6 курс / Кардиология / Диагностика_и_лечение_хронических_форм_недостаточности_мозгового

Оптимизация способа оценки цереброваскулярного резерва

реносчиками в сосудистой системе, а парциальное давление СО2 – самый мощный и активный регулятор мозгового кро вотока [31, 51, 60].

Увеличение содержания углекислого газа в плазме крови приводит к раздражению рецепторов синокаротидной зоны

игладкомышечных элементов сосудистой стенки, следстви ем чего является расширение артерий, что сопровождается общим снижением периферического сопротивления и уве личением скоростных параметров кровотока в крупных ин тракраниальных артериях. Адекватное возрастание пиковой систолической скорости кровотока по сравнению с исход ным уровнем в средней мозговой артерии, по данным S. Kety

иС. Smidt составляет в среднем 43–52,5%. Вдыхание 2,5%

смеси СО2 с воздухом не меняет уровень мозгового кровото ка, вдыхание 3,5% смеси CO2 с воздухом приводит к возрас танию мозгового кровотока на 10%, 5% смеси – на 50% и 7%

смеси – на 100%. По данным Ohta S. с соавт., выявляется экспоненциальная зависимость между величиной возраста ния линейной скорости кровотока в средней мозговой арте

рии и величиной Рсо2 с коэффициентом 0,0399 мм рт. ст. при нормотензии 90 мм рт. ст.

Вработе Hetzel А. с соавт. было продемонстрировано, что

при вдыхании 5% смеси СО2 с воздухом изменяются не толь ко параметры кровотока в средней мозговой артерии, но и

уровень артериального давления. Исследовали восьмидеся ти одного здорового добровольца в возрасте от 19 до 74 лет, им проводились: мультимодальный мониторинг артериаль ного давления, контроль частоты сердечных сокращений,

Рсо2 и изменения допплеровского сдвига частот в левой сред ней мозговой артерии методом транскраниальной доппле

рографии. Выявлено параллельное возрастание Рсо2 и доп плеровского сдвига частот в средней мозговой артерии —

241

Ауторегуляция мозгового кровотока и цереброваскулярный резерв...

3,6–1,6% на 1 мм рт. ст. Уровень системного артериального давления существенно возрастал через 60 с гиперкапнии, в среднем на 0,50–0,55 мм на 1 мм рт. ст. Менее выраженным было влияние уровня системного артериального давления на величину допплеровского сдвига частот.

Гипокапния (гипероксия), в противоположность гипер капнии, вызывает сужение артериол и соответствующие из менения кровотока в крупных артериальных сосудах.

Ряд авторов и мы считаем, что исследование реактивнос ти мозговых сосудов необходимо проводить при использо вании как гиперкапнической, так и гипокапнической (либо гипероксической) нагрузок, и обязательно исходно в усло виях нормокапнии, что позволяет оценить пределы измене ния кровотока по мозговым сосудам (ауторегуляторный ди апазон) и определить в ауторегуляторном диапазоне место, соответствующее кровотоку у конкретного больного, т.е. оценить резервные как вазоконстрикторные, так и дилата торные возможности системы мозгового кровообращения данного пациента.

Для проведения ориентировочных тестов используются пробы с задержкой дыхания (гиперкапнический тест) или с гипервентиляцией (гипокапнический тест). Данные пробы были разработаны для клинических целей для быстрой ка чественной оценки ауторегуляции мозгового кровотока [61, 62]. Так как тесты основаны на условной задержке дыхания или его учащении, то практически не поддаются стандарти зации, потому что значимо зависят от индивидуальных па раметров дыхательного аппарата пациента, и, соответствен но, требуют предварительной его оценки с расчетом всех его параметров (частоты и объема дыхания, качественной и ко личественной оценки вентилируемого воздуха и т.д.) либо постоянным мониторированием газового состава артериаль

242

Оптимизация способа оценки цереброваскулярного резерва

ной крови для достижения его целевой концентрации. По этому обладают крайне низкой воспроизводимостью, широ ко используются как оценочно ориентировочные тесты и не рекомендованы для проспективных исследований. Воспро изводимость результатов исследования цереброваскулярной реактивности на фоне различных функциональных нагру зочных стимулов показана в работе Totaro R. с соавт. Авторы исследовали 45 практически здоровых лиц с использовани ем функциональных нагрузочных стимулов в виде вдыхания 5% смеси углекислого газа или 95% кислорода, теста с за держкой дыхания, теста с гипервентиляцией. Проводили со поставление ближайших и отдаленных (24 ч) результатов ис следования цереброваскулярной реактивности. Для ингаля ционных тестов как краткосрочная, так и долгосрочная вос производимость тестов были хорошими, значения r находи лись в диапазоне 0,55–0,43. Для теста с задержкой дыхания краткосрочная воспроизводимость теста была хорошей, r=0,41, долгосрочная — низкой, r=0,17. Для теста с гипер вентиляцией краткосрочная воспроизводимость теста была удовлетворительной, r=0,53, долгосрочная – сниженной, r=0,31.

Простая и обоснованная идея использования изменения парциального давления СО2 подвигла к разработке различ ных способов ее осущетвления, в том числе к созданию при боров с использованием закрытого контура, основанного на постепенном увеличении концентрации СО2 в каком либо закрытом объеме с контролем концентрации газов с помо щью капнографа. Способ также требует стандартизации ис ходя из индивидуальных параметров пациентов с жестким контролем концентрации газов и необходимостью исполь зования не только самого контура, но и капнографа с мони торингом газового состава крови одновременно. Ингалля

243

Ауторегуляция мозгового кровотока и цереброваскулярный резерв...

ционные тесты с использованием смеси углекислого газа (наиболее часто используемые смеси 5–7%) или 100% кис лорода в большей степени поддаются стандартизации, об ладают высокой специфичностью и воспроизводимостью.

В научных и клинических исследованиях находят свое применение тесты с использованием экзогенных химичес ких стимуляторов. Нагрузочная проба с внутривенным вве дением ацетазоламида (диамокса) позволяет получать стан дартизованные данные. Сосудорасширяющее действие это го препарата весьма значительно и не уступает таковому при применении углекислого газа. Несомненное преимущество ацетазоламида в том, что препарат не оказывает заметного влияния на такие важные показатели системной гемодина мики, как артериальное давление, парциальное давление углекислого газа в крови и уровень поглощения глюкозы и кислорода. После внутривенного введения 1 г ацетазолами да мозговой кровоток начинает повышаться через 2–3 мин, достигает максимальных значений спустя 20–25 мин и за тем постепенно снижается (период полувыведения – при близительно 95 мин) [48].

Для оценки активности и сохранности миогенного меха низма ауторегуляции мозгового кровотока применяются пробы с сублингвальным введением нитроглицерина. Он широко распространен в повседневной клинической прак тике. В экспериментах на животных было показано, что нит роглицерин расширяет крупные экстра и интракраниаль ные ветви, а также снижает системное артериальное давле ние. Однако при этом не происходит снижения объема кро ви в мозге, т.к. степень дилататорной реакции крупных це ребральных артерий больше, чем для мелких сосудов. Резуль татом такой реакции являются снижение скорости кровото ка и некоторое повышение индексов периферического со

244

Оптимизация способа оценки цереброваскулярного резерва

противления, фиксируемое при ультразвуковом исследова нии. В частности, пиковая систолическая скорость крово тока в средней мозговой артерии после приема нитроглице рина снижается по сравнению с исходной на 15,3±4,8%, ус редненная по времени средняя скорость – на 9,8±1,2%, объемная скорость кровотока – на 70,3±34,5 мл/мин, диа метр средней мозговой артерии увеличивается в среднем на 37%.

В литературе есть редкие сообщения об использовании в качестве функциональных нагрузочных тестов нимодипина и кетансерина или курантила, но отсутствие стандартизован ных данных о характере ответа на эти тесты, довольно боль шое количество побочных эффектов, длительный период достижения максимально эффективной дозы и полувыведе ния не сделали пробы широко распространенными.

Распространены и просты в исполнении тесты, основан ные на изменении функциональной активности мозга [63]. Четкая зависимость мозгового кровотока от изменений фун кциональной активности мозга была установлена с исполь зованием радиологических методов, а также методики во дородного клиренса с применением имплантированных в мозг электродов. При этом выявлена четкая зависимость изменений мозгового кровотока от нейрональной активно сти. В качестве нагрузочных стимулов используются психо физиологические стимулы в виде чтения текста, разговора, счета в уме, зрительного сопоставления образов, запомина ния вербальных и зрительных образов и др., оптокинетичес кого нистагма, вспышки света, световой стимуляции шах матным экраном, дозированных звуковых щелчков через наушники, звучания музыки, двигательной нагрузки на кисть, стопу и др. Так, например, Stoll М. с соавт. в 1998 г. получил увеличение мозгового кровотока в средней мозго

245

Ауторегуляция мозгового кровотока и цереброваскулярный резерв...

вой артерии с двух сторон на 18 % у 21 здорового доброволь ца при использовании теста с разжиманием и сжиманием рук, что было сопоставимо с применением ацетазоламина. R. Aaslid у 10 здоровых лиц зафиксировал увеличение ско рости кровотока в ответ на световую стимуляцию в средних мозговых артериях на 3,3%, а световая стимуляция шахмат ным экраном приводила к увеличению скорости кровотока на 30,9%, что сопоставимо с реакцией на ингаляционный тест. Тогда как нагрузка воображением существенно не из меняла скоростные параметры кровотока в задней мозговой артерии. При разных типах стимулов возможно изменение ауторегуляции в разных регионах артерий, визуальная сти муляция при открывании глаз увеличивает скорость крово тока в задней мозговой артерии у 45 здоровых добровольцев и не меняется по средней мозговой артерии [64]. Однако все эти методы основаны на оценке скорости выведения инди каторов из мозговой ткани, что не позволяет выявить быст рое усиление или ослабление мозгового кровотока, легко определяемое ультразвуковыми методами, кроме того, это сложные комплексные реакции, из которых трудно вычле нить отдельные компоненты нарушения регуляции мозго вого кровотока. Соответственно, они будут зависеть от це лого ряда целостности механизмов реализации той или иной функции организма и трудно воспроизводимы.

Не редко в качестве нагрузочного теста используется предложенный С. Giller в 1991 г. тест измерения динамики мозгового кровотока в условиях индуцированной системной гипотензии [65, 66].

Короткая компрессия просвета общей сонной артерии приводит к резкому падению давления с последующей ди лататорной реакцией мозговых артерий. Пережатие общей сонной артерии на 3 с гомолатеральной стороны, сопровож

246

Оптимизация способа оценки цереброваскулярного резерва

дается снижением линейной скорости кровотока в средней мозговой артерии на 30–50% и после компрессии происхо дит кратковременное увеличение линейной скорости кро вотока в средней мозговой артерии более чем на 10%. В обес печении данной ауторегуляторной реакции принимают уча стие миогенный, метаболический, эндотелиальный и невро генный механизмы. В связи с этим получаемая при исполь зовании данной пробы информация о состоянии миогенно го механизма регуляции недостаточно специфична и, кроме того, не безопасна и находит свое применение главным об разом при нейрохирургических вмешательствах.

В настоящий момент используется ортостатическая и ан тиортостатическая нагрузка, где происходит рефлекторное снижение или повышение (соответственно) регионарного артериального давления. Это приводит к ауторегуляторной полисегментарной вазодилатации или констрикции цереб ральных артерий. Ультразвуковым эквивалентом этого ответа является снижение или, соответственно, повышение (в за висимости от пробы) скорости кровотока и сцепленные с из менением скоростей кровотока смещение индексов сопро тивления в артериях основания мозга. Степень увеличения усредненной по времени максимальной и средней скорос тей кровотока при антиортостатической пробе в норме со ставляет не менее 10% в сравнении с исходным уровнем.

Но все рассмотренные способы оценки цереброваскуляр ной реактивности являются недостаточно точными и объек тивными, т.к. используют в качестве функциональных на грузочных тестов несвойственные для системы регуляции мозгового кровообращения и часто не естественные или слишком полифункциональные воздействия. По данным многих авторов, при сопоставлении вазодилататорного эф фекта 1 г ацетазоламида, который использовался в качестве

247

Ауторегуляция мозгового кровотока и цереброваскулярный резерв...

стандартизирующего, и ингаляции смеси 5% углекислого газа с воздухом с помощью позитронно эмиссионной томог рафии Gambhir S. c соавт. была выявлена значимая статис тическая зависимость между степенями вазодилататорных ответов (r=0,701, р<0,001). Степень вазодилататорного от вета на гиперкапнический стимул составила 52%, на внут ривенное введение ацетазоламида – 49,7%. Аналогичные данные при сравнении гиперкапнической (гипероксичес кой) и медикаментозной (ацетазоламидом) нагрузок полу чены Ringelstein Е.В. с соавт., величина коэффициента кор реляции r составила 0,79 при значении р<0,0001 (для гипер капнической нагрузки). Поэтому для получения достовер ной информации о цереброваскулярной реактивности целе сообразно в качестве стимула химической природы, воздей ствующего на метаболический механизм ауторегуляции, ис пользовать физиологические раздражители, а именно угле кислый газ или кислород, являющиеся естественными ин формационными переносчиками в сосудистой системе. Же лательно использование раздражителей в щадящем режиме, особенно для пациентов с наличием гипертензивной энце фалопатии, мозговой кровоток которых весьма уязвим.

Оптимизация способа оценки цереброваскулярного резерва

Нами была поставлена и решена одна из инте реснейших и важных задач: повышение информативности, воспроизводимости и точности оценки цереброваскулярной реактивности и процессов ауторегуляции мозгового крово тока с разработкой техники проведения, стандартизации метода и оптимизации времени исследования для создания щадящих условий нагрузочного гипероксического теста.

248

Оптимизация способа оценки цереброваскулярного резерва

Этого удалось достигнуть с помощью разработки и приме нения оригинального комплексного устройства для оценки цереброваскулярного резерва (рис. 3.11), которое обеспечи вает стабильную концентрацию подаваемой газовой смеси посредством инжекторной подачи 4% двуокиси углерода с воздухом или 100% кислородом и регистрирующего устрой

Рис. 3.11 Портативное устройство для оценки цереброваскулярного резерва

Примечание: 1 – баллон с кислородом (2 л), 2 – баллон с двуокисью углерода (СО2) (2 л), 3 – двухкамерный редуктор для О2 (ГОСТ 5313–59), 4 – двухкамерный редуктор для СО2 (ГОСТ 5313–59), 5 – блок ротаметрических дозиметров – два дозиметра для кис# лорода с пределами измерений от 0 до 2 л/мин и от 2 до 10 л/мин, 6 – дозиметр для двуокиси углерода (СО2) с пределами измерения от 0 до 2 л/мин, 7 – направляющие клапаны, 8 – дыхательный шланг диаметра 22 мм для О2, 9 – дыхательный шланг диаметра 8 мм для инжекторной подачи двуокиси углерода при проведении гиперкапнического нагрузочного теста, 10 – нереверсивный кла# пан, 11 – лицевая маска с надувным обтуратором, 12 – регист# рирующее устройство – аппарат ультразвуковой диагностики – HDI 5000 SonoCT (Philips–ATL, Германия–США)

249

Ауторегуляция мозгового кровотока и цереброваскулярный резерв...

ства – аппарата ультразвуковой диагностики для осуществ ления транскраниальной допплерографии с регистрацией и оценкой изменения количественных показателей кровото ка в покое и на фоне гиперкапнического и гипероксическо го нагрузочных тестов, проводя их последовательно, с рас четом коэффициентов и индексов, характеризующих резерв

ипроцессы ауторегуляции мозгового кровотока.

Уздоровых добровольцев и пациентов трех возрастных групп: 20–30 лет, 30–40 лет и старше 40 лет – в одной и той же исследовательской комнате при температуре окружаю щей среды 22 °С, мы определяли состояние мозгового кро вообращения стандартным методом транскраниальной доп плерографии на аппарате HDI 5000 SonoCT (Philips–ATL, Германия–США). Оценивали качественные показатели (ха рактер доплеровского сигнала, форма допплерограммы, рас пределение частот по допплерограмме, направление крово тока) и количественные характеристики (рис. 3.12).

Учитывая целостность, анатомическую и функциональ ную взаимосвязанность составляющих системы мозгового кровообращения, при оценке изменений параметров крово тока по средней мозговой артерии в ответ на нагрузочный тест мы рассматривали реакцию не изолированной артерии, а двух одноименных. Мы не включали в исследование паци ентов с ассиметричной реакцией, которая не должна при сутствовать по логике развития эссенциальной артериаль ной гипертонии и согласно критериям отбора пациентов. Если мы видели асимметричную реакцию в исходном состо янии, подразумевалось, что есть причина, вероятнее всего, органического характера, для развития данной реакции, не сопоставимой с разных сторон. Поэтому в нашем исследо вании реакции носили однонаправленный характер.

По аналогии с другими современными исследованиями,

250