Патофизиолошки механизми мождане смрти

Патофизиолошки механизми мождане смрти

Тешка механичка оштећења мозга најчешће настају као последица трауме изазване наглим убрзањем са супротно усмереним вектором. Такве повреде се најчешће јављају код саобраћајних несрећа, падова са великих висина итд. Трауматска повреда мозга у овим случајевима је узрокована оштрим антифазним кретањем мозга у лобањској дупљи, што директно уништава делове мозга. Критично нетрауматско оштећење мозга најчешће настаје као последица крварења било у мождану супстанцу или испод можданих овојница. Тешки облици крварења, као што су паренхиматозно или субарахноидно, праћени изливањем велике количине крви у лобањску дупљу, покрећу механизме оштећења мозга сличне трауматској повреди мозга. Аноксија, која настаје као резултат привременог престанка срчане активности, такође доводи до фаталног оштећења мозга.

Показано је да ако крв потпуно престане да тече у лобањску дупљу током 30 минута, то узрокује неповратно оштећење неурона, чија рестаурација постаје немогућа. Ова ситуација се јавља у 2 случаја: са наглим повећањем интракранијалног притиска до нивоа систолног артеријског притиска, са срчаним застојем и неадекватном индиректном масажом срца током наведеног временског периода.

Да би се у потпуности разумео механизам развоја мождане смрти као резултат секундарног оштећења у случају пролазне аноксије, потребно је детаљније се осврнути на процес формирања и одржавања интракранијалног притиска и механизме који доводе до фаталног оштећења можданог ткива као резултат његовог отока и едема.

Постоји неколико физиолошких система који су укључени у одржавање равнотеже запремине интракранијалног садржаја. Тренутно се сматра да је запремина лобање функција следећих величина:

Vукупно = Vкрви + Vлеукоцити + Vмозак + Vвода + Vx

Где је V _total тренутна запремина садржаја лобање; V _blood је запремина крви у интрацеребралним судовима и венским синусима; V _lkv је запремина цереброспиналне течности; V _brain је запремина можданог ткива; V _water је запремина слободне и везане воде; V _x је патолошка додатна запремина (тумор, хематом, итд.), која нормално није присутна у лобањској шупљини.

У нормалном стању, све ове компоненте које чине запремину садржаја лобање налазе се у сталној динамичкој равнотежи и стварају интракранијални притисак од 8-10 mm Hg. Свако повећање једног од параметара у десној половини формуле доводи до неизбежног смањења осталих. Од нормалних компоненти, V _воде и V _{леукв најбрже мењају своју запремину, а Vкрви} у мањој мери. Хајде да се детаљније задржимо на главним механизмима који доводе до повећања ових индикатора.

Цереброспинална течност се формира васкуларним (хороидним) плексусима брзином од 0,3-0,4 мл/мин, целокупна запремина цереброспиналне течности се потпуно надокнађује у року од 8 сати, односно 3 пута дневно. Формирање цереброспиналне течности је практично независно од вредности интракранијалног притиска и смањује се са смањењем протока крви кроз хороидне плексусе. Истовремено, апсорпција цереброспиналне течности је директно повезана са интракранијалним притиском: са његовим повећањем, она се повећава, а са смањењем, смањује се. Утврђено је да је веза између система формирања/апсорпције цереброспиналне течности и интракранијалног притиска нелинеарна. Дакле, постепено повећане промене запремине и притиска цереброспиналне течности могу се не манифестовати клинички, а након достизања индивидуално одређене критичне вредности долази до клиничке декомпензације и наглог повећања интракранијалног притиска. Такође је описан механизам развоја дислокационог синдрома, који настаје као резултат апсорпције велике запремине цереброспиналне течности са повећањем интракранијалног притиска. Док се велика количина цереброспиналне течности апсорбује на позадини опструкције венског одлива, евакуација течности из лобање може успорити, што доводи до развоја дислокације. У овом случају, преклиничке манифестације повећане интракранијалне хипертензије могу се успешно утврдити помоћу ЕхоЕС-а.

У развоју фаталног оштећења мозга, важну улогу игра кршење крвно-мождане баријере и цитотоксични церебрални едем. Утврђено је да је међућелијски простор у можданом ткиву изузетно мали, а интрацелуларни притисак воде се одржава због функционисања крвно-мождане баријере, чије уништење било које од компоненти доводи до продора воде и различитих плазма супстанци у мождано ткиво, узрокујући његов едем. Компензаторни механизми који омогућавају екстракцију воде из можданог ткива такође су оштећени када је баријера нарушена. Нагле промене у протоку крви, садржају кисеоника или глукозе имају штетан ефекат директно и на неуроне и на компоненте крвно-мождане баријере. Штавише, промене се дешавају веома брзо. Несвесно стање се развија у року од 10 секунди након што проток крви у мозак потпуно престане. Дакле, свако несвесно стање прати оштећење крвно-мождане баријере, што доводи до ослобађања воде и плазма компоненти у екстрацелуларни простор, узрокујући вазогени едем. Заузврат, присуство ових супстанци у међућелијском простору доводи до метаболичког оштећења неурона и развоја интрацелуларног цитотоксичног едема. Укупно, ове две компоненте играју главну улогу у повећању интракранијалног волумена и доводе до повећаног интракранијалног притиска.

Да сумирамо све горе наведено, механизми који доводе до мождане смрти могу се представити на следећи начин.

Утврђено је да када престане церебрални проток крви и почну некротичне промене у можданом ткиву, брзина неповратне смрти његових различитих делова варира. Тако су најосетљивији на недостатак снабдевања крвљу неурони хипокампуса, пириформни неурони (Пуркињеове ћелије), неурони дентатног једра малог мозга, велики неурони неокортекса и базалне ганглије. Истовремено, ћелије кичмене мождине, мали неурони мождане коре и главни део таламуса су знатно мање осетљиви на аноксију. Ипак, ако крв уопште не уђе у лобањску дупљу током 30 минута, то доводи до потпуног и неповратног уништења структурног интегритета главних делова централног нервног система.

Дакле, мождана смрт настаје када артеријска крв престане да тече у лобањску дупљу. Чим престане снабдевање можданог ткива хранљивим материјама, почињу процеси некрозе и апоптозе. Аутолиза се најбрже развија у диенцефалону и малом мозгу. Како се вештачка вентилација спроводи код пацијента са прекидом церебралног протока крви, мозак постепено постаје некротичан, појављују се карактеристичне промене које директно зависе од трајања респираторне подршке. Такве трансформације су први пут идентификоване и описане код пацијената који су били на вештачкој вентилацији дуже од 12 сати у екстремној коми. У том смислу, у већини публикација на енглеском и руском језику ово стање се означава термином „респираторни мозак“. Према неким истраживачима, овај термин не одражава сасвим адекватно везу некротичних промена са вештачком вентилацијом, док се главна улога даје прекиду церебралног протока крви, међутим, овај термин је добио светско признање и широко се користи за дефинисање некротичних промена у мозгу пацијената чије стање испуњава критеријуме за мождану смрт дуже од 12 сати.

У Русији је Л. М. Попова спровела велики истраживачки пројекат како би се идентификовала корелација између степена аутолизе мозга и трајања вештачке вентилације код пацијената који су испуњавали критеријуме за мождану смрт. Трајање вештачке вентилације пре развоја екстрасистоле кретало се од 5 до 113 сати. Према трајању боравка у овом стању, идентификоване су 3 фазе морфолошких промена у мозгу, карактеристичне специфично за „респираторни мозак“. Слику је употпунила некрозом 2 горња сегмента кичмене мождине (обавезни знак).

• У стадијуму I, који одговара трајању екстремне коме од 1-5 сати, не примећују се класични морфолошки знаци некрозе мозга. Међутим, већ у овом тренутку, у цитоплазми се детектују карактеристични липиди и плаво-зелени ситнозрнасти пигмент. Некротичне промене се примећују у доњим маслинама продужене мождине и назубљеним језгрима малог мозга. Поремећаји циркулације се развијају у хипофизи и њеном левку.
• У II стадијуму (12-23 сата екстремне коме), знаци некрозе се откривају у свим деловима мозга и I-II сегментима кичмене мождине, али без израженог распадања и само са почетним знацима реактивних промена у кичменој мождини. Мозак постаје млохавији, јављају се почетни знаци распадања перивентрикуларних одељења и хипоталамичке регије. Након изолације, мозак се рашири на столу, образац структуре можданих хемисфера је очуван, док су исхемијске промене у неуронима комбиноване са масном дегенерацијом, грануларним распадом, кариоцитолизом. У хипофизи и њеном левку, поремећаји циркулације се повећавају са малим жариштима некрозе у аденохипофизи.
• Стадијум III (ултимативна кома 24-112 сати) карактерише се све већом раширеном аутолизом некротичне мождане материје и израженим знацима некрозе у кичменој мождини и хипофизи. Мозак је млохав и лоше држи облик. Стегнута подручја - хипоталамички регион, куке хипокампалних гируса, церебеларни крајници и перивентрикуларна подручја, као и мождано стабло - налазе се у фази распадања. Већина неурона у можданом стаблу је одсутна. На месту доњих оливаца, постоје вишеструка крварења из некротичних крвних судова, понављајући њихове облике. Артерије и вене површине мозга су проширене и испуњене хемолизованим еритроцитима, што указује на престанак протока крви у њима. У генерализованој верзији, може се разликовати 5 патолошких знакова мождане смрти:
  • некроза свих делова мозга са смрћу свих елемената мождане материје:
  • некроза првог и другог цервикалног сегмента кичмене мождине;
  • присуство демаркационе зоне у предњем режњу хипофизе и на нивоу III и IV цервикалних сегмента кичмене мождине;
  • заустављање протока крви у свим судовима мозга;
  • знаци едема и повећаног интракранијалног притиска.

Веома карактеристичне у субарахноидним и субдуралним просторима кичмене мождине су микрочестице некротичног церебеларног ткива, које ток цереброспиналне течности преноси до дисталних сегмената.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]