Что означает смерть головного мозга. Патофизиологические механизмы смерти мозга. Понятие клинической и биологической смерти

Смерть мозга (респираторный мозг) – состояние необратимой утраты функции головного мозга при сохранении кровообращения и дыхания, которые могут искусственно поддерживаться в течение длительного времени.

Проблема смерти, составляющая противоположную сторону бытия человека (проблема жизни) – одна из краеугольных камней философии, религии, естествознания, в том числе медицины. Констатация смерти человека как задача имела место во все времена, но особенно важной она стала в эпоху развития реаниматологии и трансплантологии. В проблеме констатации момента смерти важную роль играют этические, религиозные, правовые и медицинские вопросы.

Начиная с XVI века, в медицинской и юридической литературе описывается множество случаев ошибочной диагностики смерти и даже похорон мнимо умерших людей. В медицине не раз обсуждалась достоверность традиционных признаков смерти: - прекращение дыхания и сердцебиения, - нечувствительность к электрическим импульсам, - окоченение мышц, - бледность и цианоз, - гипостаз, - трупные пятна и др. Несмотря на развитие медицинской науки и практики, на сегодняшний день вопрос о критериях смерти остается дискуссионным. На это указывает хотя бы немалое число международных конференций, симпозиумов по проблеме критериев смерти человека.

Всплеск интереса к проблеме критериев смерти связан с бурным развитием реаниматологии и трансплантологии, с острой потребностью в донорских органах. Возникает дилемма: если раньше о моменте смерти судили по прекращению жизненно важных функций (пульс, сердцебиение, дыхание, рефлексы), то сейчас такие технологии как искусственная вентиляция легких, электростимуляция, искусственное кровообращение позволяют при отсутствии этих признаков искусственно поддерживать функционирование человеческого организма, т.е. смерть можно сделать управляемым процессом.

Но всегда ли это целесообразно с точки зрения этики, медицины, религии, права? Реаниматология ставит острые вопросы: - применять ли реанимацию у заведомо неизлечимых больных; - как долго следует продолжать искусственное поддержание жизни при травме, несовместимой с жизнью; - что же все-таки считать объективным критерием смерти человека?

На сегодняшний день законодательства многих стран юридически уравнивают термины «смерть мозга» и «смерть человека». В 70-80-е годы XX века многочисленные медицинские организации во всем мире разработали специфические критерии для диагноза смерти мозга. Такие критерии появились в Великобритании, Канаде, США, Швеции, Японии и в некоторых странах Азии. Все эти стандарты, по существу, пришли к согласию по трем клиническим заключениям: - кома, - отсутствие дыхания (потеря спонтанного дыхания), - отсутствие рефлексов ствола мозга. Организм в состоянии смерти мозга обречен на смерть в традиционном понимании (на остановку сердца) в пределах ближайших дней или (редко) двух недель, очень редко – в течение большего времени.

Смерть мозга как синоним констатации смерти всего организма была сначала описана в медицинской литературе в 1959 г. На пути выработки приемлемых критериев смерти мозга принимались и отвергались: запредельная кома, необратимая кома, апаллическое состояние, смерть неокортекса и др.

В конце концов, к 1994 г. сложились две правовые позиции относительно того, что означает быть мертвым в терминах функций мозга: - «смерть мозга» - необратимая потеря всех функций мозга, включая и ствол мозга, «постоянное вегетативное состояние»; - необратимая потеря более высоких функций мозга, ствол мозга в значительной степени не поврежден. Однако последняя позиция не имеет юридического статуса.

Смерть мозга следует отличать от постоянного вегетативного состояния. Постоянное вегетативное состояние (ПВС) происходит в результате повреждения коры головного мозга, которая управляет познавательными функциями. Однако тело не является мертвым, все еще может иметь место самопроизвольное дыхание и сердечное сокращение. Но отсутствует сознательное взаимодействие со средой. Диагноз ПВС можно подтвердить при наблюдении от 3 до 6 мес. Люди в этом состоянии требуют сострадательного и уважительного отношения, быть свободными от боли и дискомфорта, но они не нуждаются в технологической поддержке или лечении, которое не принесет никакого улучшения их статуса. В связи с подобным состоянием возникают серьезные проблемы с выделением ресурсов на их обслуживание, питание, гидратацию.

В СССР соответствующие документы были утверждены Минздравом СССР в 1984 г. (временная инструкция) и в 1987 г. (постоянная инструкция), а в Российской Федерации – в 1993г. (Инструкция по констатации смерти человека на основании диагноза смерти мозга. Приказ Минздрава РФ №100/30 от 02.04.2001г.). Констатация наступления смерти проводится комиссией врачей, в которую входят реаниматолог-анестезиолог с опытом работы не менее 5 лет, невролог, специалисты по дополнительным методам исследований. В состав комиссии не могут включаться специалисты, принимающие участие в заборе и трансплантации органов. Действие Инструкции не распространяется на установление смерти мозга у детей.

При обсуждении этических, правовых, религиозных и медицинских аспектов критерия «смерть мозга» важным является вопрос о надежности этого критерия. Мировой 40-летний опыт свидетельствует о том, что диагностика смерти мозга, если она выполняется без нарушения инструкций, абсолютно надежна. Ни один больной в мире в этом состоянии не выжил более указанного срока, все такие больные обречены на остановку сердца.

Диагностика смерти мозга обязательно должна включать следующие условия: - действующий персонал, прошедший специальную подготовку; - вся процедура строго документируется; - решение о прекращении жизнеподдерживающих мероприятий принимается коллегиально; - информирование родственников необязательно, ибо родственникам важно знать то, что были приняты все меры для сохранения жизни и излечения больного, но они оказались безрезультатными. Важной этической проблемой остается отношение всего общества к критерию «смерть мозга». Ведь для многих людей смерть знаменуется остановкой сердца. Это еще раз свидетельствует о том, что биоэтическая культура – весьма востребованная задача.

Создающие видимость жизни.

В состоянии смерти мозга человек мёртв. Можно сказать, что смерть мозга есть смерть всего организма. В настоящее время под «смертью мозга» понимают патологическое состояние, связанное с тотальным некрозом головного мозга, а также первых шейных сегментов спинного мозга, при сохранении сердечной деятельности и газообмена, обеспеченных с помощью непрерывной искусственной вентиляции лёгких. Смерть мозга обусловлена прекращением кровообращения в головном мозге, наступающем при резком повышении внутричерепного давления и уравнивании его с систолическим артериальным давлением. Некроз первых шейных сегментов обусловлен прекращением кровообращения по системе вертебральных артерий. Фактическим синонимом смерти мозга является понятие «запредельной комы», лечение которой бессмысленно. Больной, у которого констатирована смерть мозга, является живым трупом, как принято говорить, препарат «сердце - лёгкие». В практике патанатомов иногда используется термин «респираторный мозг».

Критерии смерти мозга

• A.Отсутствие функций ствола мозга :
  • 1. Офтальмологическое исследование (ocular examination)
    • «фиксированные» («fixed») зрачки: отсутствие зрачковой реакции на свет (Особенности оценки после реанимации см. ниже)
    • Отсутствие корнеальных рефлексов
    • Отсутствие окулоцефалического рефлекса (кукольные глаза doll’s eyes - absent oculocephalic reflex - быть осторожным при неисключённой травме шейного отдела )
    • Отсутствие окуловестибулярного рефлекса (каллорическая проба с ледяной водой). 60-100 мл ледяной воды промывается наружный слуховой проход одного уха (не проводится при повреждении барабанной перепонки) при положении головы приподнятой на 30° над горизонтальной плоскостью койки. Смерть мозга исключается, если в ответ на промывание ледяной водой глазные яблоки поворачиваются в сторону промываемого уха. Процедура повторяется с другой стороны спустя не менее 5 минут после предыдущего обследования.
    • Апноэ тест (Apnea test): отсутствие спонтанных дыхательных движений при отключении больного от аппарата искусственной вентиляции лёгких (для определения функции продолговатого мозга. Повышение СО 2 в артериальной крови ведёт к повышению внутричерепного давления, что, в свою очередь, может вызвать герниацию мозга и вазомоторную нестабильность, поэтому этот тест должен проводится в последнюю очередь когда причины смерти мозга очевидны.
    • PaCO2 должно быть выше 60ммHg, а отсутствие дыхания подтверждает диагноз Смерть мозга (Если дыхание отсутствует при этом уровне РаСО2, то и будет отсутствовать и пр более высоких показателях). Тест не является доказательным у больных с хроническими обструктивными заболеваниями лёгких (COPD) и хронической сердечной недостаточности (CHF).
    • Гипоксемия при проведении теста должна быть исключена (из-за опасности развития сердечной аритмии и инфаркта миокарда). Для этого:
      • перед процедурой в течение 15 минут проводится вентиляция лёгких 100% кислородом.
      • Перед тестом больной переводится на искусственную вентиляцию лёгких, поддерживающую PaCO2 > 40mmHg (это укорачивает время проведения теста и позволяет с большей уверенностью избежать гипоксемии.)
      • В течение проведения теста должна проводится пассивная ингаляция кислорода со скоростью 6Л/мин через катетер для отсасывания из трахеостомической трубки No: 14French (который фиксируется сбоку от ингаляционной/трахеостомической трубки-with the side port covered-лейкопластырем), конец которой располагается на уровне Carina.
    • Начинается с нормокапнии, среднее время для достижения уровня РаСО2=60mmHg составляет 6 мин (что соответствует классической скорости нарастания −3,7 +/-2,3), иногда необходимо выждать до 12 мин. Тест должен быть прерван если:
      • больной дышит (не соответствует определению смерти)
      • развивается выраженная артериальная гипотония
      • Насыщение кислородом (Пульс-оксиметр) падает ниже 80%
      • Развивается выраженная сердечная аритмия
    • Если больной не дышит, артериальная кровь посылается на определение газов крови с обычными промежутками несмотря на причины приведшие к прекращению теста. Если РаСО2 > 60ммHg и больной не дышит тест считается положительным. Если состояние больного стабильное, определение газов крови занимает считанные минуты, а РаСО2<60mmHg. Тест может быть продолжен.
  • 2.Отсутствие ротоглоточного рефлекса.(gag reflex)

• B.Отсутствие моторной реакции на сильную, глубокую центральную боль (deep central pain)
  • 1.Наличие декортикационных или децеребрационных поз, а также судороги исключают диагноз Смерть мозга.
  • 2.Наличие спинальных рефлексов (сгибательный рефлекс стопы -flexor plantar reflexes, flexor withdrawal, muscle stretch reflexes и,даже, брюшные и кремастерные рефлексы могут наблюдаться при смерти мозга.Иногда могут наблюдаться сложные комплексные движения-приведение одной или обоих рук к лицу или попытка сесть-симптом Лазаря-Lazarus sign-(особенно при гипоксемии. Эти движения связаны, вероятно, со стимуляцией неповреждённых двигательных нейронов верхних отделов спинного мозга. Если у больного наблюдаются такие комплексные движения другие подтверждающие тесты должны быть проведены перед установкой диагноза.

• C.Отсутствие усложняющих диагноз и симулирующих смерть мозга состояний.
  • 1.Гипотермия: Основная температура тела (Core temp) должна быть > 32C (90F)
  • 2.Данные о потенциально обратимых эндогенных и экзогенных интоксикациях, включая медикаментозного и метаболического происхождения.(Барбитураты, бензодиазепины, мепробамат, метаквалон, трихлорэтилен, парализующие препараты, печёночная энцефалопатия, гиперосмоллярная кома).Если имеются сомнения необходимо лабораторное исследование крови и мочи на содержание препаратов.
  • 3.Шок (Среднее артериальное давление должно быть >90mmHg) и аноксия.
  • 4.Сразу после реанимации (фиксированные и расширенные зрачки могут быть результатом применения атропина)
  • 5.Больные после барбитуровой (содержание должно не превышать 10микрог/мл)
  • 6.Подтверждение диагноза смерти мозга (ЭЭГ, Церебральная ангиография, Церебральная изотопная ангиография(CRAG), Слуховые вызванные потенциалы ствола мозга (BSAER) не производятся, но могут быть признаны целесообразны, консультирующим терапевтом.

• D.Наблюдение за больным должно продолжаться до установления диагноза Смерть мозга и после проведённых исследований в течение определённого периода времени.
  • 1.При обширных поражениях головного мозга из-за необратимых патологических процессов (массивное кровоизлияние в мозг и т. д.)некоторые эксперты могут устанавливать диагноз смерти мозга на основании однократного обследования и подтверждения клиническими подтверждающими тестами.
  • 2.При несомненных необратимых, клинически установленных состояниях и использовании клинических подтверждающих тестах через 6 часов.
  • 3.При несомненных необратимых, клинически установленных состояниях и при отсутствии клинических подтверждающих тестах через 12 часов.
  • 4.При неточном клиническом диагнозе и при отсутствии клинических подтверждающих тестах −12-24 часа.
  • 5.При аноксическом повреждении мозга как причине Смерти мозга-24 часа, но период наблюдения может быть сокращён при определении прекращения мозгового кровотока.

(President’s Commission for Study of Ethical Problems in Medicine; Guidelines for the Determination of Death. «„JAMA“» 246:2184-6,1981.)

Необходимые критерии для определения смерти мозга

для больных старше 1-го года.

1. Предпринято все возможное для установления ближайших родственников или других, близких больному людей.
2. Причины комы известны и достаточны, чтобы считать нарушение функции мозга необратимым.
3. Препараты угнетающие функцию центральной нервной системы, гипотермия (<32C) и гипотония (среднее артериальное давление <55ммHg) исключены, а также не обнаружено признаков применения препаратов,вызывающих нейромышечную блокаду.
4. Наблюдаемые движения относятся к функции спинного мозга.
5. Кашель и/или глоточные рефлексы отсутствуют
6. Роговичные и зрачковые рефлексы отсутствуют
7. Нет реакции на каллорическую пробу с холодной, ледяной водой (орошение наружного слухового прохода при неповреждённой барабанной перепонке).
8. Отсутствие дыхательных движений при апноэ-тесте (apnea test} как минимум в течение 8-ми минут при документированном повышении PaСО2>20mmHgот исходного уровня.
   1. Этот тест должен быть произведён с исключительной осторожностью во избежание риска гипоксии или гипотонии. Если во время теста наблюдается падение артериального давления-тест должен быть прекращён, а проба артериальной крови отослана на анализ PaCO2, где при превышении 55 ммHg или 20ммHg над исходным уровнем тест может считаться подтверждающим смерть мозга.
9. Как минимум один из ниже перечисленных 4-х критериев должен быть учтён.
   1. Пункты 2-8 должны быть подтверждены двумя независимыми исследователями в течение не менее 6-ти часов.
   2. Пункты 2-8 должны быть подтверждены. ЭЭГ определяет отсутствие биоэлектрической активности. Второе исследование проведено в течение 2-х часов для подтверждения пунктов 2-8.
   3. Пункты 2-8 подтверждены. Церебральная ангиография не определяет мозгового кровотока. Второе исследование проводится в течение 2-х часов для подтверждения пунктов 2-8.
   4. Если пункты 2-8 не могут быть определены из-за травмы или состояния, препятствующего обследованию (Например:лицевая травма препятствует проведению каллорической пробы)Необходимо следовать следующим критериям:
      1. Не обнаружено мозгового кровотока
      2. Возможный объем обследования повторен через 6 часов после первого

Клинические подтверждающие исследования

Церебральная ангиография

Сейчас применяется редко из-за дороговизны, необходимости транспортировки в рентгенологическое отделение, вовлечения высококвалифицированных работников, траты времени и потенциальной опасности повреждения органов, предназначенных для пересадки. Визуализация отсутствия мозгового кровотока, несовместимого с жизнью мозга на ангиографии 4- мозговых сосудов является Золотым стандартом смерти мозга.

Электроэнцефалография-ЭЭГ

Может быть проведена на койке. Требует участия квалифицированного специалиста - интерпретатора. Не определяет активность ствола мозга. Электромозговая тишина (electrocerebral silensce-ECS)не исключает возможности обратимой комы. Необходимо продолжение наблюдения за больным не менее 6 часов после определения ECS.ЭЭГ может быть использована для уточнения диагноза смерти мозга у больных, у которых достоверно исключены: медикаментозная интоксикация, гипотермия или шок. Определение электроцеребральной тишины на ЭЭГ основывается на отсутствии электрической активности >2микровольт при следующих условиях:

• Записывающие электроды со скальпа и нейтральные (referential) электроды должны находится на расстоянии больше 10см
• Запись проведена с 8-ми электродов на скальпе и одном на ухе
• Сопротивление между электродами менее 10 000ом (или импеданс менее 6 000ом), но более 100ом
• Чувствительность (Sensitivity)2микровольта/мм
• Константы времени для частей записи 0,3-0,4 сек(time constants for part of recording)
• Отсутствие реакции на стимулы(боль, шум, свет)
• Запись более 30 мин
• Повторное исследование в сомнительных случаях
• Квалифицированный техник и электроэнцефалографист с опытом работы в отделениях интенсивной терапии
• Передача ЭЭГ по телефону не допустима.

Церебральная радиоизотопная ангиография-Cerebral Radionuclid Angiogram-CRAG

Может быть произведена на койке с использованием обычной сцинтилляционной камеры с коллиматором низкой энергии. Может быть не эффективной при наличии минимального мозгового кровотока, особенно, ствола мозга, поэтому рекомендовано продолжить наблюдение в течение 6-ти часов, если ясные данные о массивном повреждении мозга (травма, кровоизлияние) и другие осложнения отсутствуют. Обследование проводится опытным интерпретатором.

Может быть использован для диагностики смерти мозга при следующих состояниях:

• При наличии осложняющих диагностику состояний - гипотермия, интоксикация медикаментами (больные выведенные из барбитуровой комы), метаболические нарушения.
• У больных с массивной лицевой травмой, когда офтальмологическое исследование затруднено или сомнительно.
• У больных с тяжёлым хроническим обструктивным заболеванием лёгких (COPD) или с хронической сердечной недостаточностью (CHF), когда апноэ тест не может считаться достоверным. Для укорочения периода наблюдения, особенно когда стоит вопрос о пересадке органов .

Техника проведения.

• Сцинтилляционная камера помещается гад головой и шеей в передне-задней проекции
• Вводится 20-30mCi 99m Tc меченный альбумин или пертехнетат в объеме 0,5-1,5 мл в периферическую или центральную вену с последующим введением 30мл физиологического раствора.
• Проводится серия динамических снимков с 2-х секундным интервалом в течение 60 сек.
• Затем проводится статистический анализ изображений по 400 000 counts в передне-задней и затем в боковой проекции.
• Если обследование необходимо повторить по причинам сомнительности результатов или не соответствия диагнозу смерти мозга, это возможно через 12-ти часовой интервал, необходимый для удаления изотопа из циркулирующей крови.

Исследование подтверждает Смерть мозга если демонстрирует отсутствие кровотока в сонных артериях на основании черепа, отсутствие заполнения бассейнов средней и передней мозговой артерий (при смерти мозга может наблюдаться задержанная и истинная визуализация синусов твёрдой мозговой оболочки). Отсутствие «эффекта канделлабра» указывает на отсутствие мозгового кровотока над основание мозга.

• Отсутствие:
  • сознания, какой-либо речевой активности;
  • целенаправленной реакции на оклик, речь, направленную к пациенту, на болевое раздражение (например, щипок за кожу в области шеи);
  • целенаправленных движений глазных яблок: при этом глаза могут спонтанно открываться, взгляд при этом не фиксируется на чем-либо, глаза совершают “ плавающие” беспорядочные движения.
• Недержание мочи и кала.
• Нарушение дыхания: неритмичность дыхательных движений, редкое дыхание. Это вынуждает применять искусственную вентиляцию легких – метод замещения дыхательной функции.
• Нестабильность артериального (кровяного) давления: слишком низкий уровень либо резкие колебания давления. Для компенсации артериального давления применяются медикаментозные средства (гипертензивные препараты).
• Редкие сокращения сердца: для коррекции сердечного ритма применяются медикаментозные средства (учащающие сердечные сокращения).

Причины

• Смерть мозга развивается под воздействием экстремальных условий на головной мозг, прежде всего на его ствол (область головного мозга, отвечающая за поддержание нормального ритма дыхания и артериального (кровяного) давления):
  • тяжелые черепно-мозговые травмы;
  • острое нарушение мозгового кровообращения (ишемический или геморрагический инсульт);
  • тяжелые отравления;
  • опухоли головного мозга.

• Эти заболевания могут повреждать ствол мозга первично (например, черепно-мозговая травма с переломом основания черепа и нарушением функции ствола) и вторично (путем развития отека головного мозга и возникновением стволового дислокационного синдрома (отекающая ткань мозга выпячивается через большое затылочное отверстие и сильно сдавливает ствол, что приводит к гибели его ткани)).

Диагностика

• Анализ жалоб и анамнеза заболевания:
  • как давно развилось подобное состояние (отсутствие речевой и двигательной активности, отсутствие сознания);
  • какое событие предшествовало возникновению этого состояния (травма головы, диагностирование нарушения мозгового кровообращения или опухоли головного мозга).

• Неврологический осмотр.
  • Оценка уровня сознания.
  • Проверка рефлексов, за осуществление которых отвечает ствол головного мозга (область мозга, в которой находятся центры поддержания жизнедеятельности – дыхательный, сосудодвигательный).
  • Исключение факторов, которые могут вызывать клиническую картину, имитирующую смерть мозга:
    • токсикологический анализ: поиск токсинов, в том числе наркотиков, в крови, которые могут имитировать смерть мозга;
    • измерение температуры тела: для диагностики смерти мозга она должна быть выше 32,2° С (низкая температура тела может вызывать ложную картину смерти мозга);
    • анализ крови: уровень глюкозы, продуктов обмена белка (креатинин, мочевина), а также определение уровня гормонов надпочечников (кортизол), щитовидной железы (тироксин, трийодтиронин). Исключение нарушений обмена веществ, необходимых для диагностики смерти мозга.
• Апноэ-тест: цель проведения этого теста – оценка способности дыхательного центра осуществлять самостоятельную работу, провоцируя спонтанные дыхательные движения. Для этого организм человека насыщают кислородом в режиме синхронизации с аппаратом искусственной вентиляции легких, а затем выключают аппарат. Если при достижении критического уровня углекислого газа в крови спонтанное дыхание не появляется, это трактуется как необратимое нарушение функции дыхательного центра в стволе головного мозга.
• ЭЭГ (электроэнцефалография): метод оценивает электрическую активность разных участков головного мозга, которая может меняться при различных его заболеваниях. При смерти мозга какая-либо организованная активность отсутствует (биоэлектрическое молчание).
• Ангиография головного мозга: метод оценивает проходимость артерий головного мозга и активность кровотока по ним. При смерти мозга обнаруживается отсутствие кровотока по внутричерепным артериям.

Патофизиологические механизмы смерти мозга

Тяжёлые механические повреждения головного мозга чаще всего возникают в результате травмы, вызванной резким ускорением с противоположно направленным вектором. Такие травмы чаще всего происходят при автомобильных авариях, падениях с большой высоты и т.д. Черепно-мозговая травма в этих случаях обусловлена резким противофазным движением мозга в полости черепа, при котором происходит непосредственное разрушение участков мозга. Критические нетравматические поражения мозга чаще возникают в результате кровоизлияния либо в вещество мозга, либо под мозговые оболочки. Такие тяжёлые формы кровоизлияний, как паренхиматозное или субарахноидальное, сопровождающиеся излитием большого количества крови в полость черепа, запускают сходные с черепно-мозговой травмой механизмы повреждений мозга. К фатальному поражению мозга ведёт также аноксия, возникающая в результате временного прекращения сердечной деятельности.

Показано, что если кровь полностью прекращает поступать в полость черепа в течение 30 мин, это вызывает необратимое поражение нейронов, восстановление которых становится невозможным. Такая ситуация возникает в 2 случаях: при резком повышении внутричерепного давления до уровня систолического артериального давления, при остановке сердечной деятельности и проведении неадекватного непрямого массажа сердца в течение указанного периода времени.

Чтобы полностью понимать механизм развития смерти мозга в результате вторичного поражения в случае преходящей аноксии, необходимо более подробно остановиться на процессе формирования и поддержания внутричерепного давления и механизмах, ведущих к фатальному повреждению тканей мозга в результате его набухания и отёка.

Существует несколько физиологических систем, участвующих в поддержании равновесия объёма внутричерепного содержимого. В настоящее время считают, что объём полости черепа - функция следующих величин:

Vобщ=Vкрови + Vлкв + Vмозга + Vводы + Vх

где V общ - объём содержимого черепа в настоящее время; V крови - объём крови, находящейся во внутримозговых сосудах и венозных синусах; V лкв - объём ликвора; V мозга - объём ткани мозга; V воды - объём свободной и связанной воды; V x - патологический дополнительный объём (опухоль, гематома и т.д.), в норме отсутствующий в полости черепа.

В нормальном состоянии все эти компоненты, образующие объём содержимого черепа, находятся в постоянном динамическом равновесии и создают внутричерепное давление, составляющее 8-10 мм рт.ст. Любое увеличение одного из параметров в правой половине формулы ведёт к неизбежному уменьшению других. Наиболее быстро из нормальных составляющих свой объём меняют V воды и V лкв, в меньшей степени - V крови. Остановимся подробнее на основных механизмах, ведущих к повышению этих показателей.

Ликвор образуют сосудистые (хориоидные) сплетения со скоростью 0,3-0,4 мл/мин, полностью замена всего объёма ликвора происходит за 8 ч, то есть 3 раза в сут. Образование ликвора практически не зависит от величины внутричерепного давления и уменьшается при снижении кровотока по сосудистым сплетениям. В то же время абсорбция ликвора напрямую связана с внутричерепным давлением: при его повышении увеличивается, а при снижении - уменьшается. Установлено, что зависимость между системой образования/абсорбции ликвора и внутричерепным давлением имеет нелинейный характер. Таким образом, постепенно нарастающие изменения объёма и давления ликвора могут не проявляться клинически, а после достижения индивидуально определённой критической величины происходят клиническая декомпенсация и резкий рост внутричерепного давления. Описан также механизм развития дислокационного синдрома, возникающего в результате абсорбции большого объёма ликвора при повышении внутричерепного давления. В то время как большое количество ликвора абсорбировалось на фоне затруднения венозного оттока, может замедляться эвакуация жидкости из полости черепа, что ведёт к развитию дислокации. При этом доклинические проявления нарастающей внутричерепной гипертензии можно успешно определять с помощью ЭхоЭС.

В развитии фатального повреждения мозга важную роль играют нарушение гематоэнцефалического барьера и цитотоксический отёк мозга. Установлено, что межклеточное пространство в ткани мозга чрезвычайно мало, а напряжение внутриклеточной воды поддерживается за счёт функционирования гематоэнцефалического барьера, разрушение любого из компонентов которого ведёт к проникновению воды и различных веществ плазмы в ткани мозга, вызывая его отёк. Компенсаторные механизмы, позволяющие извлекать воду из ткани мозга, также повреждаются при нарушении барьера. Резкие изменения кровотока, содержания кислорода или глюкозы оказывают повреждающее воздействие непосредственно и на нейроны, и на компоненты гематоэнцефалического барьера. При этом изменения происходят очень быстро. Бессознательное состояние развивается уже через 10 с после того, как полностью прекращается поступление крови в мозг. Таким образом, любое бессознательное состояние сопровождается повреждением гематоэнцефалического барьера, что ведёт к выходу воды и компонентов плазмы во внеклеточное пространство, вызывает вазогенный отёк. В свою очередь наличие этих веществ в межклеточном пространстве ведёт к метаболическому повреждению нейронов и развитию внутриклеточного цитотоксического отёка. В сумме эти 2 компонента играют основную роль в повышении внутричерепного объёма и ведут к повышению внутричерепного давления.

Если суммировать всё перечисленное, то механизмы, ведущие к смерти мозга, можно представить следующим образом.

Установлено, что при прекращении мозгового кровотока и начале некротических изменений ткани мозга скорость необратимой гибели разных его участков различна. Так, наиболее чувствительны к недостатку поступления крови нейроны гиппокампа, грушевидные нейроны (клетки Пуркинье), нейроны зубчатого ядра мозжечка, большие нейроны новой коры и базальных ганглиев. В то же время клетки спинного мозга, малые нейроны коры большого мозга и основная часть таламуса значительно менее чувствительны к аноксии. Тем не менее, если кровь абсолютно не поступает в полость черепа в течение 30 мин, это ведёт к полному и необратимому разрушению структурной целостности основных отделов ЦНС.

Итак, смерть мозга наступает, когда артериальная кровь прекращает поступать в полость черепа. Как только прекращается поступление питательных веществ к ткани мозга, начинаются процессы некроза и апоптоза. Наиболее быстро аутолиз развивается в промежуточном мозге и мозжечке. По мере проведения ИВЛ у больного с прекратившимся мозговым кровотоком мозг постепенно некротизируется, появляются характерные изменения, напрямую зависящие от длительности респираторной поддержки. Такие трансформации впервые были выявлены и описаны у больных, более 12 ч находившихся на ИВЛ в запредельной коме. В связи с этим в большинстве англоязычных и русскоязычных публикаций такое состояние обозначают термином «респираторный мозг». По мнению некоторых исследователей, этот термин не совсем адекватно отражает связь некротических изменений именно с проведением ИВЛ, при этом основную роль отводят прекращению мозгового кровотока, однако этот термин получил мировое признание и широко применяется для определения некротических изменений мозга больных, состояние которых соответствует критериям смерти мозга более 12 ч.

В России большую исследовательскую работу по выявлению корреляции между степенью аутолиза мозга и длительностью проведения ИВЛ у больных, соответствующих критериям смерти мозга, провела Л.М. Попова. Длительность проведения ИВЛ до момента развития экстрасистолии составила от 5 до 113 ч. Соответственно длительности пребывания в этом состоянии были выделены 3 стадии морфологических изменений мозга, характерных именно для «респираторного мозга». Картину дополнял некроз 2 верхних сегментов спинного мозга (облигатный признак).

• В I стадии, соответствующей длительности запредельной комы 1-5 ч, классических морфологических признаков некроза головного мозга не отмечают. Однако уже в это время в цитоплазме выявляют характерные липиды и сине-зелёный мелкозернистый пигмент. В нижних оливах продолговатого мозга и зубчатых ядрах мозжечка отмечают некротические изменения. В гипофизе и его воронке развиваются нарушения кровообращения.
• Во II стадии (12-23 ч запредельной комы) во всех отделах головного и I-II сегментах спинного мозга выявляют признаки некроза, однако без выраженного распада и лишь с начальными признаками реактивных изменений в спинном мозге. Головной мозг становится более дряблым, появляются начальные признаки распада перивентрикулярных отделов и гипоталамической области. После выделения мозг распластывается на столе, рисунок строения полушарий мозга сохранён, при этом ишемическое изменение нейронов сочетается с жировой дистрофией, зернистым распадом, кариоцитолизом. В гипофизе и его воронке нарастают расстройства кровообращения с небольшими очагами некроза в аденогипофизе.
• Для III стадии (запредельная кома 24-112 ч) характерны нарастающий распространённый аутолиз некротизированного вещества головного мозга и выраженные признаки демаркации некроза в спинном мозге и гипофизе. Мозг дряблый, плохо удерживает форму. Ущемлённые участки - гипоталамическая область, крючки гиппокамповых извилин, миндалины мозжечка и перивентрикулярные области, а также ствол мозга - в стадии распада. Большинство нейронов в стволе мозга отсутствует. На месте нижних олив располагаются множественные кровоизлияния из некротизированных сосудов, повторяющие их формы. Артерии и вены поверхности мозга расширены и заполнены гемолизированными эритроцитами, что указывает на прекращение в них кровотока. В обобщённом варианте можно выделить 5 патологоанатомических признаков смерти мозга:
  • некроз всех отделов головного мозга с гибелью всех элементов мозгового вещества:
  • некроз I и II шейных сегментов спинного мозга;
  • наличие зоны демаркации в передней доле гипофиза и на уровне III и IV шейных сегментов спинного мозга;
  • остановка кровотока во всех сосудах мозга;
  • признаки отёка и повышения внутричерепного давления.

Весьма характерны в субарахноидальном и субдуральном пространствах спинного мозга микрочастицы некротизированнои ткани мозжечка, разносимые с током ликвора до дистальных сегментов.