Отечный синдром является наиболее универсальной реакцией тканей на воздействие патологических факторов. Предрасположенность и степень выраженности отека зависят от особенностей тканевого кровотока в области повреждения и гидрофильности самой ткани. Гистоструктура и специфика физиологических функций мозговой ткани предрасполагают к наиболее частому возникновению отека данного анатомического образования.

Отек головного мозга представляет собой полиэтиологическое патологическое состояние, при котором происходит аккумуляция внеклеточной и/или внутриклеточной жидкости, что приводит к увеличению объема мозга и прогрессированию его функциональной несостоятельности. Основным патофизиологическим проявлением отека головного мозга является рост внутричерепного давления (ВЧД). В современной литературе все чаще встречается термин «внутричерепная гипертензия», которая ассоциируется с той или иной степенью отека мозга.

В анатомическом отношении мозговой череп следует рассматривать как ригидную коробку, содержащую 80 % мозговой ткани, 12 % крови, заключенной в сосудистых образованиях, и 8 % цереброспинальной жидкости (ЦСЖ). Если учитывать тот факт, что емкость черепа является постоянной, любое увеличение одного из его компонентов будет приводить к повышению ВЧД, если не происходит соответствующего уменьшения объема других компонентов. ВЧД представляет собой гидростатическое давление ЦСЖ в системе желудочков мозга или в субарахноидальном пространстве, оказываемое на полушария мозга, и в нормальных условиях зависит от секреции и абсорбции ликвора. В течение суток вырабатывается и всасывается до 600 мл ликвора. С одной стороны, секреция ликвора явля­ется активным процессом, с другой стороны, она опреде­ляется гемодинамическим фактором и происходит со скоростью около 0,4 мл/мин при ВЧД < 20 мм рт. ст. До 70-85 % ликвора образуется сосудистыми сплетениями желудочков мозга, 10-12 % — сосудами мозговой паренхимы и менее 5 % — пиальными венами. Циркуляция ликвора осуществляется из боковых желудочков через межжелудочко­вые отверстия в III желудочек, затем через водопровод мозга в IV желудочек. Далее из IV желудочка ЦСЖ через боковые и медиальное отверстия выходит в субарахноидальное пространство и цистерны мозга. Всасывание ликвора осуществляется арахноидальными (пахионовыми) грануляциями в венозные синусы и частично в лимфатическую систему на уровне влагалищ черепно-мозговых нервов. Абсорбция ликвора происходит по градиенту гидростатического давления и прекращается при гради­енте менее 5 мм рт. ст. В норме ВЧД равно 5-15 мм рт. ст.

При увеличении объема мозга вследствие отека происходит фазное срабатывание компенсаторных механизмов, направленных на поддержание оптимального ВЧД, и, соответственно, мозгового кровотока. В I фазе (компенсация) при постепенном повышении объема мозга наблюдается незначительное колебание ВЧД за счет интенсификации циркуляции и абсорбции ликвора, если нет препятствия току ЦСЖ. При дальнейшем повышении давления происходит сдавление тонкостенных вен, приводящее к умень­шению объема венозной крови в мозге. При истощении указанных механизмов наступает II фаза (субкомпенсация), которая характеризуется значительным подъемом ВЧД и окклюзией путей ликворооттока. Абсорбция ликвора сохранена. В III фазе (декомпенсация) небольшое увеличение объема мозга вызывает выраженное повышение давления. Сдавление синусов твердой мозговой оболочки и повыше­ние венозного давления приводят к снижению градиента давления через ворсинки паутинной оболочки и прекраще­нию абсорбции ЦСЖ. В фазе декомпенсации вследствие компрессии артериальных сосудов возникает ишемия мозговой ткани.

В зависимости от уровня ВЧД выделяют следующие сте­пени внутричерепной гипертензии:

1-я степень (ВЧД умеренно повышенное) — от 15 до 20 мм рт. ст.;

2-я степень (ВЧД повышенное) — от 20 до 40 мм рт. ст.;

3-я степень (значительно повышенное) — 40 мм рт. ст. и более.

Значение повышенного ВЧД для организма состоит в снижении мозгового перфузионного давления и развитии ишемии мозга. Кроме того, внутричерепная гипертензия вызывает развитие вазомоторного паралича, при котором мозговой кровоток становится пассивной функцией арте­риального давления. Таким образом, повышение объема мозга вследствие отека может сопровождаться снижением церебрального кровотока с диффузным поражением нейрональных структур.

В физиологических условиях мозговой кровоток в покое составляет 55-60 мл на 100 г/мин, или около 15 % сердечного выброса, что отражает высокую скорость метаболических процессов в мозговой ткани. Общий кровоток в сером веществе в 3–4 раза выше, чем в белом. Степень повреждения нейронов и его обратимость прямо пропорциональны снижению мозгового кровотока (МК). При уменьшении МК от 55 до 35 мл на 100 г/мин отмечается торможение синтеза белка в нейронах. В неврологическом статусе превалируют общемозговые симптомы функционального характера. При снижении МК от 35 до 20 мл на 100 г/мин происходит сти­муляция гликолиза с развитием внутриклеточного лактат-ацидоза. Неврологическая симптоматика носит транзиторный обратимый органический характер. Дальнейшее снижение МК от 20 до 12 мл на 100 г/мин приводит к нарушению энер­гообеспечения нейронов и высвобождению возбуждающих нейромедиаторов. Отмечается стойкий органический неврологический дефицит обратимого характера. Снижение МК ниже 12 мл на 100 г/мин является критическим. При данном уровне кровотока гибель (некроз) нейронов происходит в те­чение 6-8 минут. Возникает необратимый органический неврологический дефект.

Регуляция МК осуществляется с помощью 2 основных механизмов:

1.      Миогенный механизм (ауторегуляция) – обусловлен способностью мозговых сосудов суживаться или расширяться при повышении или снижении системного артериального давления (эффект Остроумова – Бейлиса). Ауторегуляция обеспечивает поддержание нормального МК при изменении САД в пределах 50-150 мм рт. ст. Для реализации данного механизма необходимо от 1 до 3 минут, поэтому резкие изменения САД в пределах ауторегуляции сопровождаются соответствующими изменениями церебрального кровотока. При снижении САД ниже 50 мм рт. ст. снижается мозговой кровоток, и при перфузионном давлении около 40 мм рт. ст. могут появиться симптомы ишемии мозга. Если САД превышает пределы ауторегуляции, это может привести к «прорыву» гематоэнцефалического барьера и развитию отека мозга. Системная гипертензия, сохраняющаяся в течение 1–2 месяцев, вызывает смещение пределов ауторегуляции в сторону повышения, вследствие чего ишемия мозга может развиться при САД, превышающем 50 мм рт. ст.

2.      Метаболический (химический) механизм – сокращение или расслабление гладких мышц сосудов мозга в ответ на соответствующие изменения напряжения СО₂,О₂ в крови и мозговой ткани. Так, при увеличении РаСО₂ с 40 до 80 мм рт. ст. мозговой кровоток возрастает вдвое, тогда как уменьшение РаСО₂ с 40 до 20 мм рт. ст. приводит к снижению мозгового кровотока в 2 раза. Эффекты повышения или снижения РаСО₂ на церебральную перфузию преходящи. Мозговой кровоток возвращается к исходному уровню через 6-8 часов, даже если изменения уровня РаСО₂ сохраняются (эффект ускользания).

Ауторегуляция более чувствительна к повреждающим воздействиям, чем химическая регуляция. Этим обусловлена реактивная гиперемия в области травматического или ишемического повреждения мозговой ткани, в очагах воспаления и в перифокальной зоне некоторых опухолей головного мозга. Артериальный спазм в норме не характерен для сосудов головного мозга и является редким феноменом, ограниченным в основном артериями основания головного мозга.

Мозговой кровоток зависит от мозгового перфузионного давления (МПД), которое представляет собой разницу между САД и ВЧД. С учетом того факта, что венозная гипертензия также оказывает влияние на МК, конечная формула для расчета МПД будет выглядеть следующим образом:

МПД = САД - (ВЧД + ЦВД),

где МПД – мозговое перфузионное давление, мм рт. ст.;

САД – системное артериальное давлении, мм рт. ст.

(САД = АД_{систол.} + (АД_{систол.} –АД_{диастол.})/3);

ВЧД – внутричерепное давление, мм рт. ст.;

ЦВД – центральное венозное давление, мм рт. ст.

В норме МПД равно 80 мм рт. ст., но при его снижении ниже 50 мм рт. ст. появляются метаболические проявления ишемии и уменьшается электрическая активность мозга. Многочисленные исследования показали рост летальности и ухудшение прогноза при снижении МПД ниже 70 мм рт. ст. на продолжительное время. С целью мониторинга ВЧД используются различные инвазивные методики, которые постепенно обретают все большее распространение в практической медицине.

В зависимости от патофизиологических механизмов выделяют пять видов отека головного мозга (ОГМ):

1.      Вазогенный – наиболее распространенный вид отека. Возникает при нарушении функций гематоэнцефалического барьера, вследствие чего происходит повышение гидратации глии. Основными причинами данного вида отека являются метаболические нарушения транспортных систем эндотелия, артериальная гипертензия, гипертермия, гиперкапния, неоваскуляризация опухолевого ложа.

2.      Гидроцефалический – ОГМ, возникающий при блокаде путей оттока ликвора. Основные причины: воспалительные процессы и кровоизлияния в желудочковую систему мозга, объемные интракраниальные процессы, вызывающие деформацию головного мозга.

3.      Осмотический – ОГМ, возникающий при нарушении осмотических градиентов внутриклеточного и внутрисосудистого секторов при неповрежденном гематоэнцефалическом барьере. Основные причины: гиперпродукция вазопрессина, внутривенная нагрузка гипоосмолярными растворами, неадекватный гемодиализ, утопление в пресной воде, гиперволемия, полидипсия.

4.      Ишемический (реперфузионный) ОГМ обусловлен внутриклеточным накоплением жидкости вследствие гипоэргоза, блокады Na⁺K⁺-насоса и трансминерализации. Основной причиной данного вида отека является гипоксия любого генеза и постишемическая реперфузия, гипераммониемия, гипогликемия.

5.      Цитотоксический – внутриклеточный ОГМ, возникающий при блокаде дыхательной цепи митохондрий. Основные причины: вирусные инфекции, отравление угарным газом, цианидами. продуктами распада гемоглобина (лизис гематом).

В действительности обычно имеет место сочетание нескольких видов отека мозга. Так, например, при ЧМТ в первые часы после травмы превалирует вазогенный ОГМ, к которому в дальнейшем присоединяется ишемический и цитотоксический.

Отек мозга чаше всего является вторичным проявлением основного заболевания, которое повлекло за собой нарушение гидратации мозговой ткани и повышение ВЧД. К числу наиболее частых симптомов внутричерепной гипертензии следует отнести диффузные головные боли, тошноту, рвоту, парез или паралич III или VI пары черепно-мозговых нервов. Отек зрительного нерва является более характерным для длительно персистирующей внутричерепной гипертензии. В неврологическом аспекте отек мозга в первую очередь проявляется острыми качественными и количественными нарушениями сознания, к которым относят делирий, оглушение, сопор и кому. При этом прогрессирование ОГМ сопровождается все большим угнетением сознания, что очень важно в лечебно-диагностическом аспекте. Для определения степени угнетения сознания широко используется шкала ком Глазго (ШКГ), предложенная G. Teasdale, В. Jennet (1974).

Определение уровня нарушения сознания производят после суммирования баллов.

Оценка по шкале Глазго:

-        15 баллов — ясное сознание;

-        13–14 баллов — умеренное оглушение;

-        10–12 баллов — глубокое оглушение;

-        8–9 баллов — сопор;

-        6–7 баллов — умеренная кома;

-        4–5 баллов — глубокая кома;

-        3 балла – терминальная (запредельная) кома.

Кроме состояния сознания, ценную информацию об уровне поражения мозга, характере и направленности процесса дает оценка следующих физиологических функций:

-        характер дыхания;

-        вид и реактивность зрачков;

-        движения глазных яблок и окуловестибулярные реакции;

-        двигательные реакции скелетной мускулатуры.

Как правило, прогрессирующий ОГМ приводит к супратенториальному смещению и вклинению мозга, которые могут клинически протекать по типу центрального синдрома рострокаудального нарушения функций мозга или синдрома крючка гиппокампа и бокового сдавления ствола мозга.

Особая опасность смещений супратенториальных структур и вклинений состоит в том, что они осложняются сосудистыми нарушениями и окклюзией путей ликворооттока, которые усиливают первичные патологические процессы, превращая их из потенциально обратимых нарушений в необратимые.

Первая помощь при ОГМ представляет собой практически одновременное сочетание диагностических и лечебных манипуляций. Этиотропная терапия заключается в ус­транении влияния первичного фактора, вызвавшего внутричерепную гипертензию, в то время как основной задачей патогенетической терапии является коррекция ВЧД. Хирургическая тактика в данном случае предусматривает удаление интракраниального объема (гематома, контузия, абсцесс), постановку ликворного дренажа (окклюзионная гидроцефалия). Консервативные мероприятия направлены на нормализацию гемодинамики и устранение метаболических факторов, провоцирующих отек, к которым в первую очередь относятся: гипоксия, гиперкапния, ишемия, гипогликемия, гипераммониемия, гипертермия. Интенсивная терапия ОГМ должна начинаться как можно раньше с учетом того факта, что в дальнейшем объем неврологического дефекта пропорционален длительности и степени выражен­ности отека. При транспортировке таких больных головной конец носилок приподнимают на 35-40°. Для предупреждения гипоксии всем больным в коме (8 баллов и менее по ШКГ) проводят интубацию трахеи, санацию трахеобронхиального дерева и протезирование функций внешнего дыхания с помощью ИВЛ с содержанием не менее 50 % кислорода в дыхательной смеси. При этом устраняют повышение внутригрудного давления путем седации больного и абсолютной синхронизации аппаратом ИВЛ. Для этого применяют сибазон (диазепам, реланиум) в виде болюсной внутривенной инфузии по 0,4 мг/кг с дальнейшим переходом на режим капельного введения со скоростью 0,1-0,2 мг/кг в час. Возможно применение тиопентала натрия в дозе 200-300 мг внутривенно в течение 30 секунд, далее со скоростью 5-8 мг/кг·в час. Эти же препараты эффективны и для купирования судорожного синдрома. С целью воздействия на метаболический механизм регуляции церебрального кровотока и снижения ВЧД ИВЛ проводят в режиме умеренной гипервентиляции, которая должна обеспечивать поддержание РаСО₂ на уровне 25-30 мм рт.ст.

Коррекцию гемодинамики проводят в зависимости от исходного САД с учетом его влияния на мозговую перфузию. Ориентировочно у неседированных больных с ОГМ, находящихся в состоянии оглушения, ВЧД составляет около 20 мм рт. ст., тогда как сопор и кома соответствуют ВЧД от 25 до 30 мм рт. ст. Исходя из того, что ЦПД должно быть не менее 70 мм рт. ст. при условии диастолического АД не менее 80 мм рт. ст., у больных в состоянии оглушения систолическое АД должно быть не ниже 110 мм рт. ст., в сопоре – не ниже 125 мм рт. ст. и в коме – не ниже 140 мм рт. ст. С другой стороны, не следует допускать повышения систолического АД выше 160 мм рт. ст. во избежание срыва ауторегуляции и прорыва гематоэнцефалического барьера. При низком САД вследствие гиповолемии препаратами выбора являются коллоиды (рефортан, стабизол, гелофузин), которые вводят со скоростью 0,3-0,5 мл/кг в минуту. Возможно использование гиперосмолярных растворов натрия хлорида (3% и 7,5%) и сорбилакта, скорость введения – 150-200 мл/ч. Исключаются гипоосмолярные растворы, особенно растворы глюкозы! Допустимо болюсное внутривенное введение 20-40 мл 40% раствора глюкозы с целью купирования коматозных состояний, обусловленных гипогликемией. При отсутствии эффекта от инфузионной терапии и в случаях нормоволемии в течение 10 минут дополнительно применяют вазопрессоры и инотропные препараты. В данном случае используют дофамин (8-10 мкг/кг в минуту) изолированно или в сочетании с мезатоном (0,15— 0,2 мкг/кг в минуту) или норадреналином (0,3-0,4 мкг/кг в минуту). Кортикостероиды применяют при необходимости усилить эффект прессорных аминов и у больных с ОГМ на фоне интракраниальных опухолей или абсцесса. Для этих целей наиболее эффективным оказался метилпреднизолон, который применяют в дозе 30 мг/кг внутривенно болюсно в течение 10-15 минут, затем по 5 мг/кг в час болюсно в течение суток. В последующие 48 часов – по 2,5 мг/кг в час. Другие глюкокортикоидные препараты применяют в эквивалентных дозах.