивность как изменение показателя кровотока при изменении парциального давления СО2 (рСО2) в артериальной крови на 1 мм рт. ст. Показана прямая линейная зависимость между линейной скоротью кровотока по средней мозговой артерии и рСО2: нормой СО2-реактивности считается 2-3% на 1 мм рт. ст. Максимальное увеличение скорости кровотока в средней мозговой артерии при гиперкапнии может превысить 50% от исходного уровня. Недостатки метода состоят в том, что проведение пробы требует наличия дополнительной дыхательной аппаратуры; по достижении состояния гиперкапнии обследуемый начинает испытывать неприятные ощущения нехватки воздуха, прилива крови к голове, описана возможность развития гипертонического криза на фоне гиперкап-нии. Поэтому в настоящее время чаще используется проба с произвольной задержкой дыхания (проба Штанге), обеспечивающая повышение уровня эндогенного СО2, или проба с внутривенным введением 1 г ацетазоламида (ингибитора карбоангидразы, действие которого вызывает снижение рН крови и рефлекторное расширение артериол). При внутривенном введении ацетазоламида скорость кровотока в средней мозговой артерии увеличивается примерно на 35% по отношению к исходному уровню, причем эта реакция достигает максимальной выраженности через 10 мин после введения препарата, а стойкое увеличение скорости кровотока продолжается около 30 мин.
Гипокапнические тесты (гипервентиляция, реже -вдыхание кислорода) приводят к противоположным изменениям: снижению уровня СО2, сужению пи-альных сосудов, повышению периферического сосудистого сопротивления, снижению объема кровотока. Отражением этих процессов является снижение линейной скорости кровотока в средней мозговой артерии. Диапазон реактивности отражается индексом вазомоторной реактивности, который рассчитывается как отношение разницы между линейной скорости кровотока на фоне гиперкапнической и гипокапнической нагрузок к исходному уровню кровотока.
Для оценки функционирования миогенного механизма регуляции мозгового кровотока используются компрессионный тест, тесты с нитроглицерином и немедикаментозной артериальной гипотензией.
При проведении компрессионного теста выполняют пальцевую компрессию общей сонной артерии в течение 5 кардиоциклов с ее прекращением в фазу диастолы. Регистрируют линейную скорость кровотока в ипсилатеральной средней мозговой артерии до, во время и на протяжении 10-15 с после прекращения пробы с компрессией. По завершении компрессии в норме отмечается выраженный подъем кровотока -транзиторная гиперемическая реакция, длительность которой не превышает 10 с. Она возникает на фоне стабильных показателей системной гемодинамики, что позволяет объяснить увеличение линейной скорости кровотока только церебральными механизмами. Учитывая, что периферическое сопротивление сосудов во время гиперемической реакции ниже исходного уровня, предполагается, что она является следствием снижения циркуляторного сопротивления в бассейне средней мозговой артерии в ответ на снижение перфузионного давления. Таким образом, имеется широкий арсенал тест-нагрузок, позволяющих с помощью ТКДГ оценивать состояние центрального перфузионного резерва.
Использование ТКДГ с функциональными тестами у пациентов с окклюзирующими поражениями магистральных артерий головного мозга позволило прогнозировать ишемические поражения головного мозга, оптимизировать отбор больных, нуждающихся в хирургическом вмешательстве. Изменения цереброваскулярной реактивности у пациентов с ок-клюзирующим поражением внутренней сонной артерии легли в основу классификации коллатерального кровоснабжения и определения показаний к экстра-интракраниального анастомозирования. Наибольшее количество исследований посвящено оценке риска развития нарушений мозгового кровообращения у пациентов с гемодинамически значимыми стенозами и окклюзиями внутренней сонной артерии.
Изучение состояния резервов коллатерального кровообращения при недостаточности мозгового кровообращения показало, что у пациентов со сниженным гемодинамическим резервом неврологический дефицит при поражениях магистральных артерий головного мозга выражен больше, чаще возникает рецидив инсульта. Оценка наличия функционирующих соединительных артерий у пациентов с ишемическим инсультом на фоне гемодинамически значимого поражения внутренней сонной артерии показала отсутствие функционирующей передней соединительной артерии у 48% пациентов и отсутствие задней соединительной артерии у 57% пациентов. Считают, что такая высокая частота случаев отсутствия передней соединительной артерии у пациентов с развившимся ишемическим инсультом указывает на значимую роль в предотвращении ишемии мозга этого артериального сосуда.