Анатомические корреляты коматозного состояния
Кома - это состояние полного отсутствия сознания, возникшее вследствие нарушения функции/структуры жизненно важных систем/органов. В свою очередь сознание - это фоновое состояние мозга, которое позволяет испытывать субъективное переживание любого типа в целом и предоставлять отчет (ответ) адекватный этим переживаниям (вербальный, двигательный, эмоциональный и т.д.).
Любым произвольным (субъективным, осознанным) действиям человека соответствует определенный паттерн нейронной активности в различных областях мозга. Во-первых, нормальный уровень сознания (бодрствования) зависит от активирующего воздействия на полушария головного мозга со стороны групп нейронов, расположенных в ретикулярной активирующей системе (РАС) ствола головного мозга. Во-вторых, для обеспечения нормального уровня сознания необходима целостность полушарий головного мозга, РАС и их связей.
Следовательно, основными причинами комы являются:
- ■ двусторонние поражения [корково-подкорковых структур] больших полушарий головного мозга или угнетение их деятельности вследствие метаболических, в том числе гипоксических, расстройств (! распространенное одностороннее поражение большого полушария, не оказывающего компрессионного эффекта на ствол головного мозга, не может вызвать кому);
■ поражения ствола головного мозга, повреждающие или угнетающие РАС (следует помнить, что поражение ствола мозга, вызывающее повреждение РАС и вследствие этого развитие коматозного состояния, первично может быть обусловлено обширным поражением одного или обоих полушарий, оказывающих компрессионный эффект на ствол головного мозга).
Говоря о «поражении» имеют ввиду либо механическую деструкцию жизненно важных участков ствола мозга или коры больших полушарий (органическая кома), либо глобальное нарушение обменных процессов в мозге (метаболическая кома). Кома метаболического происхождения может возникать вследствие прекращения доставки энергетических веществ (гипоксия, ишемия, гипогликемия) или при повреждении нейрофизиологических реакций нейрональных мембран (лекарственная или алкогольная интоксикация, эпилепсия или острая черепно-мозговая травма).
Сознание имеет количественную (бодрствование) и качественную (наполнение сознание) составляющие. Первая (количественная) отражает сам факт готовности головного мозга принимать и реагировать на внешние и внутренние стимулы и клинически соответствует формальному бодрствованию (не сон, глаза открыты). Однако у здорового человека бодрствование не только должно быть само по себе, но и качественно наполнено адекватным обстоятельствам поведением (эмоции, мотивации, познавание себя и окружающего мира). В филогенетическом аспекте бодрствование появилось раньше наполнения сознания и «локализованы» в различных структурах головного мозга. Так за бодрствование преимущественно отвечает сохранность ВРАС (восходящей ретикулярной активирующей системы), расположенная в столе головного мозга. В то время как, за наполнение сознания в основном отвечает кора больших полушарий.
Такое филогенетическое и пространственное разделение двух составляющих сознания обуславливает ряд клинических феноменов. Во-первых, бодрствование без наполнения сознания может быть, а наполнение сознания без бодрствования не бывает. Во-вторых, небольшое по объему поражение ствола мозга может вызвать выраженное угнетение сознания и, напротив, даже при обширных поражениях коры головного мозга количественно сознание может быть снижено незначительно. В-третьих, восстановление сознание идет по пути восстановления вначале количественной составляющей, и далее качественной, но не наоборот. В-четвертых, есть изолированные нарушения только качественной составляющей сознания.
В нейрреаниматологии больше внимания уделяется количественной оценки острых нарушений сознания. Самым распространенным в мире инструментом для количественной оценки сознания является шкала Glasgow (Глазго). Она имеет высокую воспроизводимость, то есть результаты тестирования по ней совпадают у большинства врачей, осмотревших конкретного пациента. Наиболее эффективно использование шкалы при обмене информации между парамедиками (сотрудниками «скорой помощи») в стартовом режиме. У пациентов с признаками дислокационного синдрома на фоне структурного поражения головного мозга полезна шкала (Питтсбург) оценки поражения ствола мозга у коматозных больных - Pittsburg Brain Stem Score (PBSS). В последнее время популярность приобретает новая шкала ком клиники Mayo (Шкала FOUR [Full Outline of Unresponsiveness]). Она объединяет свойство предшествующих двух и максимально адаптирована к условиям отделения реанимации, так как имеет рубрику дыхания.
источник: Методические материалы для ординаторов кафедры анестезиологии-реаниматологии «Острая церебральная недостаточность» Белкин А.А., Давыдова Н.С., Левит А.Л., Лейдерман И.Н., Уральский государственный медицинский Университет; Екатеринбург, 2014
Согласно концепции Плама и Познера (1966) основными патоморфологическими механизмами комы являются либо [1] двустороннее диффузное поражение коры головного мозга (анатомическое и/ или метаболическое), либо [2] поражение ствола мозга, либо [3] сочетанное нарушение на данных уровнях.
РАС включает в себя ретикулярную формацию, состоящую из свободно сгруппированных нейронов, которые расположены с обеих сторон в сером веществе медиальных отделов покрышки ствола головного мозга на протяжении от продолговатого мозга до задних отделов промежуточного мозга. При морфологических исследованиях было установлено, что эти нейроны простираются в рострокаудальном направлении внутри ретикулярной формации.
Эксперименты на животных и патоморфологические исследования у человека обнаружили, что для поддержания бодрствующего состояния наиболее важны нейроны, расположенные в области, охватывающей промежуток между ростральными отделами моста и каудальными отделами промежуточного мозга. Поражения этой области, приводящие к коме, часто затрагивают прилежащие образования ствола мозга, связанные с контролем зрачковых реакций и движений глазных яблок. Выявление при осмотре нарушений деятельности этих систем свидетельствует о поражении ствола мозга. Поражения, ограниченные большими полушариями, впрямую не воздействуют на РАС ствола, хотя при смещении срединных структур может возникнуть стволовая симптоматика.
Нейроны РАС ствола мозга проецируются в кору головного мозга через «неспецифические» релейные ядра зрительного бугра (таламуса), которые оказывают активирующее воздействие на деятельность коры головного мозга. Данные экспериментальных исследований позволяют предположить, что РАС ствола мозга косвенно влияет на уровень создания путем подавления активности неспецифических ядер таламуса. При электростимуляции РАС моста и среднего мозга возникает десинхронизация ритма ЭЭГ, что сопровождается пробуждением поведенческих реакций. Раздражение релейных ядер зрительного бугра вызывает обратное действие, приводя к синхронизации и замедлению ритма на ЭЭГ. Пробуждение поведенческих реакций под действием внешних раздражителей (общей чувствительности, слуховых и зрительных) обусловлено обширными связями РАС со всеми чувствительными анализаторами.
О таламусе (в т.ч. и о его ядрах Вы можете прочитать в статье «Топическая диагностика: ишемическое поражение таламуса» [ читать].
Переключение между РАС ствола и таламическими (а затем и корковыми) областями осуществляется с помощью нейротрансмиттеров. Установлено, что наибольшее влияние на пробуждение оказывают ацетилхолин и норадреналин. Холинергические волокна связывают средний мозг с другими участками верхних отделов ствола мозга, зрительным бугром и корой больших полушарий. Считают, что эти пути являются промежуточным звеном между клиническим пробуждением и соответствующей картиной на ЭЭГ, наблюдаемыми после приема некоторых холинергических препаратов, таких как физостигмин. Известно, что норадренергические нейроны голубоватого места и серотонинергические клетки ядер шва моста посылают диффузные проекции в кору больших полушарий. Серотонин и норадреналин обеспечивают важные функции регуляции цикла сна и бодрствования. Их роль в пробуждении и коме не совсем ясны, хотя возбуждающие эффекты амфетаминов, вероятно, обусловлены выделением катехоламинов.
Таламус и кора отправляют сигналы друг другу, туда и обратно, в виде сложных паттернов. Иногда эти связи локальны: определенные участки коры или таламуса связаны с определенными участками друг друга. Иногда они диффузны и глобальны, так что один участок таламуса может устанавливать обширные и сложные связи с разными участками по всей коре. Области коры головного мозга, которые представляются наиболее важными для сознания и которые взаимодействуют с таламусом в момент возвращения сознания, расположены в задней коре (в ассоциативной области на пересечении латеральной височной, затылочной и париетальной [теменной] коры) и в центральной париетальной коре. Высокочастотная нейроэлектрическая активность в областях, связывающих эти области коры мозга с таламусом, по-видимому, необходима для состояния сознания, возможно, потому что они интегрируют отдельные содержания сознания в единое целое.
читайте также статью «Нейромедиаторные основы сознания и бессознательных состояний» Е.В. Александрова, О.С. Зайцев, А.А. Потапов НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва (журнал «Вопросы нейро-хирургии» №1, 2014) [читать]