В физиологии сердечнососудистой системы подробно изучен феномен «отрицательной фазы» (ОФ) частоты сердечных сокращений, суть которого заключается в том, что частота пульса после окончания физической нагрузки становится ниже исходного уровня [1]. Длительное время полагали, что такое временное снижение частоты связано с динамикой переходного процесса тонуса вегетативной нервной системы и лежит в основе последующего формирования устойчивой брадикардии покоя [2]. Однако предположение об увеличении в этот период ударного объёма сердца не подтвердилось [3]. Более того, длительное (более минуты) снижение частоты пульса может быть следствием перегрузки сердца, иметь отрицательное значение для работоспособности человека [4]. Установлена взаимосвязь выраженности и продолжительности ОФ со степенью тренированности и состоянием здоровья человека [5].
Менее исследован феномен ОФ скорости кровотока. Эта фаза развивается, например, после сеансов гипербарической оксигенотерапии [5]. Её появление после окончания хирургического лечения больных, сопровождающегося ускорением регионарного кровотока, ставит под сомнение эффективность применения методик, направленных на стимуляцию кровоснабжения тканей [7]. Во время этой фазы происходит постепенное восстановление функциональных свойств тканей оперированной конечности. Поэтому длительность и глубина ОФ могут иметь диагностическое и прогностическое значение, например, у больных с ишемическими заболеваниями конечностей [8, 9].
Ранее было показано, что ОФ скорости кровотока после окончания оперативного уравнивания длины конечностей появляется через 2 мес., после окончания лечения переломов костей голени – через 5 мес., после удлинения конечностей у больных с ахондроплазией через 7,5 месяцев и после моделирования формы голени у больных с последствиями полиомиелита – через 12 мес. [10]. Чем ниже исходный уровень скорости регионарного кровотока, тем позднее появляется и дольше продолжается период ОФ. При хирургическом вмешательстве на костях у больных с облитерирующими заболеваниями конечностей своевременный выход из ОФ скорости кровотока является хорошим прогностическим критерием улучшения функционального состояния и продолжительной ремиссии [11].
Гипотеза. У больных после ишемического или травматического инсульта возникает повреждение головного мозга, сопровождающееся снижением скорости кровотока по средней мозговой артерии (СМА). Дополнительное воздействие в виде дистракционного краниоостеопластики [8] направленно на стимуляцию нарушенного мозгового кровообращения. О состоянии кровоснабжения мозга после инсульта и после дополнительного хирургического воздействия можно судить по динамике развития ОФ скорости мозгового кровотока, её выраженности и продолжительности.
Целью работы была оценка динамики взаимосвязи скорости кровотока в СМА поврежденной и интактной половин головного мозга и влияния на неё краниоостеопластики.
Материалы и методы исследования
Исследование скорости кровотока в магистральных артериях головы и мозга проводилось с помощью методов ультразвуковой допплеровской флоуметрии (прибор «АНГИО-плюс», Москва) с датчиками с несущей частотой на 2 и 8 МГц. У больных с сохраненной способностью передвигаться определялась максимальная силы мышц конечностей с помощью динамометрических стендов [8]. Гемодинамика исследована у 4 групп больных с нарушением мозгового кровоснабжения в бассейне средней мозговой артерии. Больные 1-й группы (30 человек, средний возраст 47 ± 4 года) с ишемическим инсультом, сопровождающимся гемипарезом и нарушением речи, обследована через 1-10 лет после начала заболевания и курсов консервативного лечения. Эти же больные в процессе оперативного лечения в клинике нейрохирургии и в различные сроки после его окончания составили 2-ю группу. Все больные дали письменное информативное согласие на проведение операции. В процессе лечения, наряду с применением краниоостеопластики на костях свода черепа с созданием дистракционного костного регенерата [9] проводили комплексное фармакологическое, физиотерапевтическое воздействия и ЛФК, Больные 3-й группы имели ишемическое повреждение мозга, возникшее после тяжелой черепно-мозговой травмы, приведшей к нарушению функции мышц конечностей (3-я группа, 10 больных в возрасте 31 ± 5 лет). Больные 4-й группы – это те же больные в процессе оперативного лечения и после его окончания. Контрольную группу (50 чел.) составили практически здоровые добровольцы в возрасте от 11 до 60 лет (38 ± 2,5).
Результаты исследования и их обсуждение
Усредненные показатели скорости кровотока по СМА на пораженной и интактной сторонах мозга на различных этапах лечения представлены в таблице. Показатели скорости кровотока по СМА в 1-й и 3-й группах обследуемых на неповрежденной стороне мозга были близки к показателям контрольной группы (87 ± 3,6 см/с). Небольшие отклонения показателей от нормы определялись различием в возрасте больных 1-й и 3-й групп. Показатель снижался на 5,2 см/с за каждые 10 лет жизни. У больных на стороне повреждения показатели были относительно ниже, на 15-17 %. Между показателями скорости кровотока по СМА на стороне поражения и величинами кровотока в общих сонных артериях корреляционной взаимосвязи не выявлено. Не было взаимосвязи между показателями скорости кровотока по СМА пораженной стороны и силой мышц нижней конечности.
В процессе оперативного лечения скорость кровотока на поврежденной стороне у больных 2-й и 4-й групп возрастала соответственно на 22 % и 10 %. Появилась корреляционная взаимосвязь между показателями скорости кровотока по СМА пораженной стороны и кровотоком в общей сонной артерии интактной стороны (r = 0,650). После окончания лечения показатели скорости кровотока по СМА вновь оказались ниже, чем на интактной стороне соответственно на 19 % и 16 %.
Скорость систолического кровотока (см/с) по средним мозговым артериям (M ± m)
|
Этап лечения |
Больные с последствием инсульта |
Больные с последствием ЧМТ |
||||||
|
n |
Интактн. |
Больная |
Бол./Инт. |
n |
Интактная |
Больная |
Бол./Инт. |
|
|
До лечения |
30 |
80,5 ± 6,7 |
68,1 ± 6,6 |
84,6 % |
10 |
92,9 ± 8,4 |
76,7 ± 8,2 |
82,6 % |
|
Процесс лечения |
26 |
76,5 ± 4,7 |
83,4 ± 6,9 |
112,9 % |
8 |
90,9 ± 10,2 |
84,5 ± 16,6 |
93,0 % |
|
После лечения |
14 |
85,1 ± 10,5 |
68,9 ± 6,5 |
80,9 % |
11 |
85,4 ± 9,3 |
72,1 ± 10,2 |
84,4 % |
Рис. 1. Динамика соотношения скорости кровотока по СМА пораженной и интактной сторон после инсульта
Рис. 2. Динамика скорости кровотока по СМА на стороне поражения у больных 1-й группы после операции краниоостеопластики
У больных 1-й группы соотношение величин скорости кровотока в СМА на поврежденной и неповрежденной сторонах мозга изменялась в зависимости от времени, прошедшего после сосудистой катастрофы. Скорость кровотока на стороне повреждения в ближайшие месяцы после инсульта была снижена до 30 % от уровня показателя на интактной стороне и восстанавливалась с каждым месяцем реабилитационного периода: V = 0,32*t + 60,6; (R2 = 0,692). Однако через год после заболевания, вследствие более быстрого увеличения показателя на неповрежденной стороне, соотношение величин скорости кровотока по СМА начало снижаться, уходя в «отрицательную фазу». Через 4 года не наблюдалось выхода показателя относительной величины скорости кровотока по СМА из ОФ (рис. 1).
Под влиянием дополнительного стимулирующего фактора в виде операции краниоостеопластики у больных 2-й группы с последствиями инсульта происходила стимуляция скорости кровотока по СМА на стороне повреждения. Через 4 месяца после операции вновь наблюдалось развитие ОФ скорости кровотока без последующего выхода на уровень показателя интактной стороны мозга (рис. 2). Следовательно, динамика соотношения скоростей кровотока по СМА после операции повторила имевшуюся до того динамику этого же показателя с возвратом на имевшийся ранее уровень.
У больных 3-й группы с последствиями перенесенной черепно-мозговой травмы соотношение скорости кровотока по СМА на поврежденной и интактной сторонах мозга также зависело от времени, прошедшего после травмы. Судя по угловому коэффициенту уравнения линейной регрессии, прирост показателя скорости кровотока по СМА поврежденной стороны с каждым месяцем периода реабилитации в 4 раза. Период ОФ начался через 6 месяцев после травмы. Через 5 лет ОФ исчезала, и показатель возвратился к уровню условной нормы (рис. 3). Это более благоприятная для восстановления здоровья динамика изменения скорости мозгового кровотока.
После выполнения операции краниоостеопластики у больных в течение первых 6 месяцев (4-я группа) отмечался подъём соотношения скорости кровотока по СМА на травмированной и интактной сторонах мозга, который в дальнейшем сменился его снижением и развитием через год выраженной ОФ относительной скорости кровотока на поврежденной стороне (рис. 4). Динамика показателя у пациентов 4-й группы после операции на костях свода черепа повторила динамику после травмы головного мозга.
Общей закономерностью в развитии ОФ скорости регионарного кровотока является предшествующий период компенсаторного повышения показателя. Компенсаторное повышение показателя микроциркуляции, например, у здоровых людей наблюдается к 55 годам, а у больных с облитерирующими заболеваниями артерий конечностей ещё раньше (к 35-45 годам). При этом наблюдалось увеличение площади функционирующих капилляров в состоянии физического покоя, связанное с расширением прекапилляров и трансмиссией давления в микроциркуляторное русло [10, 11]. Последующее снижение регионарной микроциркуляции крови происходит до критического уровня, при котором не только не обеспечивается удовлетворение потребностей работающих мышц, но и текущие потребности жизнеспособности тканей.
Проводимые ранее операции на костях голени, направленные на стимуляцию регионарного кровотока оказалась эффективными у больных с облитерирующим атеросклерозом с большей величиной безостановочного пути, у которых были сохранены резервы адаптации сосудистого русла мышц голени и у которых наблюдался выход из ОФ скорости регионарного кровотока [12].
Характеризуя влияние травматического фактора на функциональное состояния центральной нервной системы, анестезиологи, например, определяют допустимый предел для восстановления равновесия гомеостазии (рис. 5), выход за который способствует переходу обратимого шока в необратимый [13].
Рис. 3. Динамика соотношения скорости кровотока по СМА поврежденной и интактной стороны после черепно-мозговой травмы
Рис. 4. Динамика соотношения скорости кровотока по СМА поврежденной и интактной стороны у больных 2 группы после операции краниоостеопластики
Рис. 5. Принципиальная схема [по Ю. Шутеу, 12] динамики состояния гомеостаза организма при действии повреждающего фактора
Рис. 6. Взаимосвязь показателей силы передней группы мышц бедра на контрлатеральной стороне в отдаленные сроки после лечения больных 2 и 4 групп и скорости кровотока по СМА пораженной стороны
Обнаружено, что повторные травматические воздействия в переходный период динамики соотношения скорости кровотока по СМА поврежденной и неповрежденной сторон мозга приводят к повторному повышению показателя скорости кровотока, но при этом не ускоряют выход её из ОФ, сопровождающийся нормализацией нутритивного кровоснабжения тканей. Такие стимулирующие воздействия, имеющие целью ускорение процесса функциональной реабилитации, требуют строгого обоснования. Известно благоприятное влияние ЛФК, кинезотерапии, физиотерапевтических процедур на пораженные конечности у больных после инсульта [14, 15]. Однако хирургическое вмешательство на костях свода черепа на стороне кровоизлияния способно оказать длительное стимулирующее рефлекторное влияние лишь на скорость кровотока на контрлатеральной стороне мозга, что мы и наблюдали у наших пациентов.
У пациентов более молодого возраста 3, 4 групп, у которых сохранены резервы функциональной адаптации сердечнососудистой системы, способствующие выходу из ОФ показателя относительной скорости мозгового кровотока на поврежденной стороне, в отдаленные сроки после лечения наблюдались лучшие клинические признаки восстановления функций мышц, показателей локомоции и речи. Такое заключение о прогностически более благоприятном результате оперативного лечения у больных с последствиями травматического происхождения инсульта головного мозга подтверждает вывод о наиболее интенсивно протекающих у них пластических перестройках пирамидной системы [16]. Только в группе больных с последствиями черепно-мозговой травмы под влиянием оперативного лечения на 15 % возросли индекс вазомоторной реактивности сосудов головного мозга и скорость ходьбы, произошло увеличение силы мышц бедра и голени пострадавшей стороны тела [17].
Ускорение исходно сниженного кровотока в сосудах мозга после применения дистракционного краниоостеосинтеза являлось одной из целей оперативного вмешательства. Однако после такого лечения обнаружено, что сила мышц пораженной конечности относительно выше у больных с адекватными потребностям пораженных тканей, а не с повышенными показателями скорости мозгового кровотока (рис. 6).
В настоящее время методика дистракционного краниоостеосинтеза применяется для коррекции внутричерепного объёма и лечения дефектов костей черепа [18, 19, 20].
Выводы
1. Развитие «отрицательной фазы» соотношения скорости кровотока по средним мозговым артериям поврежденной и неповрежденной сторон мозга является закономерным этапом динамики показателя после ишемического и травматического инсультов.
2. Хирургическое воздействие на костях свода черепа оказывает временный эффект стимуляции мозгового кровотока, после которого развивается «отрицательная фаза», повторяющая динамику показателя относительной скорости кровотока по средней мозговой артерии после сосудистой катастрофы мозга, с выходом на имевшийся ранее дооперационный уровень показателя.
3. У больных с последствиями черепно-мозговой травмы выход динамики соотношения скорости кровотока по СМА поврежденной и неповрежденной сторон мозга из «отрицательной фазы» через 5 лет после повреждения является благоприятным признаком восстановления функциональных способностей центров головного мозга поврежденной стороны.