Патобиохимические процессы в очаге острой ишемии мозга

Тяжесть ишемического МИ определяется прежде всего глубиной снижения МК. Область мозга с наиболее выраженным снижением МК — ниже 10 мл/100г*мин (в норме МК у молодого здорового человека равен 50−55 мл/100 г*мин) — очень быстро становится необратимо поврежденной (в течение 6−8 минут с момента появления первых клинических симптомов) с образованием «ядерной» зоны инфаркта (рис. 4). В течение нескольких часов ядерная зона инфаркта остается окруженной ишемизированной, но живой тканью (со снижением МК до 20−40 мл/100 г*мин.) — это и есть та зона «ишемической полутени», или пенумбры, в которой еще сохранен энергетический метаболизм, выявляются лишь функциональные изменения нейронов с прогрессивным снижением электрической активности нейронов до появления плоской электроэнцефалографической кривой. При возобновлении перфузии функция нервных клеток в зоне «ишемической полутени» может восстановиться полностью. Термин «ишемическая полутень» предложен по аналогии с полным затмением солнца, во время которого вокруг абсолютно темного центра наблюдается зона полузатмения.

ишемический мозговой инсульт кровоизлияние.

Вслед за признанием зоны «ишемической полутени» возникла концепция «терапевтического окна» — отрезок времени, равный 3−6 часам, на протяжении которого «ишемическая полутень» считается в наибольшей мере обратимой. Длительность существования «ишемической полутени» индивидуальна у каждого больного и определяет границы временного периода, внутри которого с наибольшей эффективностью могут проводиться лечебные мероприятия. Доформирование очага инфаркта в зоне васкуляризации тромбированного сосуда, включая и зону «ишемической полутени», продолжается 3−5 суток (острейший период инсульта) с учетом влияний развивающегося отека мозга и других последствий ишемии.

В основе формирования очагового некроза на фоне ишемии мозга лежат быстрые реакции глутамат-кальциевого каскада, разворачивающиеся в первые минуты и часы сосудистой катастрофы. Глутамат-кальциевый каскад приводится в действие избыточным высвобождением цитотоксичных возбуждающих нейротрансмиттеров глутамата и аспартата из окончаний ишемизированных нейронов в межклеточное пространство.

Накопление в синаптической щели высоких концентраций возбуждающих нейротрансмиттеров обусловливает перевозбуждение глутаматных рецепторов, приводя к резкому открытию кальциевых каналов и мощному притоку ионов Са2+ в нейроны с внезапным увеличением его концентрации до пороговой и выше.

Избыточное внутриклеточное накопление Са2+ «запускает» каскад ферментативных реакций, приводящих к множественным повреждениям биомакромолекул, в первую очередь в мембранах внутриклеточных органелл и фосфолипидов в наружной клеточной мембране, и в конечном счете к гибели клеток.

Основными причинами повреждения клеток мозга являются так называемые медиаторы смерти нейронов. К таковым, наряду с ионами кальция, относятся свободные радикалы и продукты перекисного окисления липидов. Свободные радикалы образуются в большом количестве в ходе мозговой ишемии — это любые атомы и молекулы с открытыми электронными связями, готовые вступить в химические реакции. Они очень токсичны и легко повреждают белки, нуклеиновые кислоты, клеточные мембраны. Например, взаимодействуя с жирными кислотами фосфолипидов клеточных мембран (процесс перекисного окисления липидов), они приводят к их текучести и повышенной проницаемости и в конечном итоге к гибели клеток при ишемии. Одновременно повреждается гематоэнцефалический барьер, что способствует вазогенному отеку на второй-третий день ишемии мозга.

Одной из первых реакций ткани мозга на снижение МК является развитие лактат-ацидоза. При закупорке мозговой артерии недостаток кислорода активирует малоэффективный анаэробный путь* расщепления глюкозы с образованием лишь 2 молекул АТФ (энергоисточник для мозговой ткани) и 2 молекул лактата (молочной кислоты). Появившийся лактат снижает рН ткани мозга и приводит к внеи внутриклеточному ацидозу, а последний, в свою очередь, — к нарушению ионного гомеостаза нейрона: ионы К+ выходят из клетки во внеклеточное пространство, а ионы Na+ и вода входят в тело клетки (развивается цитотоксический отек). Вследствие истощения АТФ интенсивно повреждаются кальциевы насосы. Через открывшиеся кальциевы каналы ионы Са2+ устремляются внутрь нейрона с нарушением функции клеточных митохондрий (в норме внеклеточный Са2- в 104−105 раз больше внутриклеточного). В итоге наступает смерть клетки мозга.