Влияние церебральных нарушений на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы

НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

В современной литературе много данных, подтверждающих возникновение и ухудшение кардиальных дисфункций при неврологических заболеваниях [138, 140, 143, 177, 474]. Церебральные и кардиальные нарушения нередко усугубляют друг друга, что отягощает состояние больного. Поэтому прогрессирующие сердечно-сосудистые осложнения, сопутствующие церебральным нарушениям, часто становятся дополнительной серьезной проблемой при лечении неврологических больных [173].

Одним из частых клинических проявлений церебральных нарушений является судорожная активность мозга разной этиологии [232, 468, 495]. В иктальный или постиктальный периоды при конвульсивных и неконвульсивных судорожных состояниях может возникать инфаркт миокарда [396]. Поэтому многие авторы делают вывод, что эпилепсия может быть фактором риска и неблагоприятна для прогноза возникновения инфаркта миокарда [341]. Вегетативный дисбаланс, возникающий при эпилепсии, часто сопровождается жизнеугрожающими кардиальными состояниями [273]. Поэтому важная задача кардионеврологии заключается в изучении физиологических механизмов развития сердечно-сосудистых нарушений при неврологической патологии, сопровождающейся повышением судорожной активности мозга [298]. Это позволит правильно определить тактику лечения кар-диоцеребральных нарушений, а также снизить риск неврологических и кардиальных жизнеугрожающих осложнений.

Согласно международной признанной теории, все церебральные механизмы повреждения можно разделить на первичные и вторичные [181]. Первичные могут запускаться механическими или сосудистыми факторами. Вторичные развиваются после повреждения мозга и обусловлены кардиальными, эндокринными, респираторными факторами (гипоксия, гипотония, гипертермия, гипер- и гипогликемия, гипер- и гипокапния). Согласно данной теории, повреждение обусловлено не только первичным фактором вне зависимости от этиологии, но и вторичными патофизиологическими механизмами, усугубляющими дальнейшее повреждение мозга. При этом тяжесть неврологической и кардиальной патологии зависит от первичного фактора, вторичных механизмов повреждения и от возможностей саногенеза. Показано, что после ишемического инсульта начинает прогрессивно увеличиваться смертность от сердечно-сосудистых заболеваний и через несколько месяцев частота кардиальных осложнений даже превышает неврологические [511, 549].

Одним из важных факторов повреждения головного мозга является неадекватная церебральная перфузия и доставка кислорода [569]. Нарушение церебральной циркуляции может приводить к ишемическим изменениям головного мозга и повышению судорожной готовности. Нарушение мозгового кровотока инициирует возникновение кардиальных изменений, и в дальнейшем формируется порочный круг кардиоцеребральных нарушений [82]. Так, брадикардия и гипотония, обусловленные прямым нейрогенным влиянием на сердце, усугубляют тяжесть состояния в постинсультном периоде [126]. При этом повышение доставки кислорода с помощью гипероксигенации не решает данную проблему. Более того, гипероксигенация приводит к возникновению высокоактивных перекисных соединений, которые способствуют дальнейшему повреждению мозга и здоровых тканей других органов [272].

Повышение судорожной активности мозга сопровождается увеличением его потребности в кислороде [134]. Поэтому для восстановления баланса доставки и потребления кислорода при церебральных нарушениях, сопровождающихся повышением судорожной активности, используют седативные препараты. Многие из них являются противосудорожными. Однако остается недостаточно изученным вопрос, как разные противосудорожные препараты влияют на кардиальную дисфункцию.

Эпилептическая активность и постиктальный восстановительный период сопровождаются высокой потребностью в энергетических и пластических ресурсах [181]. Нутритивная поддержка головного мозга зависит от сердечного выброса и мозговой циркуляции, поскольку в мозге нет запаса энергетических ресурсов. Поэтому терапия острых неврологических нарушений должна проводиться с учетом резервных возможностей как системной, так и церебральной гемодинамики.

При решении приоритетных задач по поддержанию адекватной перфузии и доставки кислорода к тканям головного мозга необходимо учитывать возможности ауторегуляции мозгового кровотока и изменения гемодинамики [49, 51, 143, 189]. На состояние и возможности изменения церебрального кровотока влияют системная гемодинамика, гормональные и метаболические факторы. Препараты, применяемые в кардиологической практике, также могут значительно ухудшать церебральную ауторегуляцию [34, 74]. Поэтому оценка резервных возможностей ауторегуляции мозгового кровотока необходима для определения стратегии нейротропной и кардиотропной терапии кар-диоцеребральных нарушений.

Кроме того, церебральные нарушения эндокринной регуляции при неврологических заболеваниях оказывают ряд опосредованных влияний на состояние сердечно-сосудистой системы [181]. Это касается, прежде всего, водно-электролитного обмена и кислотно-основного состояния. Так, волемические нарушения при острых повреждениях головного мозга значительно усугубляют кардиоцеребральную дисфункцию. Нарушения регуляции водно-электролитного состояния приводят к изменению выработки АДГ, альдостерона, гормонов гипоталамуса, гипофиза. Все это сопровождается гиповолемией и повышеним риска развития тромбозов при атеросклерозе, а также тромбоэмболических осложнений. Гиповолемию могут усугублять салуретики, которые часто применяются для лечения отека головного мозга. При этом уменьшение объема циркулирующей крови приводит к уменьшению интер-стециальной и внутриклеточной жидкости. Поскольку во внеклеточном пространстве происходят в основном потери жидкости, то это приводит к гипернатриемии и гипокалиемии. Повышение натрия является также приспособительной реакцией, поскольку гипернатриемия способствует уменьшению потерь жидкости. Гипокалиемия обусловлена повышением уровня альдостерона в крови при гиповолемии. Длительное сохранение гипокалиемии может приводить к снижению концентрации калия во внутриклеточной жидкости. Гипокалиемия и гипокалигистия приводят к ряду неблагоприятных и жизнеугрожающих кардиальных нарушений:

• 1) увеличению риска возникновения жизнеугрожающих аритмий сердца (пароксизм желудочковой тахикардии, фибрилляции желудочков);
• 2) снижению чувствительности кардиомиоцитов и гладкомышечных клеток сосудов к катехоламинам.

Кардиоцеребральные нарушения также усугубляются изменениями кислотно-основного состояния крови при острых повреждениях головного мозга [181]. Локальная ишемия мозга сопровождается накоплением лактата и развитием метаболического ацидоза. Это, в свою очередь, приводит к стимуляции дыхательного центра, гипервентиляции и уменьшению СО₂. Гипокапния вызывает респираторный алкалоз крови, спазм сосудов головного мозга, усугубление ишемии и нарастание местного метаболического ацидоза мозговой ткани. Однако в клинической практике сталкиваются со сложными смешанными нарушениями кислотноосновного состояния в связи со снижением компенсаторных возможностей буферной системы крови, почек и дыхательной системы. Изменения кислотно-основного состояния приводят к снижению инотропной функции сердца и нарушению ауторегуляции мозгового кровотока [50].

Часто жизнеугрожающие кардиальные нарушения при повреждении мозга обусловлены вклинением основания мозга в большое затылочное отверстие [133]. Это происходит в результате повышения внутричерепного давления, которое является неспецифической реакцией на повреждение головного мозга. Согласно доктрине Монро - Келли, внутри черепа существует баланс между объемом мозга, крови и ликвора [181]. Увеличение объема мозга в результате отека, опухоли или кровоизлияния сопровождается повышением внутричерепного давления и снижением церебрального перфузионного давления. Снижение мозговой циркуляции, доставки кислорода и энергетических субстратов приводят к нарастанию отека мозга и усугублению кардиоцеребральных нарушений с повышением уровня судорожной активности мозга.

Ишемический инсульт является одним из наиболее распространенных неврологических заболеваний, при котором не только повышается судорожная активность, но и возникают разные сердечно-сосудистые нарушения [139,141,142,175,232]. При этом обнаруживаются как функциональные изменения, так и кардиальные нарушения, требующие специфической терапии. В ряде клинических исследований показано, что ишемический инсульт может вызвать миокардиальное повреждение [363].

В экспериментальных работах на мышах показано влияние локализации и латерализации очага ишемии мозга на кардиальные изменения [393]. При этом кардиальные дисфункции выявлены у 9 из 14 мышей после перевязки левой среднемозговой артерии (СМА). Кардиальная дисфункция проявлялась в виде снижения систолического давления, скорости его нарастания и максимальной скорости снижения давления. Однако у животных после перевязки правой СМА не было выявлено подобных нарушений. Тяжесть кардиальных нарушений (снижение АД и объем миокардиального повреждения) была прямо пропорциональна объему церебральных повреждений. Более того, выявлено, что у животных с нормальной сердечной функцией отмечается незначительное повышение норадреналина, тогда как при кардиальных нарушениях его уровень выше. Авторами высказывается предположение, что подобные кардиальные нарушения при ишемическом инсульте вызваны повышением уровня норадреналина в крови и миокарде.

Во многих исследованиях показано прямое влияние высших вегетативных центров на риск возникновения жизнеугрожающих сердечно-сосудистых нарушений [53, 63]. Это было подтверждено и при ишемических инсультах в стволе мозга. Большой спектр возникающих нарушений объясняется тесной морфологической и функциональной связью разных вегетативных центров в стволе мозга. В этом случае кардиальная дисфункция может являться предиктором возникновения жизнеугрожающих состояний после инсульта [450].

Многочисленными исследованиями установлено, что постинсультные изменения вегетативного статуса влияют на состояние сердечнососудистой системы [122, 142, 172, 268, 282, 459]. При этом кардиальные и сосудистые дисфункции при ишемическом инсульте влияют на выживаемость, прогноз и реабилитацию пациента. Это подтверждает важную роль ВНС в реализации кардиальных компенсаторно-приспособительных механизмов после инсульта. Кардиальная дисфункция в постинсультном периоде, вероятно, обусловлена повышением активности симпатической нервной системы и уровня катехоламинов в крови [238, 241]. В зависимости от локализации инсульта в мозге [329] вегетативный дисбаланс может вызвать аритмии, инфаркт миокарда [216] или внезапную сердечную смерть [431]. При этом повышение активности СНС после ишемического инсульта является одним из важных факторов, повышающих смертность [216]. Уменьшение барорефлекторной чувствительности при инсульте сопровождается 4,5-кратным увеличением показателей летальности [459].

Нарушение регулирующего влияния центральных структур нервной системы может провоцировать возникновение аритмий сердца. Важную роль в регуляции и модуляции вегетативного состояния и возникновении аритмий играет кора островковой доли головного мозга [121, 259, 264, 391]. У людей правая островковая кора играет преобладающую роль в установлении симпатического тонуса, а левая островковая кора - в установлении парасимпатического тонуса [433]. Риск развития аритмий при ишемическом инсульте был значительно выше у пациентов с правосторонними поражениями островка, чем с левосторонними. Кроме того, у пациентов с поражением островка справа отмечалось более высокое артериальное давление и повышение уровня норадреналина [391]. Полученные результаты указывают на преобладающую роль правого островка в повышении активности симпатической нервной системы, что увеличивает риск сердечно-сосудистых и цереброваскулярных осложнений. Это обусловлено тем, что островок является связующим звеном высших центров, регулирующих деятельность ССС с периферическим звеном ВНС. Кроме того, ишемическое поражение островковой зоны сопровождается патологическими изменениями на ЭКГ [206, 216, 217].

Изменения на ЭКГ при инсульте зависят от его локализации. Аритмии сердца наблюдаются у 21,9% пациентов с ишемическим инсультом (26,8% пациентов с повреждением правого полушария и 14,3% при повреждении левого полушария) и у 20,4% пациентов с геморрагическим инсультом [268]. Наиболее высокая частота обнаружена при субарахноидальном кровоизлиянии (до 37,5%). Механизмы развития аритмий сердца после инсульта не до конца понятны. Есть свидетельства, подтверждающие кортикальный контроль сердечного ритма. Сосудистые повреждения этой области могут вызвать аритмии, обусловленные увеличением симпатического тонуса в результате расторможенное™ правой островковой коры.

Описаны практически все электрокардиографические изменения при повреждении центральных структур головного мозга [259]. Они включают наджелудочковые и желудочковые экстрасистолы, желудочковые тахикардии, фибрилляцию предсердий, нарушение реполяризации, изменения сегмента ST. В частности, аритмии сердца встречаются при многих заболеваниях центральной нервной системы, таких как ишемический и геморрагический инсульт, субарахноидальное кровоизлияние, опухоли мозга, судороги, травмы головы [219,264,303,431].

Подтверждением прямого влияния постинсультных изменений на сердце являются изменения ЭКГ во время острого периода инсульта. В этот период могут отмечаться изменения сегмента ST, инверсия зубца Т, транзиторное появление зубца Q [241]. Все это подтверждает взаимосвязь кардиальных и церебральных нарушений после инсульта, которые необходимо оценивать и изучать как единый взаимообусловленный процесс. Быстрое появление и прекращение аритмий сердца свидетельствует о нервном, а не гуморальном влиянии на сердце. Все это подтверждает важную роль симпатической нервной системы в генезе аритмий [573]. Нарушение сложных взаимозависимых механизмов кардиоцеребральной регуляции в постинсультном периоде может приводить к срыву компенсаторно-приспособительных реакций и вызывать внезапную сердечную смерть [205].

При аутопсии пациентов с инсультом не обнаружено изменений в коронарных артериях, однако на ЭКГ выявлены выраженные нарушения [314]. Кроме того, показано снижение функционального состояния миокарда в результате прямого неврогенного влияния на сердце [352]. Для этого сравнили показатели ЭхоКГ и коронароангиографии пациентов с субарахноидальным кровоизлиянием, у которых выявлена элевация сегмента ST и без изменений на ЭКГ. Коронарогенный характер выявленных изменений на ЭКГ исключили по данным коро-нароангиографии. В постинсультном периоде у пациентов с элевацией сегмента ST отмечалось снижение локальной сократимости миокарда. Однако механизм неврогенного станнинга миокарда пока не ясен. На ЭКГ показано, что инверсия зубца Т после инсульта предшествовала внезапной смерти [386]. Более того, при гистологическом исследовании миокарда у пациентов с субарахноидальным кровоизлиянием выявлены структурные повреждения кардиомиоцитов.

Сердечно-сосудистые осложнения занимают доминирующее положение в структуре смертности не только в остром, но и в восстановительном периоде ишемического инсульта с умеренным неврологическим дефицитом [139, 160, 176, 177]. Более того, по мере восстановления в постинсультном периоде происходит увеличение доли сердечно-сосудистых нарушений, и в конечном итоге смертность от кардиальных осложнений преобладает над неврологическими причинами (исследование ESPS) [278]. Если в течение первого месяца наблюдается 12% кардиальных осложнений, то в течение 1 года они увеличиваются до 28% [511, 549].

Судороги могут являться клиническим симптомом врожденных дефектов развития ССС и центральной нервной системы [522]. Часто судорожный синдром развивается у детей с микроцефалией, недоразвитием мозга, краниостенозом, вследствие повышенного внутричерепного давления, гидроцефалии. При этом нарушения развития ЦНС сочетаются с врожденными пороками ССС. Так, микроделеция 7q 11.23 хромосомы приводит к развитию синдрома Вильямса. Этот синдром характеризуется нарушением развития ЦНС, ССС (надклапанный стеноз аорты и стеноз легочной артерии) и судорожным синдромом [522].

Судорожный синдром является частным и общим клиническим симптомом многих опухолей мозга [46, 94, 102, 109]. В этом случае увеличение судорожной активности является отражением повышения внутричерепного давления. Изменения на ЭКГ также являются первыми клиническими симптомами опухолей лобной, височной долей и сенсомоторной области. Опухоли ствола мозга и четвертого желудочка также сопровождаются сердечно-сосудистыми расстройствами (повышением артериального давления и брадикардией). При увеличении размера опухоли и вклинения ствола мозга в затылочное отверстие возникают нарушения функционального состояния сердечно-сосудистой системы: выраженная брадикардия, снижение сосудистого тонуса, снижение артериального давления, пароксизмы наджелудочковой тахикардии, инверсия зубца Т.