CC BY
7
© Р.Н.Бердиев, В.П.Берснев, 2006 УДК 616-001-06:[616.831-005.98:541.135]
Р.Н.Бердиев, В.П.Берснев
ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРАТАЦИЙ И ИОНОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ В СТРУКТУРАХ ГОЛОВНОГО МОЗГА У ПАЦИЕНТОВ, УМЕРШИХ ОТ ТЯЖЕЛОЙ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЫ
Кафедра нейрохирургии (зав. — проф. В.П.Берснев) Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования, Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л.Поленова (дир. — проф. В.П.Берснев), Санкт-Петербург
Ключевые слова: тяжелая черепно-мозговая травма, отек-набухание головного мозга, черепно-мозговая травма.
Введение. Тяжелая черепно-мозговая травма (ТЧМТ) продолжает оставаться в центре внимания исследователей в нашей стране и за рубежом, так как сопровождается высокой летальностью, грубой инвалидизацией [8]. Различные аспекты ТЧМТ до настоящего времени остаются недостаточно изученными и обуславливают эту проблему одной из актуальных в современной медицине [3, 4, 7].
В нейрохирургической практике большое значение имеет выявление начальных признаков развития отека-набухания головного мозга (ОНГМ), что дает возможность проводить своевременное, целенаправленное лечение. ОНГМ считается одним из наиболее частых и тяжелых проявлений черепно-мозговой травмы (ЧМТ) [2, 3]. Клинический диагноз отека мозга (увеличение содержания в нем воды), как правило, основывается на признаках внутричерепной гипертензии, которая у больных с ТЧМТ характеризуется грубой стволовой симптоматикой, выраженными нарушениями сознания. Величина давления спинномозговой жидкости при люмбальной пункции не позволяет судить о наличии или отсутствии отека головного мозга [6, 9, 10]. Классическая патологическая анатомия также не дает возможности достаточно объективно диагностировать нарушения гидратации мозга. Данные о содержании воды и электролитов в головном мозге во многих работах определялись в целом, без разделения на структуры. Только в единичных исследованиях приводятся данные о содержании воды в коре и в белом веществе [1, 4, 7].
Таким образом, ни клиника, ни классическая патологическая анатомия не позволяют достоверно судить об уровне гидратации мозга и обоснованности дегидратационной терапии, которую проводят многим больным с ТЧМТ для профилактики или лечения отека головного мозга [5, 11].
Цель работы — установление степени гидратации и содержания ионов электролитов (натрия и калия) в различных структурах головного мозга у пациентов, умерших от ТЧМТ.
Материал и методы. Проведено исследование 34 умерших больных от ТЧМТ. Мужчин было 23, женщин — 11. Возраст больных — от 16 до 73 лет — средний возраст (32,8+3,4) года. Закрытая ЧМТ была у 18 больных, у 16 — открытая травма черепа и головного мозга и у 8 пострадавших — проникающая ЧМТ. У всех больных было субарахноидаль-ное кровоизлияние различной интенсивности. На фоне алкогольного опьянения травму получили 14 человек. Чаще всего наблюдались транспортная и бытовая травма. Сочетанная ТЧМТ с переломами грудной клетки и трубчатых костей конечностей была у 13 больных. Причинами летального исхода было значительно выраженное первичное поражение ствола мозга или вторичное — в результате дислокации и ущемления его в тен-ториальном или/и большом затылочном отверстиях.
Кусочки мозговой ткани для определения содержания воды и электролитов (натрия и калия) забирали в 28 структурах мозга умерших (исследованы 952 пробы). Определение содержания воды проводили методом высушивания и обезжиривания петролейным эфиром. Содержание электролитов определяли методом пламенной фотометрии [1, 4].
Результаты и обсуждения. Исследования проведены в 2 группах: 1-я группа — 20 быстро умерших больных от крайне тяже-
лой травмы по заключению судебно-медицинских экспертов. Сроки жизни от момента получения травмы до смерти колебались от нескольких секунд до 1 ч. Смерть наступила до оказания медицинской помощи. Реанимационных мероприятий, внутривенных трансфузий не производилось. 2-я группа — 14 умерших с пострав-
матическими гематомами, очагами размозжения мозга различной локализации, оперированных на головном мозге. Эти больные находились на лечении в РНХИ им. проф. А.Л.Поленова в отделении хирургии травмы центральной нервной системы и ее последствий (зав. — проф. Р.Д.Касумов). Сроки жизни от момента получения травмы до
Таблица 1
Содержание воды и электролитов в структурах головного мозга больных, умерших от тяжелой черепно-мозговой травмы (М±m)
Содержание
Структуры мозга воды в расчете на массу не обезжиренного вещества, % воды в расчете на массу обезжиренного вещества, % натрия, мэкв/кг на массу обезжиренного вещества калия, мэкв/кг на массу обезжиренного вещества
Кора лобной доли правого полушария 86,2±0,3 88,5±0,3 15,7±0,8 13,4±0,7
Кора лобной доли левого полушария 86,4±0,4 88,3±0,4 15,9±0,7 13,3±0,6
Белое вещество лобной доли правого полушария 69,6±0,4 80,4±0,8 6,5±0,3 8,9±0,4
Белое вещество лобной доли левого полушария 69,9±0,4 80,4±0,8 7,2±0,6 9,5±0,6
Кора височной доли правого полушария 84,7±0,4 86,8±0,4 13,6±0,6 16,1±0,7
Кора височной доли левого полушария 84,8±0,4 87,1±0,4 15,0±0,7 15,6±0,7
Белое вещество височной доли правого полушария 71,6±0,4 80,1±0,9 6,7±0,4 9,3±0,5
Белое вещество височной доли левого полушария 73,0±0,6 80,3±0,8 7,9±0,6 10,7±0,7
Кора теменной доли правого полушария 85,9±0,3 88,0±0,3 14,2±0,7 12,2±0,5
Кора теменной доли левого полушария 85,9±0,3 87,2±0,3 14,1±0,7 12,1±0,4
Белое вещество теменной доли правого полушария 70,3±0,5 79,3±1,0 6,5±0,3 8,9±0,4
Белое вещество теменной доли левого полушария 70,0±0,5 77,8±1,0 7,1±0,4 9,2±0,5
Кора затылочной доли правого полушария 83,9±0,3 85,8±0,3 14,1±0,7 15,8±0,8
Кора затылочной доли левого полушария 84,3±0,3 86,8±0,3 14,2±0,7 14,9±0,7
Белое вещество затылочной доли правого полушария 70,6±0,7 78,5±0,9 6,7±0,5 9,3±0,7
Белое вещество затылочной доли левого полушария 70,6±0,5 79,8±1,0 6,6±0,6 9,1±0,8
Мост 72,5±0,5 80,1±0,7 8,3±0,6 11,3±0,8
Ствол 74,0±0,4 82,1±0,7 8,1±0,5 7,9±0,5
Мозолистое тело (колено) 71,7±0,5 80,2±0,8 6,1±0,4 7,6±0,6
Мозолистое тело (ствол) 71,9±0,7 79,7±0,9 6,4±0,5 7,3±0,6
Зрительный бугор правого полушария 79,4±0,7 84,3±0,5 9,4±0,7 12,9±0,5
Зрительный бугор левого полушария 79,2±0,6 83,4±0,5 10,1±0,9 13,9±0,6
Подкорковые ядра правого полушария 78,4±0,7 81,9±0,9 8,9±0,5 14,8±0,6
Подкорковые ядра левого полушария 79,4±0,6 82,4±0,9 9,0±0,5 15,5±0,7
Хвостатое ядро правого полушария 80,7±0,9 83,3±0,9 11,1±0,7 13,7±0,7
Хвостатое ядро левого полушария 80,5±1,1 83,8±0,9 12,1±0,9 14,9±0,8
Мозжечок правого полушария 82,0±0,4 84,4±0,4 13,0±0,8 18,4±1,1
Мозжечок левого полушария 82,2±0,4 84,6±0,5 11,9±0,6 16,9±0,8
смерти колебались от нескольких часов до 27 сут. Кусочки мозговой ткани для определения содержания воды в различных структурах мозга брали во время вскрытия трупов сразу же после извлечения головного мозга. Вскрытие производили в сроки от 10 до 24 ч после смерти.
Результаты содержания воды и электролитов (натрия и калия) в расчете на массу необезжиренного и обезжиренного вещества в исследуемом материале приведены в табл. 1.
Из таблицы видно, что у больных, умерших от ТЧМТ, было сочетание нормо-, де- и гипергидратации различных структур (рисунок, а), в виде мозаичного распределения. Несколько реже отмечалось сочетание нормо- и дегидратации (рисунок, б). Четкой зависимости уровня гидратации мозга от общего состояния водного обмена не установлено. Однако дегидратация структур мозга встречалась все-таки чаще, чем гипергидратация. Случаев гипергидратации всех структур мозга, т. е. такой ситуации, где с полным на то основанием можно было бы употребить термин «отек мозга», на нашем материале не встретилось.
В проведенных наших исследованиях выявлены варианты распределения гидратаций по структурам головного мозга: гипергидратация коры и подкорковых ядер; нормогидратация белого вещества и мозжечка; гипогидратация ствола
была выявлена у 2 умерших; у 9 — нормогид-ратация коры, белого вещества и подкорковых ядер, гипогидратация ствола мозга и мозжечка, у 6 — нормогидратация коры, белого вещества, подкорковых ядер и мозжечка, гипогидратация ствола, у 3 — гипергидратация коры, нормогид-ратация белого вещества, гипогидратация ствола, подкорковых ядер и мозжечка. Гипергидратация коры и белого вещества, нормогидратация ствола и подкорковых ядер, гипогидратация мозжечка выявлены в 2 наблюдениях, в 1 — гипергидратация коры, нормогидратация мозжечка, гипогидратация белого вещества, подкорковых ядер и ствола, у 2 — нормогидратация коры и мозжечка, гипогидратация белого вещества, подкорковых ядер и ствола. Гипергидратация коры, нормогид-ратация белого вещества и мозжечка, гипогидратация ствола и подкорковых ядер определены у 2 умерших, у 4 — гипогидратация коры, подкорковых ядер и нормогидратация белого вещества, ствола, мозжечка, у 3 — гипергидратация коры и белого вещества, гипогидратация ствола, нормо-гидратация мозжечка и подкорковых ядер.
Анализ секционого материала показал, что у умерших от ТЧМТ (табл. 2) дегидратация встречалась на 6,4% меньше, чем нормогидратация, зато на 33% больше, чем гипергидратация.
Распределение показателей гидратации структур головного мозга при тяжелой черепно-мозговой травме.
а — распределение показателей гипергидратации с нормогидратацией и дегидратацией в корковьх и подкорковьх структурах головного мозга. [= — нормогидратация; [0] — гипергидратация; [х] — дегидратация.
б — распределение показателей нормогидратации и дегидратации в корковьх и подкорковьх структурах головного мозга.
|~= — нормогидратация; |”х] — дегидратация.
Таблица 2
Виды гидратаций в структурах головного мозга (п=952)
Структуры мозга Виды гидратаций
дегидратация нормогидратация гипергидратация
Кора лобной доли правого полушария 2 16 16
Кора лобной доли левого полушария 4 21 9
Белое вещество лобной доли правого полушария 10 21 3
Белое вещество лобной доли левого полушария 11 21 2
Кора височной доли правого полушария 12 19 3
Кора височной доли левого полушария 7 25 2
Белое вещество височной доли правого полушария 11 17 6
Белое вещество височной доли левого полушария 15 12 7
Кора теменной доли правого полушария 5 19 10
Кора теменной доли левого полушария 6 25 3
Белое вещество теменной доли правого полушария 15 17 2
Белое вещество теменной доли левого полушария 19 15 -
Кора затылочной доли правого полушария 19 15 -
Кора затылочной доли левого полушария 12 22 -
Белое вещество затылочной доли правого полушария 17 15 2
Белое вещество затылочной доли левого полушария 13 18 3
Мост 29 4 1
Ствол 22 12 -
Мозолистое тело (колено) 28 5 1
Мозолистое тело (ствол) 26 8 -
Зрительный бугор правого полушария 13 18 3
Зрительный бугор левого полушария 15 18 1
Подкорковые ядра правого полушария 19 13 2
Подкорковые ядра левого полушария 19 14 1
Хвостатое ядро правого полушария 16 14 4
Хвостатое ядро левого полушария 12 17 5
Мозжечок правого полушария 13 21 -
Мозжечок левого полушария 12 21 1
Всего 402 (42,2%) 463 (48,6%) 87 (9,2%)
Примечание. п — число проб, взятых в структурах головного мозга.
Таблица 3
Содержание электролитов (мэкв/кг) на массу обезжиренного вещества в очаге
и вне очага размозжения (М±m)
Структуры Очаг размозжения Вне очага Норма
Калий Натрий Калий Натрий Калий Натрий
Кора 13,3±0,6 15,9±0,7 52,3±2,4 43,6±1,2 63,6±3,8 63,3±2,9
Белое вещество 9,5±0,6 7,2±0,6 32,6±2,1 21,5±2,3 41,8±2,7 31,6±2,9
Наибольший интерес представляет сопоставление количества натрия и калия в очаге повреждения и вне его (табл. 3). В коре головного мозга вне очага в расчете на влажную массу вещества мозга несколько уменьшалось количество калия и
более значимо — натрия, что может быть связано с диффузным поражением нейронов и некоторым увеличением внеклеточного пространства. В то же время в очаге повреждения количество ионов калия достоверно уменьшалось на 40% от нормы,
что может свидетельствовать о значительном повреждении клеточных мембран в этой области.
Как видно из табл. 1, полученные данные о содержании воды в головном мозге не совпадают с приведенными в других работах [1, 9]. При оценке результатов исследования, приведенных в табл. 1, надо учитывать, что даже за несколько минут жизни пострадавших, в агональном периоде, происходят, вероятно, какие-то, хоть минимальные, перераспределения жидкости, быть может не всегда однонаправленные и отражающие особенности механизмов умирания. Необходимо также учитывать посмертные изменения содержания воды [3, 7].
У больных, переживших травму и подвергавшихся хирургическому вмешательству и реанимационным пособиям, в фоновых нарушениях гидратации головного мозга значительно возрастает процент дегидратации (с 21,9 до 77%) и полностью отсутствуют случаи с нормальным содержанием воды во всех структурах, за исключением очага повреждения, и сочетания нормо- и гипергидратации. Самым частым вариантом нарушения гидратации в очаге повреждения остается сочетание гипергидратации коры и нормогидратации белого вещества, но процент его встречаемости уменьшается с 47 до 34,6%. В то же время гипергидратация белого вещества в очаге поражения встречается в 4 раза чаще (5,9% в группе нелеченных больных и 27% — у оперированных больных). Изучение содержания электролитов показало достоверное понижение содержания калия в коре головного мозга в области очага повреждения, что говорит о повреждении клеточных мембран в данной зоне.
Выводы. 1. У умерших от ТЧМТ в структурах головного мозга происходит неравномерное (мозаичное) распределение воды.
2. Самым частым вариантом нарушения гидратации в очаге повреждения является сочетание гипергидратации коры и нормогидратации белого вещества как в группе нелеченных больных (47%), так и в группе оперированных пациентов (34,6%), на фоне дегидратации или мозаичных нарушений водного обмена в других структурах мозга.
3. Фоновым нарушением гидратации головного мозга леченых больных наиболее часто была дегидратация (77%) по сравнению с у нелеченны-ми (21,9%).
4. Содержание электролитов (натрия и калия) в структурах головного мозга при тяжелой черепно-мозговой травме и клинических признаках отека мозга всегда значительно ниже нормы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Гайкова О.Н. Диагностика нарушения водно-электролитного обмена на секционном материале: Дис. ... канд. мед. наук.—Л., 1985.—209 с.
2. Исмаил Т.М. Изменения венозного давления, содержания воды головного мозга и их значение в генезе внутричерепной гипертензии у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой: Автореф. дис. ... канд. мед. наук.—Л.,1985.—22 с.
3. Квитницкий-Рыжов Ю.Н. Отек и набухание головного мозга.— Киев: Здоровье, 1988.—184 с.
4. Медведев Ю.А., Гайкова О.Н. Методика объективного определения содержания воды и электролитов в органах и тканях трупа // Арх. пат.—1988.—Вып. 11, № 2.—С. 77-79.
5. Мчедлишвили Г.М., Моссаковский М., Янушевский С. Активная дегидратация головного мозга как компенсаторное явление при развитии отека // Вопр. нейрохир.—1981.—№ 2.—С. 42-53.
6. Сировский Э.Б., Пальцев Е.И., Какителашвили Ю.М. Клинические аспекты изучения внутричерепной дистензии у нейрохирургических больных в послеоперационном периоде // Интенсивная терапия, реанимация и анестезия.—М.: Медицина, 1982.—С. 48-58.
7. Тимофеев И.В. Патология лечения.—СПб.: Эскулап, 1999.— 284 с.
8. Фраерман А.П., Кондаков Е.Н., Кравец Л.Я. Тяжелая черепномозговая травма.—Н. Новгород, 1995.—208 с.
9. Baethman A., Van Harreveld A. Water and electrolyte distribution in gray matter rendered edematous with metabolic inhibitor // J. Neuropathol. Exp. Neurol.—1973.—Vol. 32, № 3.—P. 408-423.
10. Bergstrom J., Hultman E., Solhoin S.B. The effect of meprn-siche on plasma and blood pressure in normal subjects and in patients with essential hypertension // Acta Med. Scand.— 1973.—Vol. 194.—P 427.
11. Klatzo I. Resolution of vasogenic brain edema // Advanc. Neurol. 1980.—Vol. 28.—P 359-373.
Поступила в редакцию 26.06.2006 г. R.N.Berdiev, V.P.Bersnev
SPECIFIC FEATURES OF THE DISTRIBUTION OF HYDRATION AND ELECTROLYTE IONS IN THE BRAIN STRUCTURES IN PATIENTS DEAD OF SEVERE CRANIO-CEREBRAL TRAUMA
An analysis of hydration in the brain structures was made in 34 dead of severe cranio-cerebral traumas with hematomas, foci of crushing of different localization in patients who underwent open operations on the brain. An uneven (mosaic) distribution of water was revealed where the norm of hydration and dehydration occurred more often than hyperhydration in different structures of the brain.
