1.1. Патологическая анатомия и патофизиология травмы спинного мозга

Рано начатое лечение (в течение первых часов после повреждения) позволяет в значительной степени сохранить неврологические функции. Следовательно, пациентов с травмой спинного мозга необходимо обследовать как можно быстрее, чтобы быстро доставить в специализированное лечебное учреждение и начать проведение лечебных мероприятий (Anderson Р.А., 2001). Для того, чтобы понять важность этого постулата, в этом разделе будут рассматриваться вопросы патологической анатомии и патофизиологии травм спинного мозга и экспериментальные методы лечения.

В результате экспериментальных и клинических исследований были идентифицированы две фазы спинномозгового повреждения. Первичное повреждение — механическая травма спинного мозга в результате прямого воздействия травмирующих сил, которая вызывает необратимые изменения нервных клеток и гибель аксонов. Степень этих изменений напрямую связана с кинетической энергией, воздействующей на нервную ткань (Assenmacher D.R., Ducker Т.В., 1971; Ducker Т.В., Kindt G., Kempe L., 1971). В большинстве случаев травмирующие силы направлены на вентральную поверхность спинного мозга и вызваны раздавливающим воздействием смещающейся кзади кости и/или фрагментов диска, а также силой избыточного растяжения вследствие удлинения позвоночного столба при избыточной флексии/экстензии. Assenmacher и Ducker, 1971, доказали это в опытах на приматах: направленное воздействие с силой 300 г/см вызывает неполное повреждение спинного мозга, тогда как травма с силой 500 г/см приводила к полному повреждению спинного мозга. В клинической практике невозможно определить величину травмирующей силы, воздействию которой подвергся пострадавший, что в значительной степени помогло бы в лечении пациентов. На рентгеновских снимках также не всегда видны деформации позвоночного столба, которые имели место в момент травмы (Chang D.G., Tencer A.F., Ching R.P. et al., 1994).

Гистологические исследования показали, что сразу же после экспериментальной травмы структура ткани спинного мозга остается ненарушенной (Ducker Т.В., Kindt G., Kempe L., 1971). Впоследствии, в течение первых 24 часов, происходит прогрессирующие дистрофические изменения и некроз нервной ткани. Эти изменения получили название «вторичное повреждение» (second damage). Изучение этих механизмов и способов их предотвращения являются предметом исследования ученых всего мира.

Морфологические исследования, проводимые у лиц, умерших в различные сроки от причин, связанных с травмой шейного отдела позвоночника и спинного мозга, или развившейся травматической болезни, призваны объяснить, а в ряде случаев, и предопределить лечебную тактику у данной категории пострадавших (терапевтические и хирургические аспекты лечения). Вместе с тем, изучая данную патологию, мы обнаружили серьёзные разночтения в литературных источниках, касающиеся патогенетических основ, а также теоретического обоснования лечебной тактики при травме шейного отдела позвоночника и спинного мозга (Берснев В.П., Давыдов Е.А., Кондаков Е.Н., 1998).

Морфогенетические проявления травмы шейного отдела позвоночника спинного мозга базируются на механизмах патофизиологического ответа при непосредственном воздействии травмирующего фактора, а в последующем, и на включенных в патогенетический каскад вторичных изменениях (концепция «вторичного повреждения») (Ромоданов А.П., Рудяк К.Э., 1980; Викторов И.В., 1984; Гайдар Б.В., Королюк М.А., Кропотов С.П., 1996). Изучение патофизиологических механизмов травматической болезни спинного мозга позволило сформулировать сосудистую и нейрональную теории (Георгиева С.А., Бабиченко И.Е., Пучиньян Д.М., 1993). Существенным дополнением к патогенетическим представлениям послужили биохимические, цитохимические и прочие методы исследования (Гретен А.Г., 1982; Anderson D.K., Hall E.D., 1993; Гришенкова Л.H. с соав., 1997).

С морфологической точки зрения максимальные изменения формируются на поздних этапах развития травматической болезни спинного мозга, но в этот же период выявляются и морфологические эквиваленты репаративных процессов. Данное обстоятельство привлекает внимание, как клиницистов, так и морфологов, к изучению восстановительных функций спинного мозга.

Ряд авторов указывают на возможность частичного восстановления движений при повреждении значительного, порой до 90%, объема спинного мозга (Feringa E.R., Kowalski T.F., Vahlsing H.L., 1985; Dunnet S.D., Bjorklund A., 1987). Sabel B.A. иv Stein D.G. (1986) считают, что восстановление двигательных функций спинного мозга возможно при наличии лишь части нисходящих аксонов.

Более тонкие морфологические исследования обнаруживают, что, наряду с проявлениями сосудистого и нейронального патогенетических факторов травматической болезни, развиваются клеточные реакции в виде апоптоза нейронов и глиальных клеточных элементов, проявляющиеся распространенной восходящей и нисходящей дегенерацией нервных проводников, демиелинизацией, гибелью части аксонов (Гретен А.Г., 1982; Викторов И.В., 1984; Гайдар Б.В., Королюк М.А., Кропотов С.П., 1996; Alderman J.L., Osterholm J.I., D'Amor B.R. et al., 1979; Rawe S.E., Lee W.A., Perot P.J., 1989).

Представляют интерес морфометрические исследования, направленные на изучение состояния миелина. Используется миелиновый индекс, как отношение диаметра аксона к диаметру волокна (в норме он равен 0,5-0,6, а после травмы он приближается к единице). Количественная оценка позволяет выявить гибель значительной части аксонов (Young W., 1993).

Геморрагические проявления морфологической картины травмы шейного отдела спинного мозга и окружающих тканей относят к ранним видимым изменениям в виде внутримозгового и субарахноидального кровоизлияния (Полищук Н.Е., Слынько Е.И., 2001). Актуальность геморрагического компонента в патогенезе травматической болезни обусловлена не только цитотоксическим и цитолитическим влиянием крови на мозговую ткань, но и включением аутодеструктивных процессов, приводящих к увеличению тканевого некроза (Лившиц А.В., 1990). Локализация кровоизлияний, обусловленная рядом факторов, обнаруживается как в подоболочечных пространствах (эпидуральные, субдуральные и субарахноидальные кровоизлияния), так и внутри ткани спинного мозга, вплоть до формирования гематомиелии.

Ряд авторов, характеризующих геморрагические проявления спинальной травмы, подчеркивает наличие данных изменений, отмечая различную частоту возникновения указанных процессов у пострадавших (Берснев В.П., Давыдов Е.А., Кондаков Е.Н., 1998). В патогенезе травматической болезни спинного мозга геморрагический компонент представлен в виде разрывов и тромбозов сосудов с возникновением эритроцитарных экстравазатов (Полищук Н.Е., Слынько Е.И., 2001).

По мнению C.H.Tator и M.G. Fehiings (1991), наиболее чувствительным к сосудистым повреждениям является серое вещество, в котором наблюдались очаги микрогеморрагий. Согласно данным R.M. Quencer et al. (1992), геморрагии с серого мозгового вещества распространяются на белое. Вместе с тем, в доступной литературе мы не нашли исследований по изучению динамики и локализации геморрагических проявлений у оперированных пострадавших с травмой шейного отдела спинного мозга.

Патоморфологические изменения в клеточных элементах серого и белого мозгового вещества спинного мозга изучены, главным образом, на экспериментальном материале. Некротические изменения серого вещества обнаруживают через 4 часа после травмы, а к восьмому часу выявляется аксональная и нейрональная дегенерация (Лившиц А.В., 1990).

Деструктивные процессы протекают во времени неравномерно, с некоторым запаздыванием последних в белом веществе (Griffiths I., 1975). При секционном исследовании повреждения спинного мозга Н.Е.Полищук и Е.И. Слынько (2001) к числу ранних макроскопических изменений относят: разрыв или частичное нарушение целостности, размозжение, острое посттравматическое размягчение и частичное изменение структуры нервной ткани. Ишемия, возникающая из-за повреждения интрамедуллярных сосудов или их спазма, а также потери ауторегуляции кровообращения спинного мозга, приводит к усугублению этих нарушений (Ducker Т.В., Kindt G., Kempe L., 1971).

Гистологические исследования, проводимые сразу же после травмы, обнаруживают минимальные изменения. Через 3-5 минут возникают точечные (петехиальные) кровоизлияния в центральных отделах серого вещества и минимальные изменения в белом (аксональном) веществе. Через 30 минут точечные кровоизлияния трансформируются в обширное пропитывание кровью (гематомиелия) и происходит гибель нейронов. В аксонах наблюдаются явления набухания. Далее, через 4 часа, происходят значительные изменения в белом веществе, проявляющиеся в виде некроза олигодендроцитов и отеке аксонов, хотя по своей структуре они все еще остаются неразрушенными. Спустя 8 часов после повреждения наблюдается некроз аксонов и максимальное их набухание.

Основные задачи патофизиологических исследований направлены на решение вопросов предотвращения распада нервных клеток, особенно белого вещества спинного мозга (Ikata Т., Iwasa К., Morimoto K.et al., 1989; Janssen L., Hansebout R.R., 1989).

Раньше считали, что вторичное повреждение обусловлено сосудистой ишемией. Однако, в настоящее время выявлены более значимые биохимические нарушения. После травмы происходит быстрое истощение запасов АТФ (аденозинтрифосфата), что ведет к повреждению транспортных систем мембран нервных клеток, отвечающих за перенос калия и ферментов (Yashon D., 1978; Janssen L., Hansebout R.R., 1989; Young W., 1993). Вследствие этого идет накопление внутриклеточного кальция, преимущественно внутри митохондрий и, как следствие, активируются процессы перекисного окисления фосфолипидов, приводящие к нарушению синтеза АТФ.

Активация внутриклеточных ферментов, таких как фосфолипаза А2, приводит к разрушению клеточных мембран и демиелинизации. Выделяющаяся при этом арахидоновая кислота метаболизируется до различных простагландинов и тромбоксановых структур, вызывающих вазоспазм, тромбоз кровеносных сосудов и выделение лизосомальных ферментов во внеклеточное пространство. Образующиеся свободные перекисные радикалы вызывают цепную реакцию расщепления мембран и миелиновых оболочек. Образующаяся таким образом цепь биохимических реакций ведет к прогрессирующему некрозу нервной ткани (рис.1).

Рис. 1. Цепь биохимического каскада повреждения спинного мозга. (По Slucky A.V., Eismont F.J., 1995)

Попытки остановить этот патологический биохимический каскад процессов вторичного повреждения ткани спинного мозга привели к поиску эффективных фармакологических препаратов (Bracken М.В., Collins W.F., Freeman D.F. et al., 1984; Anderson D.K., Braughler J.M., Hall E.D., 1988). В настоящее время имеются два лекарственных средства с доказанной клинической эффективностью у человека — это кортикостероиды и ганглиозиды. Метилпреднизолон, кортикостероид, обладает способностью ограничивать процессы перекисного окисления липидов у пациентов с травмой центральной нервной системы (Bracken М.В., Collins W.F., Freeman D.F. et al., 1984). M.B. Bracken et al. представили результаты NASCIS 2 (National Spinal Cord Injury Study). Три лекарственных средства - плацебо, налоксон и высокие дозы метилпреднизолона - сравнивали по эффективности в двойном слепом мультицентровом рандомизированном исследовании на 476 пациентах.

В группах пациентов, получавших плацебо и налоксон, достоверных различий в неврологическом статусе замечено не было. В группе, получавшей метилпреднизолон, статистически достоверно было получено увеличение количественных показателей в двигательной и чувствительной сферах. Однако, достигнутые улучшения были клинически мало значимы. Существенное улучшение наступало только в тех случаях, когда введение препарата начинали в первые 8 часов. Также улучшение неврологического статуса наблюдалось как у пациентов с полным повреждением спинного мозга, так и у пациентов с неполным повреждением. Исследования других стероидных препаратов также показали их активность в отношении влияния на вышеуказанные биохимические процессы. Так, аминостероид трилазоид, лишенный других эффектов глюкокортикоидов, продемонстрировал улучшение показателей неврологического восстановления на моделях с травмой головного мозга.

Ганглиозиды, как большие гликопротеиновые молекулы, являются естественными метаболитами нервной ткани. Они отвечают за транспортные системы мембран и укрепляют их структуру. В клеточных структурах они обладают цитогеническими и трофическими свойствами. Исследования на моделях травм головного мозга у животных показали их эффективность. Geissler et al. провел двойное слепое рандомизированное плацебо контролируемое исследование ганглиозида GM1 у пациентов с травмой спинного мозга (Geisler F.H., Dorsey F.C., Coleman W.P., 1991). Статистически достоверно доказано улучшение функциональных результатов лечения при его использовании в первые 72 часа после повреждения.

Травмы, приводящие к нестабильным повреждениям позвоночника, часто сопровождаются повреждением спинного мозга. Вследствие имеющейся нестабильности имеется высокий риск вторичного повреждения нервной ткани. Ducker et al. доказали необходимость стабилизации позвоночника для повышения эффективности фармакологической терапии, направленной на восстановление утраченных неврологических функций (Ducker Т.В., Saleman М., Daniell Н.В., 1978).

Они показали, что обычная иммобилизация позвоночника гораздо важнее, чем любое из медикаментозных средств. Сохраняющаяся кифотическая деформация или передняя компрессия спинного мозга значительно увеличивают натяжение аксональных трактов и снижают перфузию спинного мозга. К тому же, компрессия нервных корешков может уменьшать сегментарный кровоток по радикулярным артериям, приводя к нарастанию ишемии спинного мозга. Влияние ком премирующих субстратов должно быть устранено путем вправления переломов и вывихов и полноценной декомпрессией.

В ряде случаев сохранившаяся после травмы нервная ткань имеет низкую способность к восстановлению, вследствие сохраняющейся компрессии спинного мозга. Bohlman и Anderson подтвердили способность к восстановлению этих тканей в течение 12 месяцев после повреждения (Anderson P.A., Bohlman Н.Н., 1992). Другие исследователи также показали зависимость времени, прошедшего после повреждения, и способностью к восстановлению утраченных функций (Rivlin A.S., Tator С.Н., 1978; Dolan E.J., Tator C.H., Endrenyi L., 1980). Кроме того, узкое окно между повреждением и срочной декомпрессией у ряда пациентов может уменьшить степень повреждения спинного мозга и возникающих ишемических осложнений.

Delamarter et al. вызывали экспериментальное повреждение спинного мозга у собак путем наложения сжимающей манжеты, сдавливающей спинной мозг на 50% его объема (Delamarter R.B., Sherman J., Carr J.B., 1993). Животные, у которых манжету ослабили сразу или в течение 1 часа, показали полное клиническое восстановление. У животных, которым манжета была наложена на 6-24 часа, развилась полная параплегия. В 4х случаях травмы спинного мозга у людей, когда хирургическое устранение компрессии было проведено в течение первых 2х часов после повреждения, был отмечен быстрый регресс тетраплегии.

Назад | Оглавление | Вперед

Дата публикации (обновления): 23 февраля 2017 г. 13:46

.

	Жизнь после травмы спинного мозга