Атеросклеротична ангіоенцефалопатія - патологія головного мозку при атеросклерозі і артеріальної гіпертонії
Відео: хвороби серця атеросклероз
На певному етапі еволюції і прогресування атеросклеротичної ангіопатії головного мозку виникає істотне зниження або припинення локального мозкового кровотоку. Це призводить до вогнищевої або поширеною гіпоксії і ішемії мозку зі структурними змінами його, різними по локалізації, тяжкості та протяжності. Виникає картина атеросклеротичної ангіоенцефалопатіі, яка клінічно проявляється у вигляді певних симптомів і синдромів, тобто церебральний АС, до певної стадії свого розвитку плив асимптомно, стає клінічно значущим. Атеросклеротична ангіоенцефалопатія ще раз демонструє, що "клініцист стикається не стільки з АС, скільки з його ускладненнями" [Рєпін B.C., Смирнов В.М., 1989].
Атеросклеротична ангіоенцефалопатія - це комплекс дифузних і вогнищевих змін головного мозку ішемічного характеру, різної локалізації, ступеня тяжкості та давності, змін, обумовлених атеросклеротичної ангиопатией мозку. Це формулювання, на нашу думку, більш конкретна і повніша, ніж такі невизначені терміни, як "дисциркуляторна енцефалопатія", "хронічна недостатність мозкового кровообігу" і т.п., так як в ній відображена нозологическая приналежність даної форми енцефалопатії серед інших.
Характер дифузних і вогнищевих змін головного мозку та їх патогенез
Виділення атеросклеротичної ангіоенцефалопатіі в якості самостійної форми ішемічної патології головного мозку обумовлено тим, що ця форма має яскраво виражені морфологічні і клінічні особливості, а також тим, що вона нерідко передує виникненню великих інфарктів мозку, що лежать в основі важкого інсульту.
Атеросклеротична ангіоенцефалопатія характеризується комплексом морфологічних змін судин мозку, характерних для атеросклеротичної ангіопатії, і хронічними і гострими змінами тканини мозку, зумовленими НМК, розвиненими при цій формі патології судин мозку. Зміни мозку мають дифузний і вогнищевий характер, ступінь їх вираженості варіює в широких межах - від ішемічного зміни окремих нервових клітин, глиоцитов і волокон білої речовини до інфарктів мозку різної величини, локалізації і давності. Ступінь вираженості змін різних відділів головного мозку знаходиться в прямій залежності від тяжкості і поширеності атеросклеротичної ангіопатії.
Складний характер змін мозкового кровотоку при атеросклеротичної ангіопатії визначається не тільки її різноманіттям, але і винятковими компенсаторні можливості артеріальної системи мозку. На підставі вивчення патологічних змін структур мозку при атеросклеротичної ангіоенцефалопатіі можна вирішувати ряд принципово важливих питань компенсації і декомпенсації функції мозку і його різних відділів. Це має пряме відношення до уточнення і розвитку уявлень про клінічних синдромах і результатами параклінічних досліджень при таких формах НМК, наприклад, як транзиторні ішемічні атаки і малий ішемічний інсульт [Шмідт Є.В., 1985 Разуваєва В.В., 1988- Loeb З ., 1985- Awad J. et al., 1986 Howard G. et al., 1987].
Перш ніж перейти до аналізу патологічних змін головного мозку при атеросклеротичної ангіоенцефалопатіі слід зупинитися на змінах нейронів, глиоцитов і волокон білої речовини при ішемії різного ступеня вираженості.
Відомо, що при зменшенні кровотоку в мозку розвивається гіпоксія, звана за традицією застійної [Barcroft J., 1927] або кардіоваскулярної [Петров І.Р., 1949]. Внаслідок зниження перфузійного тиску в капілярах порушуються доставка кисню і поживних речовин до нервової тканини і видалення токсичних продуктів метаболізму. Найбільш чутливі до цих порушень нервові клітини, в яких при гіпоксії виявляються зміни різного ступеня тяжкості. Найбільш важкі зміни призводять до дифузного або осередкового випадання нейронів. У нейронах відзначаються накопичення ліпофусцину і хроматоліз, обсяг клітин зменшується за рахунок зменшення обсягу цитоплазми, дендрити простежуються на значній відстані, іноді вони штопорообразно звиті. Деякі клітини піддаються нейронофагія і цитолизу. Відзначається також сателлітоз за участю астроцитів і олигодендроглиоцитов. Число нейронів знижується, що призводить до розрідження Гангліозна-клітинних утворень мозку і уменьшейію їх обсягу. На місці нервових клітин в збільшеній кількості з`являються гіпертрофовані астроцити. Ці зміни при атеросклеротичної ангіоенцефалопатіі найбільш яскраво представлені в корі півкуль великого мозку.
При більш вираженою ішемії мозку, обумовленою атеросклеротичної ангиопатией, спостерігаються більш важкі зміни структурних елементів мозку і перш за все нейронів. До них відносяться перш за все ішемічне зміна нейронів [Spielmeyer W., 1922]. Однак слід підкреслити, що ішемічне зміна нервових клітин спостерігається не тільки при ішемії мозку (стані, якому завдячує своїм походженням це визначення), але і при олігеміческіх, аноксических, гіпоксичних та гіпоглікемічних станах. Ішемічне зміна характерно при нестачі кисню, проте не патогномонично для нього. Така зміна зустрічається також при контузії мозку, вірусних енцефалітах, інтоксикаціях, верхній геморагічної енцефалопатії Гейє - Верніке.
Ішемічне зміна нейрона трактується як коагуляційний некроз клітини. У початкових стадіях ішемічного зміни спостерігається тигролізу - пилоподібний розпад грудочок Нісль. Потім виявляються деяке збільшення обсягу клітки, збліднення ядерної мембрани і помутніння нуклеоплазми, яка при фарбуванні крезілвіолетом стає сірувато-блакитний. Тигролізу - це ознака зникнення РНК і протеїну цитоплазми. Тигролізу виявляється вже через 20 хв після 4-хвилинної зупинки кровотоку. За тигролізу слідують деякий сморщивание цитоплазми і ядра, збільшення перицеллюлярном простору, набухання астроцитів, прилеглих до нейрона. За даними різних авторів, зморщування виявляється в терміни від 25 хв до 3 год від початку гіпоксії або скороминущої ішемії мозку. Тигролізу і зморщування клітини розглядаються як тимчасові зміни нейронів [Colmant Н., 1965].
У стадії сморщивания нервової клітини починається вакуолизация цитоплазми. Вакуолі спочатку з`являються на периферії цитоплазми і потім поширюються на всю цитоплазму, дендрити і аксон. Дрібні вакуолі зливаються між собою, збільшуються. При ультраструктурному дослідженні виявляється, що вакуолі являють собою мітохондрії з зруйнованими кристами і збереженій подвійною мембраною. При подальшому сморщивании нервової клітини з`являється інкрустація цитоплазми клітин і дендритів (рис. 12), що позначається раніше як інкрустація перицеллюлярном мереж Гольджі. Вона являє собою фрагменти клітинних мембран, що відірвалися від нейронів в області їх контактів з іншими клітинами. Серед цих фрагментів виявляються структури, що нагадують аксосоматіческіе і аксодендрітіческіе контакти. Встановлено, що при експериментальній ішемії мозку нейрони втрачають до 75% аксосоматіческіх і аксодендрітіческіх синапсів [Little J. et al., 1994]. Відрив фрагментів клітинних мембран обумовлений скороченням обсягу некротизированного нейрона в результаті коагуляції цитоплазми. 
Мал. 12. Інкрустація цитоплазми нейронів власних ядер мосту мозку при його ішемії.
Забарвлення по Нісль. * 400.
Феномен інкрустації виявляється в практиці патологоанатома рідко в силу того, що феномен існує протягом короткого часу (від декількох годин до доби).
Для кінцевої необоротної стадії ішемічного зміни нервової клітини характерні гіперхроматоз ядра, хроматоліз і вакуолізація цитоплазми, збліднення останньої, що виявляється при забарвленні тіоніном або крезілвіолетом (рис. 13), а також її еозинофілія при забарвленні гематоксиліном і еозином, гострокутні обриси цитоплазми, збереження окремих елементів інкрустації. На ультраструктурному рівні визначаються збільшення щільності цитоплазми, скупчення рибосом і полісом, набухання ЕПР, ущільнення нуклеоплазми. Навколо нейрона видно набряклі відростки астроцитів. У нейропіля активність діафораз і дегидрогеназ втрачається вже через 1 1 / 2-2 години після формування повної картини ішемічного зміни клітини, що виявляється, за даними різних авторів, у термін від 1 ч [Neubiirger К., 1928] до 6 год [Spielmeyer W ., 1925] і 10 ч [Jacob Н., 1963]. Нейрони з ішемічним зміною персистируют протягом тривалого часу і можуть виявлятися навіть через 7 міс [Colmant Н., 1965].
Мал. 13. Ішемічне зміна нейронів власних ядер мосту мозку при його ішеміі- видно також інкрустація цитоплазми нейрона. Забарвлення по Нісль. х400.
Аналогом ішемічного зміни нейронів є гомогенізований зміна, якому піддаються грушоподібні невроціти мозочка (клітини Пуркіньє), клітини зубчастого ядра мозочка, нижньої оливи і іноді пірамідальні клітини кори мозку. Для гомогенізуючої зміни характерні набрякла, неокрашіваемие тіоніном або крезілвіолетом цитоплазма, пікнотичним ядро, яке нерідко буває розпалися, фрагменти ядерної мембрани- гранули хроматину збираються навколо ядерця, нагадуючи форму тутової ягоди. Деякі автори об`єднують ішемічне і гомогенізований зміна нейронів в одну форму і позначають її як "ішемічна-гомогенізований" або "аноксичний" зміна [Кбгпуеу S., 1955].
Надалі некротизовані нейрони можуть піддаватися інкрустації солями заліза і кальцію. Кальцифікації піддаються також гліоціти, навколишні нервову клітину. В такому стані клітини можуть залишатися протягом декількох років або Навіть десятиліть.
Ще однією формою змін нейронів при ішемії є набухання клітини з подальшим її розрідженням. Ця форма зміни починається з появи в цитоплазмі великих пустот неправильної форми, які зливаються між собою-ядро набухає і збільшується. Частина клітин з такими змінами гине, інші клітини повертаються до нормального стану.
При ішемії нервова клітина гине разом зі своїми відростками, включаючи аксон. Нервові волокна, що походять від інших нейронів, що знаходяться поза зоною ішемії, менш чутливі до нестачі кисню і в зоні ішемії зазнають незначних змін.
Астроцити відносно стійкі до нестачі кисню, про що свідчать їх збереження і здатність до проліферації в зонах неповного некрозу. Однак при важкої гіпоксії, що спостерігається при атеросклеротичної ангіоенцефалопатіі, в зонах неповного некрозу нерідко розвивається спонгиоз сірої і білої речовини. В основі спонгиоза лежить певна недостатність астроцитарної глії, що призводить до неповного заміщення нею дефектів загиблих нервових клітин і волокон білої речовини. Для спонгиоза характерна губчаста петлистая структура сірого або білого речовини. Петлі мають різну величину, заповнені рідиною і поширюються на великій відстані мозку.
Олигодендроглиоцитов також стійкі до нестачі кисню [Garsia J., 1975]. Найбільшою резистентністю до ішемії і гіпоксії мають мікрогліоціти (гліальні макрофаги), активність яких при цих станах зростає. Зберіганню і функціонують клітини глії беруть участь в процесі збирання залишків нервових клітин (нейронофагія). Деякі нейрони гинуть без явищ нейронофагія.
Астроцити, проліферіруя і гипертрофируя, заповнюють ділянки, в яких були нейрони, нерідко повторюючи контури шарів кори або інших утворень мозку (ізоморфний глиоз). На відміну від цього для анізоморфность гліозу характерна безладна проліферація глії. Таким чином, на місці випали нейронів формуються гліальні рубці. Ці зміни спостерігаються в обмежених або протяжних ділянках мозку в залежності від ареалу ішемії, а також від різної чутливості тих чи інших структур мозку до гіпоксії.
Дане явище виборчої загибелі нервових клітин при збереженні глиоцитов і судин МЦР отримало в літературі назву "неповний, або елективний (виборчий), некроз" в тій чи іншій області мозку.
Мал. 14. аксональне грудочки (позначені стрілками) в білій речовині при перерві його волокон інфарктом.
Забарвлення гематоксиліном і еозином. * 240.
При ішемії білої речовини відзначаються деяке набухання його волокон, нерівномірність контурів мієлінових оболонок і аксонів. Іноді спостерігається дрібнозернистий розпад мієліну при схоронності аксона, який до ішемії більш стійкий, ніж мієлін. При більш важкої ішемії мієлін руйнується до нейтральних ліпідів, що виявляються в макрофагах, аксон розпадається, що супроводжується проліферацією і гіпертрофією астроцитів. Це можна розцінювати як неповний, або елективний, некроз волокон білої речовини.
При інфарктах білої речовини некротизируются всі структурні елементи: аксони і мієлінові оболонки, гліальні елементи, капіляри і дрібні судини. У процесі організації інфаркту формується гліомезодермального рубець з кістообразних порожниною різної величини. Волокна білої речовини, перервані інфарктом, піддаються вторинній деструкції, що отримала назву дегенерації Тюрка - Валлера. При цьому спостерігаються різке потовщення і розпад аксона на еозинофільні грудочки або сфероїди, мають зернисту структуру.
Мал. 15. Ретроградне зміна (аксональна реакція) нейронів кори при перерві їх аксонів інфарктом.
Забарвлення по Нісль. х250.
Їх називають аксональних грудочки (рис. 14). Деструкції піддається і миелиновая оболонка. Розпався мієлін поглинається макрофагами. Якщо інфаркти досить великі, то вторинної деструкції піддаються численні волокна, причому розпад волокон деяких провідних шляхів, наприклад кортикоспинального тракту, простежується на різних його рівнях аж до спинного мозку.
У нервовій клітині, аксон якої перерваний інфарктом, спостерігаються центральний хроматоліз, переміщення ядра на периферію клітини і збільшення ядра (що нагадує риб`яче око). Ця зміна клітини називають ретроградним зміною, первинним роздратуванням або аксональной реакцією (рис. 15). Зміна оборотно в тому випадку, якщо перерва аксона стався на значній відстані від тіла клітини, а якщо поблизу останнього, то клітина гине.
При різко вираженою ішемії, що спостерігається при зменшенні або повному припиненні кровотоку в артерії,
виникають інфаркти - осередки повного ішемічного некрозу мозку. Вони можуть локалізуватися в будь-якому відділі головного мозку. Їх величина і характер залежать від діаметра ураженої судини і можливостей колатерального кровообігу. У межах вогнища відбувається загибель всіх структурних елементів нервової тканини - нервових клітин і волокон, нейроглії, капілярів, дрібних артерій і вен. У ділянках мозку, прилеглих до зони інфаркту, спостерігається неповний некроз, протяжність якого від кордону інфаркту може коливатися в широких межах (від декількох десятків мікрон до декількох міліметрів).
Такі інфаркти іноді називають білими інфарктами, на практиці - частіше просто інфарктами. Дані інфаркти зустрічаються частіше інших. В основі виникнення будь-якого інфаркту лежить ішемія, тому такі терміни, як "ішемічний інфаркт" або "анемічний інфаркт", Що зустрічаються в літературі, не є коректними. Інфаркти з великою кількістю діапедезних крововиливів позначають терміном "геморагічний (червоний) інфаркт". У практиці іноді геморагічний інфаркт неможливо диференціювати від білого інфаркту з наступним крововиливом в область інфаркту, особливо якщо такий інфаркт має певну давність. У таких випадках іноді застосовують термін "інфаркт з геморагічним компонентом". Цей термін не можна визнати вдалим, так як в ньому міститься елемент компромісу між істотою феномена і недостатністю методів діагностики таких інфарктів.
Геморагічний інфаркт рідко виникає при атеросклеротичної ангіопатії. Найчастіше він спостерігається при емболії судин мозку, патологічної звивистості і перегини МАГ та інших формах патології, при яких діапедезні крововиливи в ишемизированную тканину виникають в результаті швидкого відновлення кровотоку. Крововиливи в область інфаркту можуть розвинутися під впливом терапії антикоагулянтами, тромбоі фибринолитиками. У ряді випадків причина крововиливів в інфаркт залишається неясною.
Все інфаркти незалежно від їх виду, локалізації і величини піддаються організації. У процесі останньої формується гліомезодермального рубець. При цьому може утворитися кістообразних порожнину, що містить значну або невелика кількість аргірофільних і колагенових волокон. По краях порожнини до таких волокнам примикають гліальні волокна. У багатьох випадках навіть при організації дрібних інфарктів, таких як малі глибинні (лакунарні) інфаркти, залишається порожнину, що свідчить про певну недостатності процесів організації. Не виключено, що ця недостатність гліальних і мезенхімальних елементів, що беруть участь в процесі організації інфарктів, пов`язана з впливом на них тривалої гіпоксії мозку, яка передує інфарктів і супроводжує їх виникнення.
Локалізація інфарктів і вогнищ неповного некрозу багато в чому залежить від особливостей будови артеріальної системи мозку. Перш за все слід підкреслити, що його кровопостачання здійснюється відповідно до ангіогенетіческім законом Шпальтегольца [Spalteholz W., 1923]. Згідно з цим законом, судини всіх порожніх органів, що закладаються у вигляді трубки, розташовуються на поверхні органу у вигляді мережі, від якої під прямим кутом відходять гілки, що прямують в товщу органів.
Другим фактором, що визначає локалізацію інфарктів і вогнищ неповного некрозу, є віддаленість від основного джерела живлення тієї ділянки мозку, в якій вони локалізуються. При зменшенні кровотоку в цьому джерелі в найгірших умовах виявляється область мозку, найбільш віддалена від джерела. Ця закономірність названа принципом останнього луки Шнайдера - Цюльх [Schneider М., 1953- Ziilch К., 1961]. Ці автори порівняли ситуацію зменшення кровотоку в артерії з ситуацією зниження подачі води в іригаційної системи зрошуваних лугів: при зменшенні потоку в основному каналі в найгірших умовах виявляється останній від джерела води луг.
Найвіддаленішої зоною в басейні кожної з основних артерій мозку є зона її анастомозів з іншого артерією на поверхні і в глибині мозку. Зонами суміжного кровопостачання називають певні відділи півкуль великого мозку і мозочка, його хробака, а також стовбура мозку, в яких анастомозируют основні артерії зазначених відділів мозку, що відносяться до системи внутрішньої сонної артерії і вертебрально-базилярної системі. При цьому, якщо на їх поверхнях анастомозами є гілки артерій, то в глибоких відділах мозку анастомозируют тільки судини МЦР, так як тут відсутні артеріоартеріальние анастомози.
З принципом останнього луки цілком сумісне вчення про судинної мозкової недостатності, розроблене D.Denny-Brown (1951) і E.Corday і співавт. (1953). Згідно з цим вченням, виникнення інфарктів залежить не тільки від місцевих умов кровообігу в мозку, але і від екстрацеребральних факторів - висоти системного АТ, яке може змінюватися при порушеннях серцевої діяльності (інфаркт міокарда, хронічна ішемічна хвороба серця, порушення ритму серцевої діяльності і т.п.) . При порушеннях загальної гемодинаміки інфаркти та неповні некрози виникають в області останнього луки, яка залишалася інтактною при достатньому рівні системного АТ.
Зазначена зона останнього луки анатомічно строго не фіксована. Вона може переміщатися в певних межах залежно від локалізації і темпу формування стенозу або облітерації артерій мозку, функціонування шляхів колатерального кровопостачання, стану загальної гемодинаміки. Від цих же факторів залежить і величина зони останнього луки, в якій недостатній кровотік при атеросклеротичної ангіопатії призводить до зміни і загибелі окремих нейронів, виникнення вогнищ неповного некрозу або інфарктів мозку.
Морфологічні прояви атеросклеротичної ангіоенцефалопатіі у вигляді патології окремих нервових клітин, виникнення зон неповного некрозу і інфарктів мозку, глиальной і макрофагальної реакцій, які супроводжують ці процеси і їх наслідки, мають універсальний характер і не залежать від їх локалізації в мозку або джерел кровопостачання, будь-то каротидна або вертебрально-базилярна артеріальна система.
