Гипоксия головного мозга

Кислородное голодание или гипоксия (др. греч. слова hypo – «внизу, против нормы» и латинского oxy (genium ) – «кислород») – это недостаток кислорода в организме или его тканях и органах вследствие внутренних и внешних факторов. Гипоксические изменения головного мозга довольно опасны для человека, можно даже умереть, поэтому следует принять незамедлительные меры для нормализации состояния.

Важность кислорода

Зачем же головному мозгу кислород, причем большое его количество? Для эффективного функционирования: благодаря этому элементу, получаемому через кровоток, он может использовать гликоген в целях получения энергии. При полном прекращении поступления кислорода на 15 секунд человек теряет сознание, через 20–30 сек. мозг отключается и наступает кома, через 2–4 минуты важный орган повреждается безвозвратно и умирает.

Человеческий организм – это целая химическая лаборатория, в которой происходят сложные процессы. Энергия для его работы (поддержания активности тканей и органов, обновления клеток, обмена веществ и т.д.) образуется из фосфорных соединений, а для их синтеза нужен кислород. Если его не хватает, то происходят различные морфологические и функциональные нарушения.

Наиболее чувствительны к такому дефициту клетки сердца, нервной системы, печени, почек и, конечно же, мозга. Особо страдают оттого, что в нем мало кислорода, такие его области:

• гиппокамп (отвечает за память);

• кора затылочной и теменной доли;

• мозжечок и базальные ганглии (контролируют движения).

Как организм защищается от гипоксии

Когда ткани и органы начинают недополучать кислород, то человек начинает часто и глубоко дышать, чтобы усилить его поступление к легким и транспортировку кровью по сосудам. Но дыхание становится поверхностным и редким, так как дыхательный центр в мозге истощается.

Сокращения сердца учащаются (АД повышается), ведь ему надо усилить кровоток, чтобы раздать кислород всему, что в нем нуждается.

Депонированная кровь выбрасывается в кровоток, при этом ускоряется синтез эритроцитов – так необходимо для увеличения объема переносчиков важного элемента.

Ряд органов и тканей замедляют работу – они уменьшают потребление кислорода.

Запускаются альтернативные источники генерации энергии для обеспечения работы организма. Это анаэробный гликолиз, при котором углеводы расщепляются без кислорода. Выход вроде бы отличный, но есть побочный эффект: накапливается молочная кислота (а это нежелательный продукт) и происходит смещение кислотно-щелочного баланса к уменьшению рН, то есть увеличению кислотности. Называется такое состояние ацидоз, он приводит к нарушению микроциркуляции в тканях, истощению запасов энергии, остановке кровообращения и дыхания, смертельному исходу.

Причины и виды

Классификация гипоксии проводится относительно причин ее возникновения.

Экзогенная или гипоксическая

Обусловлена снижением парциального давления кислорода в воздухе.

Такое происходит:

• в полете на большой высоте или при глубоководном погружении (а также в сухие колодцы и шахты) без специального кислородного оборудования;

• высоко в горах (если человек предварительно не прошел адаптацию);

• в непроветриваемом душном помещении;

• при проведении операции, когда ломается наркозно-дыхательная аппаратура.

Во всех этих случаях у человека происходит снижение концентрации кислорода в крови – гипоксемия, а из-за учащения дыхания может произойти компенсаторная гипервентиляция легких и сопутствующая ей гипокапния (уменьшение уровня углекислого газа). Как следствие – ухудшается кровоснабжение мозга.

Респираторная, легочная или дыхательная

Такое нарушение (частичное или полное) движения воздуха в легких связано с:

• потерей проходимости дыхательных путей из-за попадания в них инородного тела, удушения, утопления, воспалительного процесс, спазмирования в приступе бронхита, при бронхиальной астме;

• неполноценным расправлении легких в силу образования препятствия. Это бывает в случае пневмоторакса или скопления жидкости в плевральной полости:

• эмфиземой и асбестозом легких, саркоидозом;

• уменьшением дыхательной поверхности легких (их отеке, пневмонии, пневмосклерозе);

• параличом дыхательной мускулатуры, происходящем при миастении, столбняке, отравлении;

• травмой головного мозга или действием наркотиков, расстраивающим работу дыхательного центра.

Циркуляторная (сердечно-сосудистая)

Данная гипоксия вызвана затруднениями в поставке обогащенной кислородом крови к тканям и органам. К этому может привести большая кровопотеря, сильное обезвоживание, патологии сердца и сосудов, среди которых:

• кардиосклероз;

• сердечная недостаточность;

• инфаркт миокарда;

• нарушение микроциркуляции;

•  дисбаланс электролитов;

• парез кровеносных сосудов, вызванный аллергической реакцией или тяжелой инфекцией;

• тромбоз сосудов, атеросклероз;

• сужение сосудов, в чем виновато эндокринное заболевание.

Циркуляторная гипоксия может быть локальной (изменения, то есть уменьшение объема крови, происходят только на определенном участке) или генерализированной.

Причиной гипоксии головного мозга, причем очень частой, может быть и такая сосудистая патология, как вертебральный синдром, развивающийся после заболеваний и травм. Обычно это остеохондроз шейного отдела и возможные его осложнения: сколиоз, спондилез, миозит, протрузии, болезнь Бехтерева, межпозвоночные грыжи, кифоз. Эти недуги изменяют толщину дисков и положение позвонков таким образом, что модифицируется строение позвоночника. При этом страдают проходящие через него артерии, у которых деформируются стенки, сужается просвет, что и приводит к нарушению кровоснабжения мозга.

Гемическая или кровяная

Данная гипоксия объясняется потерей кровью кислородной емкости, когда она неспособна присоединить к гемоглобину эритроцитов переносимый им кислород. Данное нарушение возможно при:

• анемии (малокровии, снижении количества эритроцитов) на фоне отравления гемолитическим ядом, гемолиза, хронического кровотечения;

• разрежении крови – гидремии.

Тканевая или гистотоксическая

Это кислородное голодание вызвано нарушением поглощения кислорода тканями из-за замедления биологического окисления вследствие:

• попадания в организм солей тяжелых металлов или ядов, блокирующих участвующие в «тканевом дыхании» ферменты;

• передозировки антибиотиков и барбитуратов;

• повреждения мембранных структур в ходе тяжелых инфекционных заболеваний, лучевого поражения, тиреотоксикоза, интоксикаций.

Смешанная

Наступает при сочетании нескольких (двух или больше) из вышеперечисленных причин.

Гипоксию также классифицируют по темпу развития, степени проявления и продолжительности. Она бывает острой, развивающейся за два часа, и хронической – сохраняется неделями и годами. Существует и молниеносная кислородная недостаточность, самая опасная, наступающая мгновенно при вдыхании газов: азота, гелия, метана и других.

Выделяют такие степени:

• легкая гипоксия – быстрая утомляемость при физических нагрузках, заторможенность, сонливость, головные боли;

• умеренная – наступает в состоянии покоя;

• тяжелая – симптомы ярко выражены, к ним прибавляется дезориентация, отек мозга, нарушение сознания и могут быть признаки приближающейся комы;

• критическая – человек находится в шоке или впадает в кому, то и то может закончиться смертью.

Выраженность кислородного голодания определяется состоянием здоровья, наличием приспособительных и компенсаторных реакций. Если организм истощен, то «голодающие» клетки мозга погибают, его структура меняется, он начинает хуже функционировать и, что может статься, умирает.

Симптомы

Проявления гипоксии зависят от таких факторов:

• причины;

• степени тяжести;

• особенностей организма человека;

• скорости развития и длительности сохранения симптомов.

Этим и объясняется то, что кислородное голодание у людей протекает по-разному. Положительная сторона: определенные симптомы позволяют в короткие сроки понять его вид, и что именно спровоцировало его развитие. Это дает возможность быстро подобрать подходящую тактику лечения и провести соответствующие профилактические мероприятия.

Острая гипоксия

При острой форме симптомы нарастают ураганно. Сначала человек возбужден, у него прилив энергии, но при этом нарушена координация движений, походка шаткая, кожа краснеет или белеет, льется холодный пот.

При наличии таких симптомов следует немедленно вызвать скорую помощь.

Дело в том, что если в ближайшее время не восстановить нормальное поступление кислорода, то это чревато необратимыми процессами. Запасы энергии в виде гликогена быстро истощаются, наступает торможение работы НС, что приводит к головокружению и тошноте (возможна рвота). Острота зрения снижается, а иногда и внезапно темнеет в глазах, индивид даже может упасть в обморок. Негативные изменения в ЦНС чреваты комой и отказу органов, без которых жизнедеятельность невозможна.

Другие признаки острого кислородного голодания:

• проблемы с сердцем – тахикардия, брадикардия, нитевидный пульс;

• нарушение дыхания – учащение, потеря ритма, кашель, одышка, полное прекращение;

• похолодание конечностей, озноб, потеря сознания;

• повышение АД и его быстрое снижение;

• тяжесть в животе, запор;

• изменение работы почек, причем в тяжелых случаях останавливается образование мочи.

Если гипоксия наступает молниеносно, то сердце и жизненно важные функции останавливаются.

Хроническое кислородное голодание

Причиной данной формы гипоксии, как уже упоминалось, является долговременно продолжающаяся недостаточность кровообращения и нарушение дыхания. Хронический недостаток кислорода встречается чаще, но срочного медицинского вмешательства не требует. Однако постоянные страдания все-таки заставляют обращаться к врачу за установлением их причин и устранением.

Характерные признаки кислородного голодания у взрослых:

• тахикардия, сильное биение сердца при физических нагрузках;

• одышка;

• эмоциональные качели;

• повышенная утомляемость;

• цианоз (синюшный цвет кожи);

• ухудшение концентрации внимания, памяти;

• снижение иммунитета;

• расстройства личности;

• ногти становятся округлыми, как часовые стекла, и толстыми, а дистальные фаланги становятся похожи на барабанные палочки.

Если причиной гипоксии стал вертебральный синдром, то периодически или постоянно будет возникать:

• ·       шум в ушах;

• головная боль;

• скачки артериального давления;

• нарушение равновесия, координации движения, речи, зрения;

• тошнота и рвота;

• сложности при глотании;

• дискомфорт в области сердца;

• гипергидроз;

• панические атаки.

Группа риска

Более других подвержены гипоксии спортсмены, занимающиеся боксом, плаванием, футболом, скалолазы и другие люди, вынужденные подниматься на большую высоту или надолго задерживать дыхание.

Существуют и заболевания, которым сопутствует кислородная недостаточность: ряд сердечно-сосудистых (атеросклероз, инсульт), боковой амиотрофический склероз, астма.

Рискуют также работающие в местах, где они вдыхают дым и углекислый газ, то есть пожарные.

Диагноз «гипоксия головного мозга» часто ставят новорожденным. Вину в этом возлагают на мать, которая, будучи беременной, пила алкоголь, курила. Токсикоз у нее, анемия и системные заболевания тоже приводит к тому, что у плода возникает хроническое кислородное голодание.

Острая гипоксия может быть последствием затяжных родов, родовой травмы, обвития пуповиной.

Последствия

Нарушение снабжения мозга кислородом опасно своими последствиями. При прерывании кровотока начинаются проблемы в удаленных от пересечения основных артерий местах. Ткани гибнут так же, как и при инсульте.

Если кислород в мозг не поступает кратковременно или была легкая форма гипоксии, то клетки при устранении внешних неблагоприятных факторов способны восстановится.

При тяжелом кислородном голодании может повредиться гипофиз и гипоталамус, которые регулируют гормоны. Неполадки в этих небольших структурах, находящихся в основании мозга, приводят к избыточному или недостаточному выделению гормонов, поэтому организм не может поддерживать гомеостаз (стабильность внутренней среды). Такое состояние на ранних стадиях может вызвать нейрогенный несахарный диабет с повышенной жаждой и усилением выработки мочи в разбавленном виде.

Церебральная гипоксия чревата отеком мозга и прерыванием местного кровоснабжения путем пережимания сосудов. Из-за этого повреждается кора, базальные ганглии, мозжечок. В результате конечности слабеют, координация движения и равновесие нарушаются, падает мышечный тонус, появляется тремор и другие непроизвольные движения – резкие взмахи, кривляние.

Гипоксия может нанести серьезные повреждения мозгу, и тогда при выходе из комы человек впадает в постоянное вегетативное состояние. Мозг поддерживает жизненные функции организма, но сознание теряется, то есть, больной не реагирует на окружающую среду.

Другие возможные осложнения, вызванные повреждениями зрительного центра, гиппокампа, лобных долей мозга: потеря зрения (корковая слепота), памяти, способности мыслить, изменение личности (перепады настроения, раздражительность, импульсивность, депрессия, перевозбуждение, апатия).

Диагностика

После опроса пациента, сбора анамнеза врачом, проводятся лабораторно-инструментальные исследования.

Самый простой способ определить наличие кислородной недостаточности – пульсоксиметрия. На палец пациента помещают специальный прибор, и он через секунду покажет сатурацию, то есть, насколько кровь насыщена кислородом (норма – не менее 95%).

Биохимический анализ венозной и артериальной крови на кислотно-щелочное равновесие и газовый состав дает возможность оценить гомеостаз, то есть показатели парциального давления углекислого газа и кислорода, кислотность и др.

Проводят исследования выдыхаемого воздуха на состав газов, а также:

• МРТ;

• КТ;

• ЭЭГ;

• электрокардиограмму;

• эхокардиографию;

• УЗИ сосудов шеи.

Доктору нужно точно выяснить, что способствовало появлению проблемы, и воздействовать на это.

Лечение

Терапия гипоксии направлена на устранении ее причины, восстановление гомеостаза, борьбу с недостатком кислорода. Иногда, в легких случаях, убрать проблему помогает банальное проветривание комнаты или прогулка на свежем воздухе. Но если кислородное голодание возникло на фоне заболевания, то мероприятия проводятся серьезные, в зависимости от вида:

• экзогенная гипоксия – понадобится кислородное оборудование в виде баллона, аппарата, подушки;

• циркуляторная – операция на сосудах и сердце, препараты с кардиотопным эффектом, кислородотерапия, антиагреганты, антикоагулянты;

• респираторная – дыхательные аналептики, бронхорасширяющие препараты, антигипоксанты, искусственная вентиляция легких, подача концентрированного кислорода;

• гермическая – переливание крови, кислород, стимуляция кроветворения;

• тканевая – искусственная вентиляция легких, антидоты (если было отравление), гипербарическая оксигенация.

Основной вид лечения, как понятно из вышесказанного – кислородотерапия, но также применяются кардио- и нейропротекторы, а также препараты, восстанавливающие кислотно-щелочной баланс.