Ишемия головного мозга: зоны ишемии (ядерная и пенумбра)

Рисунок 2. Механизмы развития энергетического кризиса при ишемии.

При снижении уровня кровотока до 70-80% (менее 50-55 мл на 100 г. ткани мозга в 1 мин - 1 критический уровень) возникает первая реакция в виде торможения белкового синтеза (рис. 3).

Дальнейшее снижение кровотока до 35 мл/100 г в 1 мин. (2 критический уровень) сопровождается активацией анаэробного гликолиза, увеличением концентрации лактата, развитием лактат-ацидоза и тканевого цитотоксического отека (рис. 2).

Нарастающая ишемия (снижение кровотока до 20 мл/100 г в 1 мин. - 3 критический уровень) приводит к снижению синтеза аденозинтрифосфата (АТФ), формированию энергетической недостаточности и как следствие - к дисфункции каналов активного ионного транспорта, дестабилизации клеточных мембран и избыточному выбросу возбуждающих аминоацидергических нейротрансмиттеров.

Когда мозговой кровоток (МК) достигает 20% от нормальной величины (10-15 мл/100 г в 1 мин), в нейронах начинают уменьшаться ионные градиенты и развивается аноксическая деполяризация мембран, которая до настоящего времени считается главным критерием необратимого поражения клеток.

Рисунок 3. Мозговой кровоток в мл на 100г/мин.

Ишемия головного мозга: зоны ишемии (ядерная и пенумбра)

Уменьшение объема МК влечет за собой значительное ограничение поступления в ткань мозга кислорода (O₂) и глюкозы (Gl). Метаболизм O₂ и Gl в наибольшей мере страдает в центральной зоне ишемизированной территории, в меньшей - в демаркационной зоне. Область мозга с наиболее выраженным снижением кровотока (менее 10 мл/100 г в 1 мин) становится необратимо поврежденной очень быстро, в течение 6-8 мин с момента развития острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) (" сердцевина ", или " ядерная " зона, ишемии) (рис. 4). В течение нескольких часов центральный "точечный" инфаркт окружен ишемизированной, но живой тканью (с уровнем кровотока выше 20 мл/100 г в 1 мин) - так называемой зоной " ишемической полутени ", или пенумбры (penumbra) (рис. 4).

В области пенумбры в целом сохранен энергетический метаболизм и присутствуют лишь функциональные, но не структурные изменения. Это область " критической ", или " нищей ", перфузии, где нейрональная функция снижена потому, что не обеспечиваются метаболические запросы ткани, но клетки остаются жизнеспособными с сохранным ионным гомеостазом.

Рисунок 4. Зоны ишемии

За счет зоны пенумбры происходит постепенное увеличение размеров инфаркта. Зона "ишемической полутени" может быть спасена восстановлением адекватной перфузии ткани мозга и применением нейропротективных средств. Именно пенумбра является главной мишенью терапии в первые часы и дни после развития инсульта (см. ниже).

Зона "ишемической полутени" представляет не только топографическую зону, но и динамический процесс распространения биоэнергетических нарушений от ядерной зоны инфаркта к периферии.

Длительность существования пенумбры индивидуальна у каждого больного и определяет границы временного периода, внутри которого с наибольшей эффективностью могут проводиться лечебные мероприятия («терапевтическое окно»).