Клин рук-во по ЧМТ том 1
.PDF
Биохимические исследования при черепно мозговой травме
Лактат. Референтные пределы: 1,2—2,1 ммоль/л.
К онцентрация лактата в Ц С Ж не зависит от концентрации лактата в сыворотке. DeSalles с соавт. (15) на небольшой группе больных показана возможность прогноза клинического течения за¬ болевания на основе серийных измерений концент¬ рации лактата в образцах Ц С Ж из желудочков мозга. У 11 больных с остаточными неврологическими явлениями концентрация лактата сохранялась по¬ стоянно повышенной в течение 18-48 часов после травмы, тогда как у 8 пациентов с полным выздо¬ ровлением концентрация лактата постепенно нор¬ мализовалась за этот же промежуток времени. По мнению некоторых авторов уровень лактата в Ц С Ж выше 5,5—6,0 ммоль/л в первые сутки после трав¬ мы следует считать критическим и крайне небла¬ гоприятным для исхода (28).
Креатинкиназа ВВ (КК ВВ). Референтные пределы: до 5 Ед/л, при 37°С .
Этот изофермент специфичен для мозговой ткани и составляет до 95% от общей активности креатинкиназы . К сожалению, К К -ВВ быстро инактивируется в Ц С Ж . П оэтому перед определением активности изофермента его необходимо либо ре¬ активировать (6), либо использовать мало доступ¬ ные методы измерения его концентрации (энзимо- или радиоиммунные).
Основной источник повышения активности КК-ВВ в первые часы после травмы — повреж¬ денные клетки мозговой паренхимы (деструк¬ ция клеток или функциональное повышение проницаемости клеточной мембраны).
В ставшем классическим исследовании Rabow и соавт. (25) убедительно показано, что со¬ ставить прогноз исхода травмы можно только используя серийные измерения активности К К - ВВ в вентрикулярном ликворе, начиная с пер¬ вых часов после травмы, с интервалом 8—12 часов, в течение первых двух суток. П ик актив¬ ности приходится на 8—12 часов после травмы.
Лактатдегидрогеназа (ЛДГ). Референтные пределы: до 56 Ед/л, при 37°С .
О с н о в н о й источник активности ЛДГ в ликворе тот же, что и для К К -ВВ . Однако по некоторым данным (15, 22) этот маркер бо¬ лее надежен, чем КК -ВВ . Дело в том, что пик его активности в ликворе сдвинут к 24—36 часам после травмы, а инактивация в Ц С Ж происходит очень медленно, т.о. активность сохраняется повыш енной в течение несколь¬ ких суток после происшествия.
К практическому применению однократ¬ ных измерений после повреждения мозга био¬ химических маркеров гибели клеток следует относиться с осторожностью (12).
Таким образом, существует несколько не¬ решенных проблем, препятствующих ш иро -
Ц С Ж для оценки степени повреждения мозга после различных повреждений (травма, инсульты, гипоксия) по аналогии с ш ироким использованием сывороточных маркеров повреждения миокарда, на¬ пример, в кардиологии (11):
1. Возможное несоответствие размеров повреждения мозговой ткани («гибель клеток») с последующими неврологическими нарушениями у пациента.
2.Лишь у больных с установленным вентрикулярным дренажом в самые ранние часы после по¬ вреждения мозга любой формы возможно организо¬ вать серийные биохимические исследования Ц С Ж .
3.П оиск наилучшего маркера повреждения мозговой ткани не завершен. Например, клиническое применение таких потенциально интересных мар¬ керов повреждения мозговой ткани, как Н С Е , белок S-100, основной белок миелина пока затруд¬ нено из-за отсутствия стандартизованных методов их измерения и, как следствие этого, не только значительный разброс результатов от исследования
кисследованию, но и достаточно широкие грани¬ цы нормы для этих аналитов (31).
4.В качестве предварительных маркеров про¬ гноза последствий повреждений мозга предлагает¬
ся применять серийные измерения лактата, К К - ВВ и ЛДГ в вентрикулярном ликворе (рис. 17—2).
r |
г |
> г |
•> |
г |
рис_ 17— 2. Серийные измерения |
лактата, |
К К - В В и |
ЛДГ в образцах |
|
||||||||
к о и с п о л ь з о в а т ь б и о х и м и ч е с к и е м а р к е р ы |
вентрикулярного ликвора в случае |
хорошего |
и плохого |
исхода |
||||
|
|
|
|
|
||||
459
Руководство по черепно мозговой травме
Однако, следует помнить, что люмбальные пунк¬ ции для взятия Ц С Ж в остром периоде после по¬ вреждения мозга могут нанести пациенту непопра¬ вимый вред.
17.3. БИОХИМИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ПОСТТРАВМАТИЧЕСКИХ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ
У пациентов с подозрением на присоединение бак¬ териальной инф екции Ц Н С после черепно-мозго¬ вой травмы (вентрикулит, менингит) клиницист, прежде всего, должен тщательно проанализировать клиническую картину и, как дополнение, цитоло¬ гию (количество и дифференцировку лейкоцитов) и результаты посева ликвора. Кроме этого, реко¬ мендуют измерять соотношение глюкозы ликвор/ кровь, а также концентрацию лактата. Традицион¬ но в этих случаях измеряют концентрацию общего белка в Ц С Ж (5).
Глюкоза. Референтные пределы: 2,61—4,18ммоль/л.
Концентрация глюкозы в ликворе зависит от ее концентрации в крови, поэтому определение ее только в Ц С Ж без одновременного определения глюкозы сыворотки крови затрудняет или делает невозможным интерпретацию результатов (23).
У пациентов с гипогликемией снижение глю¬ козы Ц С Ж — нормальное явление, тогда как ги¬ пергликемия может маскировать явное снижение глюкозы ликвора. В случае некомпенсированного сахарного диабета глюкоза крови более 39 ммоль/л может насытить транспортную систему глюкозы, в результате чего соотношение глюкозы ЦСЖ /кровь может значительно меняться.
Следует учитывать, что равновесие между глю¬ козой сыворотки и Ц С Ж устанавливается пример¬ но за 4 часа, поэтому при сопоставлении глюкозы в крови и ликворе не должно проходить много вре¬ мени между взятием проб крови и ликвора, осо¬ бенно у лихорадящих больных. Мы часто получаем от клиницистов запросы для определения глюко¬ зы только в ликворе. Это значит, что в клиничес¬ кой практике соотношение глюкозы Ц СЖ /кровь используется редко или рассчитывается без учета времени взятия проб.
Концентрация глюкозы ликвора менее 55—60% от концентрации глюкозы в сыворотке крови за¬ ставляет думать о бактериальной инфекции Ц Н С (13). В этом случае снижение глюкозы Ц С Ж — результат изм енения физиологической активности хориоидального эпителия, а также следствие ее потреб¬ ления бактериями и лейкоцитами. В случаях отно¬ ш ения глюкоза ликвора/глюкоза сыворотки крови менее 0,40 чувствительность диагностики бактери¬ ального менингита достаточно высока и составля-
ет 80—91%, диагностическая специфичность — 96— 98% (16, 18). Тем не менее результат зависит от возраста пациента и от вида инф екции (13, 20).
Разумеется, изменения концентрации глюкозы в ликворе могут быть обнаружены не только у боль¬ ных с септическими процессами в Ц Н С , но и у по¬ жилых здоровых людей, у пациентов с менингиальной неоплазией, при, так называемом, химическом менингите (после интратекальной химиотерапии) и при субарахноидальном кровоизлиянии (17).
В общем, соотношение глюкозы ликвор/кровь считается достаточно чувствительным и специфич¬ ным у пациентов с клиникой септического менин¬ гита. Еще одно преимущество этого теста — пато¬ логические значения часто и достаточно быстро возвращаются к норме на фоне эффективной анти¬ бактериальной терапии так, что серийные измере¬ ния этого соотношения можно использовать для слежения за ходом заболевания (13).
М ногие авторы полагают, что лактат ликвора является более чувствительным индикатором бак¬ териального менингита, чем соотношение глюко¬ зы. Следует отметить, что в первые сутки после черепно-мозговой травмы источников повышения концентрации лактата в Ц С Ж несколько (гипок¬ сия мозга, нарушение мозгового кровообращения при отеке мозга, некроз поврежденной мозговой ткани), основным же источником в отдаленном периоде, в случае присоединения бактериального менингита или вентрикулита, считают продукцию лактата лейкоцитами (21).
Н ап ри м ер, у больш инства пациентов с под¬ твержденным граммположительным бактериальным менингитом концентрация лактата в ликворе бы¬ вает выше 4,2 ммоль/л. Диагностическая чувстви¬ тельность этого теста при бактериальной инфек¬ ции Ц Н С при значениях лактата выше указанного составила 96% (18). В других исследованиях в ка¬ честве диагностически значимой использовали кон¬ центрацию лактата в С М Ж более 3,0 ммоль/л. Здесь в 30 из 32 случаев у пациентов был подтвержден септический менингит при двух ложно-положи¬ тельных результатах (26).
Лактат, как биохимический маркер, имеет не¬ сомненные преимущества перед определением глю¬ козы и белка — его концентрация в Ц С Ж не зависит от концентрации в крови, кроме того лактат Ц С Ж может оставаться долгое время повышенным после начала даже правильно выбранной антибактериаль¬ ной терапии. В то же время тест мало приемлем для оценки эффективности лечения бактериальных менингитов и вентрикулитов, зато его можно до¬ статочно успешно применять у больных, получав¬ ших антибиотики до взятия ликвора (13, 14).
460
Биохимические исследования при черепно мозговой травме
17.4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН МОЗГА И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ ПРИ ЧЕРЕПНО МОЗГОВОЙ ТРАВМЕ
Почти сто лет тому назад Кахал заявил, что понимание физико -химических механизмов памяти, эмоций и разума сделает человека настоящим творцом и что самым выдающимся достижением человека будет покорение своего собственного мозга. Это заявление и сегодня остается актуальным, когда нейрохимия стала самостоятельным научным на¬ правлением о молекулярных основах всех направ¬ лений нейробиологии. Развитие науки пошло по этому пути. Ключевым моментом этого направле¬ ния стало открытие химической передачи инфор¬ мации в нервной системе.
Накопленный к настоящему времени материал приводит к выводу о том, что в эволюции живот¬ ного мира биохимические процессы, происходящие в нервной системе, стали важнейшим фактором существования сложного организма, а их наруше¬ ние — первичным моментом происхождения различных форм патологических состояний. Болезни, возникаю т ли он и спон тан н о или вызываю тся внешними факторами, в своем патогенезе связаны со свойствами живой материи и сводятся к моле¬ кулярным нарушениям. Знание их открывает пути рациональной направленной терапии.
В этом плане широкое исследование биохими¬ ческих механизмов, лежащих в основе функциональ¬ ной деятельности нервной системы, уже в настоя¬ щее время во многом открыло пути направленной ее регуляции в условиях нормы и патологии [10].
Однако, найти в общей цепи нарушенных про¬ цессов обмена то звено, которое специфически связано с изучаемой патологией и формирует ее, трудно. Такие поиски должны основываться на анализе особенностей обменных процессов мозга.
Одной из таких особенностей является то, что мозг высших млекопитающих имеет очень напря¬ ж е н н ы й энергетический обмен, находящ ийся в полной зависимости от кровотока.
И менно поэтому мы остановились на исследо¬ вании энергетического обмена мозга при черепномозговой травме, так как одним из важнейших па¬ тогенетических факторов травмы головного мозга является нарушение кровообращения и газообме¬ на с развитием тканевой гипоксии, что нередко приводит к необратимым изменениям мозговой ткани [4].
П ри черепно-мозговой травме установлено на¬ рушение дыхания мозга, его энергетического об¬ мена и обмена ряда специфических субстратов. В этих условиях первичны м является наруш ение именно энергетического обмена мозга [7]. Каков же механизм этих нарушений?
Следует отметить, что общей реакцией мозга на повреждение является активация процесса свободнорадикального окисления, который сопровожда¬ ется ростом перекисного окисления липидов (ПОЛ) в нем [2].
Образующиеся в этих условиях крайне токсич¬ ные продукты перекисного окисления липидов вызывают разрушение биологических мембран и нарушение их функций. В первую очередь при этом страдают мембраны митохондрий мозговых клеток (рис. 17—3, 17—4). Повреждения ультраструктуры митохондрий приводят к их функциональной не¬ полноценности, что, в свою очередь, обусловлива¬ ет нарушение энергетического обмена мозговых клеток.
Рис. 17— 3. Митохондрии мозга кролика в норме.
Рис. 17—4. Митохондрии мозга кролика после нанесения ему черепно-мозговой травмы.
Анализируя начальную фазу расстройств энергетического обмена мозга при Ч М Т, мы убедились в том, что дыхание его при этом в значительной степени идет вхолостую, так как количество кис¬ лорода, поглощенного мозгом, больше, чем коли¬ чество выделенной им углекислоты. В нормальном
461
Руководство по черепно мозговой травме
здоровом мозге, как хорошо известно, эти значения полностью эквивалентны [8]. М ожно полагать, что в этих условиях нарастает скорость свободнорадикального окисления ненасыщенных жирных кислот и липидов, в состав которых эти кислоты входят. Образующиеся при этом свободные ради¬ калы и перекисные соединения липидов, исследо¬ вали в мозге при Ч М Т параллельно с защитной антиоксидантной активностью мозга (АОА), кото¬ рая предохраняет его от кислородной агрессии. Исследованию подвергался мозг кроликов после нанесения им черепно-мозговой травмы (таблица 17—2).
К ак следует из представленных данных, через сутки после нанесения животным травмы количе¬ ство свободных радикалов и перекисных соедине¬ н и й липидов нарастает во всех исследованных участках мозга, при этом резко подавлена одна из важнейших защитных реакций мозга — его антиоксидантная активность [9].
Это, собственно, и есть первая ступень наруше¬ ния энергетического обмена мозга при черепномозговой травме,как и при любой другой причине гипоксии его.
Общая схема нарушений энергетического обмена в мозге при Ч М Т представлена на рис. 17—5.
Таблица 17 2
Радикалообразование (макс. ХЛ) и рост перекисного |
окисления липидов (МДА) |
|||||||||||||
|
в мозге кроликапосле черепноFмозговой травмы (M ± m ) |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Полушарие |
|
|
Ствол мозга |
|
|
Мозжечок |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Контроль |
Травма |
Контроль |
Травма |
Контроль |
Травма |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
макс. ХЛ |
7,3+0,7 |
15,8+1,1 |
10,4+0,9 |
24,2+ |
3,3 |
8,7+ |
0,7 |
17,1+ |
0,25 |
|||||
(мВ) |
n = 6 |
|
n = 6 |
n = 6 |
|
n = 6 |
n = 5 |
|
n = 6 |
|||||
|
|
|
p |
< 0,001 |
|
|
p |
< 0,001 |
|
|
p |
< |
0,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
М ДА |
5,6+ |
0,8 |
8,3+ 0,6 |
8,4+ |
0,8 |
8,7+ |
0,7 |
4,1+ |
0,7 |
6,1+ |
0,6 |
|||
(нмоль/100 мг |
n = 7 |
|
n = 1 3 |
n = 7 |
|
n = 7 |
n = 7 |
|
n = 1 3 |
|||||
сырой ткани) |
|
|
p |
< 0,05 |
|
|
p |
< 0,05 |
|
|
p |
< |
0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
50,2+ |
14 |
|
0 |
60,3+ |
13 |
20,3+ |
16 |
58,4+ |
14.8 |
|
0 |
||
AOA, % |
n = 5 |
|
n = 5 |
n = 5 |
|
n = 6 |
n = 5 |
|
n = 6 |
|||||
|
|
|
p |
< 0,01 |
|
|
p |
> 0,05 |
|
|
p |
< |
0,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 17— 5. М еханизмы наруш ения энергетического обмена мозга при черепно-мозговой травме.
Нарушение дыхания мозга связано с ростом сво¬ бодных радикалов, перекисных соединений липи - дов, нарушением ультраструктуры митохондрий, резким подавлением процесса окислительного фосфорилирования, подавлением синтеза макроэрги-
ческих фосфорных соединений. Мозг переключа¬ ется на путь анаэробного гликолиза, при этом зна¬ чительно нарастает количество лактата в мозге, наступает его ацидоз, отек и создаются условия, несовместимые с жизнью [7].
К ак остановить этот крайне неэффективный и губительный процесс превращения глюкозы? Для ответа на этот вопрос необходим анализ тех фак¬ торов, которые характерны именно для мозга — единство которых обеспечивает его специфическую деятельность — его структура, химизм и функция.
Так как нервная система на всякое патологичес¬ кое воздействие отвечает, как правило, нарушени¬ ем нормальных соотношений между возбудитель¬ ным и тормозным процессами, то, следовательно, неизбежно при этом нарушение химизма структур мозга. Отсюда вытекают определенные выводы в плане различных форм воздействия на нейродинамические процессы головного мозга в связи с теми или иными его поражениями.
П .К . Анохин считал, что острая травматизация стволовых отделов мозга ведет к нарушению функ¬ ции ретикулярной формации мозга, нарушению ее стимулирующего влияния на кору больших полу¬ шарий [1]. Л.А. Клумбис [3] также приходит к выво¬ ду о том, что подавление реактивности головного мозга не снижает тяжести острой черепно-мозго-
462
Биохимические исследования при черепно мозговой травме
вой травмы, а скорее, напротив, усложняет и усу¬ |
В качестве стимуляторов Ц Н С были использо¬ |
губляет ее. |
ваны амфетамин и пирацетам, для торможения |
Учитывая приведенные выше данные, было при¬ |
нервной деятельности — фенобарбитал. Препара¬ |
зн ан о целесообразн ы м провести исследование |
ты вводили животным на 5-й минуте после нане¬ |
функционального состояния центральной нервной |
сения травмы. Животных забивали через сутки, что |
системы на процессы свободнорадикального окис¬ |
связано с максимальными нарушениями процес¬ |
ления в мозге травмированных животных, как пер¬ |
сов дыхания и окислительного фосфорилирования |
вой фазы наступающих затем нарушений энерге¬ |
в мозге после травмы. Как следует из полученных |
тического обмена в нем. |
нами данных (табл. 17—3), у животных, получив¬ |
Из данных таблицы 17—2 следует вся гамма на¬ |
ших после травмы амфетамин, отмечается досто¬ |
рушений свободнорадикального окисления в ткани |
верное, до уровня нормы, снижение содержания |
головного мозга животных при черепно-мозговой |
продуктов П О Л во всех исследованных отделах |
травме. В тех же условиях опыта были исследова¬ |
мозга. П ри этом антиоксидантная активность — |
ны влияние стимуляции и торможения нервной |
важнейшая защитная реакция мозга — восстанав¬ |
деятельности травмированных животных на про¬ |
ливается во всех исследованных отделах его до кон¬ |
цессы перекисного окисления и антиоксидантную |
трольных |
значений. |
|
|
||||||
активность у них в мозге. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 17 3 |
|
|
Влияние амфетамина на перекисное окисление липидов в мозге кролика после черепно- |
|||||||||
|
|
|
|
мозговой травмы ( М ± т ) |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Травма (1) |
|
Травма с амфетамином (2) |
Контроль с амфетамином (2) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полуш. |
Ствол |
М озж . |
Полуш. |
Ствол |
М озж . |
Полуш. |
Ствол |
М озж . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М ДА |
8,3+0,6 |
8,7+0,8 |
6,1+0,6 |
3,0+0,5 |
4,9+1,4 |
2,9+0,5 |
3,1+0,4 |
4,4+0,3 |
2,8+0,2 |
|
(нмоль/100 мг |
n = 1 3 |
n = 1 3 |
n = 1 3 |
n = 5 |
n = 5 |
n = 5 |
n = 5 |
n = 5 |
n = 5 |
|
сырой ткани) |
|
|
|
p1< 0,001 |
p1< 0,001 |
p1< 0,001 |
p2< 0,05 |
p2< 0,05 |
p2< 0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
20,3+16,9 |
0 |
63,0+5,1 |
64,1+2,5 |
59,9+5,2 |
80,0+2,6 |
81,9+4,3 |
79,2+2,1 |
|
AOA, % |
n = 6 |
n = 6 |
n = 6 |
n = 5 |
n = 5 |
n = 5 |
n = 5 |
n = 5 |
n = 5 |
|
|
|
|
|
p1< 0,001 |
p1> 0,05 |
p1< 0,01 |
p2< 0,05 |
p2< 0,05 |
p2< 0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, стимуляция нервной деятель¬ ности травмированных животных амфетамином оказывает благоприятное воздействие на течение процессов ПОЛ в ткани мозга и восстанавливает его резко подавленную АОА, т.е. нормализует те реакции, которые в дальнейшем запускают всю цепь нарушений энергетического обмена мозга при этом заболевании.
Для выяснения вопроса о том, не является ли действие амфетамина прямым на процессы свободнорадикального окисления, т.е. нет ли в этом слу¬ чае какого-то характерного воздействия этого пре¬ парата, как химического реагента, на изучаемые процессы, исследовали влияние другого стимуля-
тора нервной системы — пирацетама, в тех усло¬ виях опыта (табл. 17—4). В представленной таблице нами установлена та же закономерность, какую мы наблюдали в опытах с амфетамином (табл. 17—3).
Эти данные подтвердили положение о том, что на нарушенный при Ч М Т обмен в мозге активное регулирующее влияние оказывает стимуляция нерв¬ ной системы. Мог еще возникнуть вопрос о том, не являются ли амфетамин и пирацетам активны¬ ми антиоксидантами, способными подавлять про¬ цесс ПОЛ мозга? С целью выяснения этого была проведена серия опытов, в которых определялась антиоксидантная активность амфетамина и пирацетама в специально разработанной модельной
Таблица 17 4
Влияние пирацетама на перекисное окисление липидов в мозге кролика |
|
|||||||||
|
|
после |
черепно-мозговой травмы |
( М ± т ) (9) |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Травма (1) |
|
Травма с перацитамом (2) |
|
Контроль с перацитамом (2) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полуш. |
Ствол |
М озж . |
Полуш. |
Ствол |
М озж . |
|
Полуш. |
Ствол |
М озж . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М ДА |
8,3+0,6 |
8,7+0,8 |
6,1+0,6 |
2,2+0,8 |
2,5+0,5 |
2,9+0,5 |
|
3,1+0,8 |
3,6+0,6 |
3,4+0,7 |
(нмоль/100 мг |
n = 1 3 |
n = 1 3 |
n = 1 3 |
n = 5 |
n = 5 |
n = 5 |
|
n = 5 |
n = 5 |
n = 5 |
сырой ткани) |
|
|
|
p1< 0,001 |
p1< 0,001 |
p1< 0,001 |
|
p2< 0,05 |
p2< 0,05 |
p2< 0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
20,3+16,9 |
0 |
77,2+8,4 |
78,3+8,5 |
87,5+5,4 |
|
74,8+5,8 |
74,4+3,0 |
69,8+5,2 |
AOA, % |
n = 6 |
n = 6 |
n = 6 |
n = 5 |
n = 5 |
n = 5 |
|
n = 5 |
n = 5 |
n = 5 |
|
|
|
|
p1< 0,01 |
p1> 0,05 |
p1< 0,001 |
|
p2< 0,05 |
p2< 0,05 |
p2< 0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
463
Руководство по черепно мозговой травме
системе. П ри этом установлено, что оба эти пре¬ парата обладают нулевой антиоксидантной актив¬ ностью . Это подтвердило положение о том, что механизм действия амфетамина и пирацетама в регуляции ПОЛ мозга при черепно-мозговой трав¬ ме заключается в активизации деятельности Ц Н С травмированных животных.
Далее исследовали влияние торможения деятель¬ ности Ц Н С в тех же условиях опыта. Для этого надо было подобрать такой препарат, который не обладал бы собственной высокой АОА. Наиболее подходящим в этом отношении оказался фенобар¬ битал, собственная АОА которого не превышала 10 %. К ак следует из таблицы 17—5, продукты ПОЛ мозга опытных животных остаются на высоком уровне и количество их не отличается от такового при травме без каких либо дополнительных вме-
шательств. Общая АОА мозга также не отличается от таковой у травмированных животных.
Итак, результаты проведенного нами исследо¬ вания подтверждают положение о том, что актив¬ ная нервная система при черепно-мозговой трав¬ ме способствует норм ализации обмена веществ мозга и восстановлению нарушенного единства — химизма, структуры и функции его, что сущест¬ венно в поиске новых лечебных подходов. Это в большей степени связано еще и с тем, что в актив¬ ной нервной системе, при черепно-мозговой трав¬ ме энергетический обмен мозга, обеспечивающий выполнение им его специфических функций, со¬ храняется на высоком уровне, что должно, в свою очередь, способствовать включению компенсатор¬ ных механизмов для борьбы с патологическим про¬ цессом в целом.
Таблица 17 5
Влияние фенобарбитала на перекисное окисление липидов в мозге кролика
после черепно-мозговой травмы ( М ± т ) (9)
|
|
Травма (1) |
|
Травма с фенобарбиталом (2) |
Контроль с фенобарбиталом (2) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полуш. |
Ствол |
М озж . |
Полуш. |
Ствол |
М озж . |
Полуш. |
Ствол |
М озж . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МДА |
8,3+0,6 |
8,7+0,8 |
6,1+0,6 |
7,5+0,5 |
9,6+0,2 |
7,1+0,5 |
3,4+0,4 |
6,3+0,8 |
3,3+0,2 |
(нмоль/100 мг |
n=13 |
n=13 |
n=13 |
n= 5 |
n= 5 |
n= 5 |
n= 5 |
n= 5 |
n= 5 |
сырой ткани) |
|
|
|
p1< 0,05 |
p1< 0,05 |
p1< 0,05 |
p2< 0,001 |
p2< 0,001 |
p2< 0,001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
20,3+16,9 |
0 |
12,3+0,5 |
24,8+9,8 |
10,0+4,1 |
51,2+6,4 |
65,2+3,2 |
54,2+3,7 |
AOA, % |
n= 6 |
n= 6 |
n=6 |
n= 5 |
n= 5 |
n= 5 |
n= 5 |
n= 5 |
n= 5 |
|
|
|
|
p1< 0,05 |
p1> 0,05 |
p1< 0,05 |
p2< 0,001 |
p2< 0,02 |
p2< 0,001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Литература |
|
|
1. |
Анохин П.К. Об особенностях болевых реакций при |
|
травме |
В кн.: Проблемы |
травмы. М., Медгиз, 1960 г., |
с. 16—19. |
|
|
2. |
Ерин А.К., Гуляева |
Н.В., Н икуш кин Е.В. Сво- |
боднорадикальные механизмы в церебральных патологиях. Бюлл. Эксп. Биол. Мед. 1994, № 10, с. 343—348.
3. Клумбис Л.А. Нейрофизиология острой черепномозговой травмы. Вильнюс, Моколас, 1976 г.
4. Коновалов А.Н., Васин Н.Я., Шахнович А.Р., Промыслов М .Ш . Корреляция кровообращения, метаболизма и функции мозга у больных с тяжелой черепно-моз¬ говой травмой В сборнике: Вопросы патогенеза и лечения черепно-мозговой травмы М., 1978 г. с. 3—10.
5. М ош кин А.В., Бурмакова Л .М . Клиническое зна¬ чение биохимического исследования спиномозговой жидкости. Лаборатория, 1997, № 7 , с. 3—6.
6. М ош кин А.В. Стабилизация изоферментов креатинкиназы цереброспинальной жидкости при черепномозговой травме. Лаб.дело, 1989, № 2, с. 48—52.
7. Промыслов М .Ш . Обмен веществ в мозге и его регуляция при черепно-мозговой травме. М., 1984 г.
8. П ромы слов М .Ш ., Воробьев Ю .В., М аксакова О.А. Особенности нарушений корреляции между мета¬ болизмом и кровообращением мозга у нейрохирурги¬ ческих больных. II всесоюзный съезд нейрохирургов Москва, 1976 г. Тезисы докладов, с. 135—136.
9. Промыслов М .Ш ., Демчук М.Л., Порядина Л.В.,
Воронов В.Г. Вопр. Мед. Х им ии, 1970, т. 43, № |
4, |
с. 208—211. |
|
10. Ф ундам ентальны е д о с ти ж ен и я н е й р о х и м и и |
— |
медицине». Х Всесоюзная конференция по биохимии нервной системы, Горький, 15—17 сентября, 1987 г. Те¬ зисы докладов.
11.Bakay R.A., Sweeney K.M., W ood J.H . Pathophysiology of Cerebrospinal Fluid in Head Injury: Part 2. Biochemical Markers for Central Nervous System Trauma [Review]. Neurosurgery 1986; 18: 376—82.
12.Bodvarsson A., Franzson I., Briem H. Creatine Kinase Isoenzyme BB in the Cerebrospinal Fluid of Patients with Acute Neurological Diseases. J. Intern Med 1990; 227: 5—9.
13.Bonadio W.A. The Cerebrospinal Fluid; Physiologic Aspects and Alterations Associated with Bacterial Meningi¬ tis. Pediatr Infect Dis J, 1992; 11: 423—32.
14.Cameron P.D ., Boyce J .M .H ., Ansari B.M. Cerebrospinal Fluid Lactate in Meningitis and Meningococcaemia. J. Infect 1993; 26: 245—52.
15.DeSalles A.A., Kontos H.A., Becker D.P., Yang M.S.,
W ard J.D ., M oulton R. et al. Prognostic Significance of Ventricular C S F Lactic Acidosis in Severe Head Injury.
J.Neurosurg 1986; 65: 615—24.
16.Donald P.R., Malan H .C., van der Walt A. Simultaneous Determination of Cerebrospinal Fluid Glucose and Blood Glucose Concentrations in the Diagnosis of Bacterial Meningitis. J. Pediatr 1983;103: 413—5.
464
Биохимические исследования при черепно мозговой травме
17. |
Fishman R.A. |
Cerebrospinal Fluid in Diseases of the |
|||
Nervous System. 2nd |
ed. Philadelphia: WB |
Sanders, |
1992: |
||
7—42, |
183—344. |
|
|
|
|
18. |
G enton |
B., Berger J.P. Cerebrospinal |
Fluid Lactate |
||
in 78 |
Cases of |
Adult |
Meningitis. Intensive Care Med |
1990; |
|
16:196—200.
19.Kjeldsberg C.R., Knight J.A., Body Fluids. 2nd ed. Chica¬ go: American Society of Clinical Pathologist Press, 1986: 231—74.
20 .K night J.A., D udek S.M., H a y m o n d R .E . Early (chemical) Diagnosis of Bacterial Meningitis — of Cerebrospinal Fluid Glucose, Lactate and Lactate Dehydrogenase Com¬ pared. Clin Chem . 1981; 27: 1431—4.
21 . Kolmel H.W ., von Maravic M. Corralation of Lactic Acid Level, Cell Count and Cytology in Cerebrospinal Fluid of Patients with Bacterial and Non-Bacterial Meningitis. Acta Neurol Scand 1988; 78: 6—9.
22. Lampl Y., Paniri Y., Eshel Y., Sarova-Pinhas I. Cerebrospinal Fluid Lactate Dehydrogenase Levels in Early Stroke and Transient Ischemic Attacks. Stroke 1990; 21: 854—7.
23. Powers W .J. Cerebrospinal Fluid to |
Serum Glucose |
|
Ratios in Diabetes Mellitus and Bacterial Meningitis. Am J. |
||
Med. 1981; 71: 217—20. |
|
|
24. Promyslov M .Sh., |
D em chuk M .L. |
Molecular and |
Chemical Neuropathology, |
1995, Vol. 25, |
p. 69—79. |
25. Rabow L. et al. CSF Brain Creatine Kinase Levels and Lactic Acidosis in severe Head Injury, J. Neurosurg 1986;
65:625—9.
26.Ruuskanen O., Stahlberg M-L., Korvenranta H., N i- koskelainen J., Irjala K. CSF Lactate in Bacterial Meningitis
with Minimal C SF Abnormalities. Acta Paediatr Scand 1985;
74:292—3.
27.Shapiro W .R. Cerebrospinal Fluid Circulation and the Blood-Brain Barrier. Ann N Y Acad Sci, 1988; 531: 9—14.
28.Sood S.C., Gulati S.C., Kumar M., Kak V.K. Methabolism of Brain after Brain Injury, Acta Neurochirurgica 1980;
53:47— 51.
29.Thompson E.J., Keir G. Laboratory Investigation of Cerebrospinal Fluid Proteins. Ann Clin Biochem 1990; 37: 104—7.
30.van Engelen B.G., Lamers K.J., Gabreels F.J., Wevers
R.A., |
van Gell W .J., Borm G .F . Age-related Changes of |
||
Neuron-specific Enolase, S—100 Protein and Myelin Basic |
|||
Protein Concentracions in Cerebrospinal Fluid. Clin Chem |
|||
1992; |
38: 13—6. |
|
|
31. W atson M.A., Scott M .G . |
Clinical Utility of |
Bio¬ |
|
chemical Analysis of Cerebrospinal |
Fluid. Clin Chem |
1995; |
|
4: 343—60. |
|
|
|
Руководство по черепно мозговой травме
18
БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ПРИ ЧЕРЕПНО МОЗГОВОЙ ТРАВМЕ
Д лительны й период п р и м е н е н и я антибиотиков показал, что эффективность их действия определяется не столько характером и локализацией гной- но-воспалительньгх осложнений, сколько особенностями возбудителей инфекции . Однако сообщения, касающиеся этиологического фактора посттравма¬ тических гнойных процессов черепно-мозговой локализации встречаются редко (8, 9), сведения обычно фрагментарны, а информация, особенно в отношении антибиотикоустойчивости возбудителей инфекций, быстро устаревает (16).
Известно, что в качественном и количествен¬ ном отношении видовой состав микроорганизмов непостоянен; он испытывает в динамике опреде¬ ленные четко фиксированные бактериологическим мониторингом временные изменения. С конца 70-х годов наметилась тенденция увеличения роли грамотрицательных патогенов, а в 80-х — появилась резистентность их к цефалоспоринам 3 генерации, карбапенемам и хинолонам. С середины 80-х го¬ дов среди грамположительных микроорганизмов возрастает устойчивость стрептококков к пеницил¬ лину, увеличивается число метициллинрезистентных стафилококков (MRS) и ванкомицинрезистентных энтерококков.
Впоследние годы получило распространение не¬ обоснованно большое использование антибиотиков широкого спектра действия и, как следствие, воз¬ росло число мультилекарственных механизмов устой¬ чивости проблемных патогенов. Неудовлетворенность клиницистов результатами применения антибакте¬ риальных препаратов побуждает их использовать комбинации антибиотиков суперширокого спектра действия, однако такая политика приводит лишь к селекции полирезистентных штаммов и увеличению количества инфекционных осложнений.
Внастоящее время эффективность терапии ин¬ фекционных заболеваний и осложнений зависит от своевременной постановки точного бактерио-
логического диагноза и адекватного выбора анти¬ бактериального препарата. Поэтому в профилакти¬ ке и лечении посттравматических гнойно-воспали¬ тельных осложнений главная роль принадлежит бактериологической лаборатории и эпидемиологи¬ ческой службе лечебного учреждения.
Основными задачами современных микробио¬ логических лабораторий являются:
—выделение и идентификация возбудителя —
этиологического фактора и н ф е к ц и о н н о го процесса;
— определен ие а н ти б и о ти к о р е зи с те н тн о с ти микроорганизмов;
—внедрение лабораторных методов подбора индивидуальной антибактериальной терапии;
—проведение эпидемиологического анализа внутрибольничной инф екции с целью про¬
филактики и сокращения госпитализма.
И дентиф икация возбудителей — определение родовой, видовой и типовой принадлежности мик¬ роорганизмов — осуществляется на основании изу¬ чения комплекса морфологических, тинкториальных, культуральных, ферментативных и антигенных свойств микроорганизмов. Современные методи¬ ческие приемы достоверной бактериологической диагностики выделяемых в клинике микроорганиз¬ мов изложены в специальной литературе (12).
Наиболее важным для клиницистов результатом бактериологического исследования является изуче¬ ние устойчивости выделенных микроорганизмов к антибиотикам, поскольку только этот тест определя¬ ет выбор препарата для эффективной химиотерапии.
Антибиотикорезистентность, в зависимости от применяемых методов, определяется величиной минимальной подавляющей рост микроорганизма концентрацией антибиотиков (М П К ), выраженной в мкг/мл или размером диаметра зоны задержки роста в мм. Результат исследования резистентнос¬ ти возбудителя представляется клиницистам в трех
466
Бактериологическая диагностика при черепно мозговой травме
качественных оценках: — чувствительный (S), про¬ межуточный (I), резистентный (R).
Если выделенная культура является «чувствительной», то применение соответствующего анти¬ биотика в обычных терапевтических дозах будет эффективным .
Если штамм возбудителя «промежуточный», то положительный результат лечения следует ожидать при использовании максимальных доз и оптимального местного введения для создания необходимых кон¬ центраций препарата в месте локализации инфекции.
Если штамм «резистентный» предполагается, что антибактериальное лечение соответствующим анти¬ биотиком независимо от метода и дозы введения, по всей вероятности, будет безуспешным (12).
Проблема резистентности микроорганизмов рас¬ сматривается в последнее время на субклеточном уровне и уже выявлены главные причины этого фе¬ номена.
Основным механизмом антибиотикорезистентности клинически значимых возбудителей гнойных процессов является их способность продуцировать особый тип экзоферментов — бета-лактамаз (пенициллиназ, цефалоспориназ). Для экзоферментов бета-лактамное кольцо антибиотика является ми¬ шенью, после распада которого препарат теряет антимикробную активность. Установлено, что одна молекула бета-лактамазы разрушает сотни тысяч молекул антибиотика (19).
В компьютерной программе современных бак¬ териологических анализаторов для идентификации и определения антибиотикограмм заложена функ¬ ция определения бета-лактамаз выделенных микро¬ организмов (27). Иллюстрация антибиотикограммы, выполненной анализатором VITEK-60 (BioMerieux) с определением бета-лактамазы возбудителя пред¬ ставлена на конкретном примере.
Дата: 18.02.98 18 : 39 : 41
Время определения : 6 часов Микроорганизм : Staphylococcus epidermidis Источник выделения : ликвор люмбальный Пациент : 3., ист. бол. № 119/98, 6 отд.
|
М П К |
Оценка |
||
|
|
|
|
|
Ampicillin / sulbactam |
> |
= |
32 |
R |
Cephalothin |
> |
= |
32 |
R |
Ciprofloxacin |
> |
= 4 |
R |
|
Clindamycin |
> |
= 8 |
R |
|
Erythromycin |
> |
= 8 |
R |
|
Gentamicin |
|
|
8 |
I |
Im ipenem |
> = |
16 |
R |
|
Oxacillin |
> = 8 |
R |
||
Penicillin-G |
> |
= |
16 |
R |
Trimeth-sulfa |
> |
= |
32 |
R |
V ancomycin |
|
|
0,5 |
S |
Beta-lactamase |
|
|
|
Positive |
|
|
|
|
|
Данная антибиотикограмма содержит качествен¬ ную и количественную оценку чувствительности выделенного микроорганизма: качественная — S; I; R; количественная — минимальная концентрация препарата, подавляющая рост микроба, в мкг/мл. Значение М П К определяется максимальной кон¬ центрацией антибиотика, создающейся в сыворот¬ ке крови человека при его введении в терапевти¬ ческой дозе.
Определение бета-лактамазы выполняется мик¬ робиологическим анализатором автоматически на основании международных стандартов Националь¬ ного комитета клинических лабораторных стандар¬ тов (NCCLS).
Интерпретация представленных данных позво¬ ляет сделать вывод о том, что выделенный из ликвора продуцирующий бета-лактамазу Staphylococcus epidermidis является оксациллин-резистентным (метициллин-резистентным — M RSE) и примене¬ ние бета-лактамных антибиотиков для терапии менингита у больного 3. является нецелесообраз¬ ным. У этого пациента эффективную антибиотикотерапию следует ожидать при назначении ванкомицина.
Определение M RS можно выполнять в любой бактериологической лаборатории, используя не только анализаторы, но и традиционный диск — диффузионный метод бумажных дисков.
В последние годы в стационарах хирургическо¬ го профиля наблюдается тенденция широкого рас¬ пространения метициллинрезистентных Staphylococcus aureus и Staphylococcus epidermidis (MRSA и M R SE). П о н аш и м данны м среди возбудителей послеоперационных менингитов в 1996 г. по сравне¬ нию с 1993—95 гг. число M RS увеличилось в 1,5 раза и достигло 70% (14, 25).
Установлено, что M RS являются одной из при¬ чин тяжелых внутрибольничных осложнений, воз¬ никающих, в основном, после хирургического вме¬ шательства при н е э ф ф е к т и в н о м э м п и р и ч еск о м использовании антибиотиков. Это является основ¬ ной причиной смертности больных из-за высокой токсигенности микроорганизмов и их мультирезистентности к подавляющему большинству приме¬ няемых в клинике антибиотиков (18, 23).
Этиологический фактор современных гнойных процессов в нейрохирургии представлен широким спектром микроорганизмов, и его структура практи¬ чески не зависит от характера основного заболева¬ ния пациента. Наиболее часто встречаются предста¬ вители семейства Staphylococcus, Enterobacteriaceae
инеферментирующих грамотрицательных патогенов. Преимущественный состав возбудителей гнойных осложнений определяется локализацией процесса
имикробным пейзажем госпитальной инф екции клиники.
Результаты бактериологических анализов, вы¬ полненных в Н И И Нейрохирургии им. Н .Н . Бур-
467
Руководство по черепно мозговой травме
денко в 1993-1996 гг. установили, что структура микробного фактора инфекционных осложнений при проникающих огнестрельных ранениях в остром периоде Ч М Т представлена широким спектром как грамположительных (48,2%), так и грамотрицательных патогенов (45,9%). Состав выделенных патогенов при проникающих О Ч М Р представлен в таблице 18—1.
|
|
|
Таблица 18—1 |
|
Состав возбудителей гнойных осложнений |
||||
|
после проникающих О ЧМ Р |
|||
|
|
|
|
|
В О З Б У Д И Т Е Л Ь |
абс. |
|
% |
|
|
|
|
|
|
Staphylococcus spp. |
32 |
|
25,8 |
|
Streptococcus pyogenes |
2 |
|
|
|
Enterococcus spp. |
15 |
|
12,0 |
|
|
|
|
|
|
Arizona |
|
2 |
|
|
Enterobacter spp. |
11 |
|
8,8 |
|
Escherichia |
coli |
1 |
|
|
Citrobacter |
freundii |
1 |
|
|
Klebsiella spp. |
18 |
|
14,5 |
|
Salmonella |
spp. |
3 |
|
|
Serratia spp. |
4 |
|
|
|
Proteus spp. |
5 |
|
|
|
Provident alcаlifaciens |
2 |
|
|
|
Yersinia pseudotuberculosis |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Pseudomonas aeruginosa |
10 |
|
8,0 |
|
Acinetobacter spp. |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Candida albicans |
9 |
|
7,2 |
|
Неидентифицированная форма |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ВСЕГО |
|
124 |
|
100 |
|
|
|
|
|
К а к видно из приведенной таблицы, при гной¬ ных процессах после О Ч М Р наиболее часто выде¬ лялись Staphylococcus spp. (25,8%), Klebsiella spp. (14,5%), Enterococcus spp. (12,0%), Enterobacter spp. (8,8%), штаммы Pseudomonas aeruginosa (8,0%) и Candida albicans (7,2%). Главными возбудителями при менингитах, менингоэнцефалитах, вентрикулитах являлись Staphylococcus spp. (45%), а при нагноении ран в 67% наблюдений — Enterobacteriaceae и Pseudomonas. В резидуальном периоде остеомиелиты и свищи в 82% случаев обусловлены Staphylococcus (13). К а к правило, возбудители менингоэнцефалита и сепсиса выделялись в моно¬ культуре.
Изучение состава и свойств микробного фактора гнойного содержимого посттравматических абсцес¬ сов также выявило, что стафилококки, (как коагулазоположительные, так и коагулазоотрицательные) являются основными возбудителями этих ослож¬ нений, а выделенные из ран при абсцессах грамотрицательные микроорганизмы семейства Enterobacteriaceae и Pseudom onas являю тся результатом вторичного инфицирования (5).
Изучение антибиотикорезистентности штаммов Staphylococcus показало, что наименьшее число ре¬ зистентных штаммов определялось к пефлоксацину (3,5%), цефамандолу и риф ампицину (27—28%),
M RS — 28%, к ванкомицину и имипенему устойчивых штаммов не обнаружено. П ока нет устойчи¬ вых к амикацину штаммов Klebsiella и Enterobacter. У микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae наименьший уровень резистентности определялся к цефтриаксону и цефтазидиму. В то же время неферментирующие грамотрицательные патогены, в частности Pseudomonas spp., были устойчивы к амикацину, цефпиразону и колистину в 16,6—40% случаев.
П роведен н ы е исследования установили, что структура микробного фактора интракраниальных осложнений при Ч М Т, включая и открытую трав¬ му, лечение которой проводится в стационаре, представлена, в основном, микроорганизмами, ха¬ рактерными для данного стационара (15). Однако антибиотикорезистентность микроорганизмов, вы¬ деленных у больных с проникающими О Ч М Р , име¬ ет, в среднем, более низкий уровень по сравнению с госпитальными полирезистентными возбудите¬ лями менингитов, возникающими после нейрохи¬ рургических операций удаления опухоли или со¬ судистой мальформации.
Экстракраниальные осложнения при тяжелой Ч М Т чаще представлены пневмониями, которые, как правило, обусловлены ассоциациями из 2, 3 и более патогенов. Среди них преобладают Pseudomonas aeruginosa — 20%, Klebsiella pneumoniae — 22%, Staphylococcus aureus и epidermidis — 18%. Представители семейства Streptococcus высеваются в 11% случаев, наиболее часто Streptococcus pyogenes и Enterococcus faecalis. Этиологическим фактором сепсиса в 55% являются Staphylococcus еpidermidis
ив 15% — Klebsiella pneumoniae. В остальном бакте¬ риологическая картина септицемии схожа со струк¬ турой микробного фактора менингитов.
Возбудители посттравматических уроинфекций представлены самым ш ироким спектром микроор¬ ганизмов: установлено 18 различных видов. Чаще других высеиваются Pseudomonas aeruginosa и Klebsiella pneumoniae (22%), Enterococcus faecalis (17%)
иStaphylococcus еpidermidis (15%).
Впоследние годы при экстракраниальных ос¬ ложнениях увеличилась частота выделения Candi¬ da albicans, что имеет неблагоприятное прогности¬ ческое значение (21).
Результаты изучения микробного фактора име¬ ют особое значение в тактике оказания срочной медицинской помощи большому числу пострадав¬ ших для предупреждения вспыш ки тяжелых гной¬ ных осложнений. Один из авторов настоящего со¬
о б щ е н и я и м е л р е д к у ю в о з м о ж н о с т ь и з у ч и т ь этиологию посттравматических осложнений у боль¬ ных в экстремальных ситуациях.
Были проведены бактериологические исследо¬ вания ран пострадавших в результате взрыва на станции Арзамас-1 (июнь 1988 г.), у детей переведенных из клиник Еревана в Институт нейрохи-
468
