Введение к работе
Актуальность проблемы Согласно статистическим данным ВОЗ, частота черепно-мозговых травм (ЧМТ) возрастает в среднем на 2% в год, составляя от 50% дл 70% в общей структуре травм (Михайленко А.А. и соавт., 1993; Ладейщиков В.М. и соавт., 2002). Рост обусловливается производственным, автодорожным травматизмом и нарастающим удельным весом боевых травм (Гайдар В.Б., 1996, Каримов Р.Х. и соавт., 2002; Мякотных В.С. и соавт., 2002; Потапов А.А. и соавт., 2003). Пострадавшими являются, как правило, лица молодого трудоспособного возраста, при этом почти треть из них остаются инвалидами. Помимо того, ЧМТ занимает одно из ведущих мест в структуре летальности, составляя от 40% до 55% от всех травматических повреждений (Шапошников С.А. и соавт., 2002; Сумин С.А., 2010; Colohan С. et. еl., 1989). Высокая летальность в первые сутки после травмы обусловлена контузией, отёком и сдавлением головного мозга, позднее-развивающимися черепно-мозговыми или внечерепными воспалительными, трофическими и другими осложнениями (Лебедев, В.В., 2003; Лихтерман Л.Б., 2003; Живолупов С.А. и соавт., 2009; Кондратьев А.Н., 2009).
В последние годы достаточно большое внимание уделяется исследованию функционального состояния адаптационно-компенсаторных механизмов при травматических повреждениях головного мозга (Прошина Ю.В. 2006; Литман А.Б., 2008; Деревянко Л.Н., 2009). Указывается на возможность поражения основных гомеостатических систем после получения тяжелой черепно-мозговой травмы (ТЧМТ), обусловленную степенью тяжести травмы, уровнем реактивности и резистентности организма, особенностями метаболизма, состоянием эндокринной и иммунной регуляции (Потапов А.А. и соавт., 1998; Промыслов М.Ш., 1998; Останин А.А., 2002; Genarelli T., et. el., 1986; Munch D. еt. el., 2000).
Важным аспектом с клинической, судебно-медицинской, социально-экономической, юридической точек зрения является прогнозирование исхода травмы мозга (Лебедев В.В. и соавт., 1987; Кондаков Е.Н., 1993; Лихтерман Л.Б. и соавт., 1993; Клименко Н.Б., 2001; Фраерман А.П. и соавт., 2008; Van Donger K.J., et. el., 1983). Однако предложенные к настоящему времени методы, не обладают высокой информативностью и сложны в применении. Одновременно с этим сведения о взаимоотношениях основных клинических проявлений ТЧМТ с показателями глюкокортикоидной функции надпочечников, иммуногенеза, состоянием вегетативного регулирования в условиях системного воспалительного ответа при травме мозга являются фрагментарными (Прошина Ю.В., 2006; Литман А.Б., 2008; Деревянко Л.Н., 2009).
Цель. Провести комплексное исследование функционального состояния вегетативной, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и иммунной систем в остром периоде тяжелой черепно-мозговой травмы у мужчин. Определить зависимость особенностей неврологических проявлений у выживших и умерших пациентов от длительности переживания травмы с целью прогнозирования её исхода.
Задачи исследования:
-
Выяснить характер клинического течения острой ТЧМТ со сдавлением и без сдавления головного мозга у умерших и выписанных на амбулаторное лечение мужчин с учетом особенностей вегетативной дисфункции.
-
Изучить гормональные сдвиги по изменению содержания АКТГ и кортизола, а также исследовать особенности морфологических изменений происходящих в гипоталамусе, гипофизе и надпочечниках в различные периоды переживания ТЧМТ.
-
Охарактеризовать особенности изменений клеточного и гуморального иммунитета в динамике ТЧМТ.
-
Определить место цитокинового профиля в патогенезе ТЧМТ
-
На основе анализа коррелятивных взаимоотношений между закономерностями функционирования вегетативной, иммунной и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем у мужчин, при различных исходах ТЧМТ, разработать способ математического моделирования её прогноза.
Научная новизна
На основании проведённого сопоставления неврологических симптомов и синдромов с показателями функционирования вегетативной, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и иммунной систем в динамике острой ТЧМТ у мужчин выявлены закономерности в их изменениях и связях в зависимости от клинических форм, исхода и длительности переживания травмы.
Установлено, что лимфоцитопения при одновременной нейтрофилии и моноцитозе свидетельствует о неблагоприятном исходе изолированного ушиба мозга. Для смертельного сдавления головного мозга характерен значительный нейтрофилёз при отсутствии изменения общего количества лейкоцитов, сопровождающегося в то же время лимфоцито- и моноцитопенией при стабильном уровне эозинофилов.
При динамическом обследовании пациентов со смертельным исходом тяжёлого ушиба головного мозга выявлено волнообразное изменение средней концентрации кортизола, происходящее на фоне неуклонного уменьшения АКТГ. Для больных со смертельным сдавлением мозга волнообразные изменения средней концентрации свойственны обоим гормонам.
Установлено, что у пострадавших с неблагоприятным исходом ТЧМТ характерно развитие иммунологической недостаточности, развивающейся в результате как снижения хелперно-индукторной активности клеточного звена иммунной системы, так и подавления супрессорно-эффекторной активности Т-лимфоцитов, что также является неблагоприятным прогностическим признаком.
Выявлен дисбаланс содержания про- и противоспалительных цитокинов в динамике ТЧМТ со смертельным исходом, при котором на фоне ухудшения общего состояния характерно значительное нарастание содержания ИЛ-6 и ИЛ-10 и снижение концентрации ИЛ-1. Особенно это характерно для пациентов со сдавлением мозга и служит критерием неблагоприятного прогноза болезни.
Теоретическая значимость
На основе результатов комплексного исследования вскрыты механизма участия гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в патогенезе воспалительного ответа при ТЧМТ и её танатогенезе.
На основе разработанной концепции «Цитокин-индуцированной гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и иммунной дезинтеграции лежащей в основе патогенеза тяжелой черепно-мозговой травмы», продемонстрирована взаимосвязь структурно-функциональных изменений гипоталамуса, гипофиза и надпочечников с иммунными, вегетативными и нейроэндокринными сдвигами. Отмечена волнообразная динамика процессов в регуляторных системах, свидетельствующая о неустойчивом функциональном равновесии, определяемом тяжёлым поражением интегративных систем организма. При анализе различных динамических морфо-функциональных сдвигов при ТЧМТ и разработанной математической модели, представилась возможность для осуществления своевременной патогенетически обоснованной коррекции выявленных изменений и предотвращения развития прогнозируемых осложнений.
Практическая значимость
На основе сопоставления основных неврологических симптомов и синдромов с изменениями показателей вегетативной, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и иммунной систем в динамике острого периода ТЧМТ определены прогностически благоприятные и неблагоприятные признаки болезни. Проведенное математическое моделирование исходов ТЧМТ, разработанное на основе уровней АКТГ, кортизола и сознания по шкале комы Глазго в первые трое суток, позволяет дать адекватную оценку тяжести состояния больных, назначить им патогенетическую терапию и прогнозировать исход болезни.
Обоснованы также подходы к коррекции нарушений метаболизма цитокинов. Установлено, что повышение уровня ИЛ-1 в первые сутки после травмы определяет необходимость снижения гиперактивности организма путем использования антицитокинов, например, специфических ингибиторов ИЛ-1, таких как IL-1RA. Начиная с третьей недели, при падении содержания ИЛ-1, целесообразно в качестве заместительной терапии включать в комплексное лечение препаратов на основе белков семейства ИЛ-1.
Положения, выносимые на защиту:
1. Для неврологических расстройств в динамике острого периода тяжелой черепно-мозговой травмы характерны нарушения сознания и вегетативная дисфункция, обусловленные быстрым развитием дислокационного синдрома, маскирующего в значительной степени проявления первичного очагового поражения мозга.
2. У умерших больных в первые сутки после тяжелой черепно-мозговой травмы происходит высокая активация нейросекреторных клеток гипоталамуса, вызывающая выброс тропных гормонов аденогипофизом. При длительном переживании смертельной травмы свойственны более плавные изменения в гормональной системе, проявляющиеся волнообразной её динамикой. Необратимость имеющихся сдвигов обусловливается в первую очередь нарушением строения и функционирования многих нейронов супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса.
3. При тяжелой черепно-мозговой травме у больных со смертельным исходом к 3 неделе после травмы характерным является развитие иммунной недостаточности по хелперно-индукторному типу, а также подавление эффекторного звена клеточного иммунитета, снижение концентрации интерлейкина-1, развивающегося на фоне значительного нарастания содержания интерлейкинов -6 и -10, особенно при ушибе со сдавлением мозга. Всё это является неблагоприятными прогностическими признаками.
4. При смертельном исходе тяжелой черепно-мозговой травмы на первой неделе содержание адренокортикотропного гормона и кортизола в периферической крови и показатели амплитуды моды и индекса напряжения оказываются максимальными. Это указывает на перенапряжение функционирования вегетативной и эндокринной систем. Второй пик смертности приходится на 21-26 сутки пребывания в стационаре. Это сопровождается резким снижением выработки гормонов, развитием «иммунологической ямы» и истощением адаптационно-компенсаторных механизмов вегетативной нервной системы.
Личный вклад автора
Автором проанализирована литература по изучаемой проблеме. Проведен набор клинического материала, исследование состояния вегетативной нервной системы, гормональное, иммунологическое, морфологическое исследования. Проанализированы и обработаны статистически полученные клинические, лабораторные и морфологические данные. Представлены новые патогенетические механизмы развития ТЧМТ и танатогенез при её смертельных исходах. Определены способы прогнозирования исходов ТЧМТ. Разработана научная концепция ««Цитокин-индуцированной гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и иммунной дезинтеграции в патогенезе тяжелой черепно-мозговой травмы».
Связь исследования с планом НИР
Работа выполнена в ГОУ ВПО «ПГМА им. ак. Е.А. Вагнера» (ректор- ЗДН РФ, профессор И.П. Корюкина) на кафедрах неврологии педиатрического факультета ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера Росздрава» (заведующий-проф. Ю.И. Кравцов) и гистологии, цитологии и эмбриологии ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера Росздрава» (заведующий- проф. В.А. Четвертных) и включена в план НИР ГОУ ВПО ПГМА им. акад. Е.А. Вагнера Росздрава (номер государственной регистрации 0120.0800816).
Реализация результатов исследования
Результаты исследования внедрены в практику нейрохирургического отделения МУЗ «Городская клиническая больница №1» г. Перми; ГУЗОТ «Пермское краевое бюро судебно-медицинской экспертизы»; неврологического отделения МУЗ «Детская клиническая больница №9» г. Екатеринбурга; неврологического отделения МУЗ «Первая республиканская клиническая больница» г. Ижевска.
Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре неврологии педиатрического факультета, кафедре судебной медицины с курсом правоведения, кафедре гистологии, цитологии и эмбриологии ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера Росздрава»; кафедре неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия Росздрава»; кафедре неврологии и нейрохирургии ГОУ ДПО «Иркутский государственный институт усовершенствования врачей Росздрава».
Выпущены методические рекомендации «Морфологические признаки черепно-мозговой травмы», Пермь, 2005; «Судебно-медицинская оценка черепно-мозговой травмы по клиническим признакам», Пермь, 2008; учебное пособие «Тяжелая черепно-мозговая травма (Морфологическая и клиническая характеристика, диагностика, лечение)», Пермь, 2010.
Апробация работы
Апробация работы проведена на совместном заседании кафедр неврологии педиатрического факультета, неврологии лечебного факультета, неврологии факультета усовершенствования врачей с курсом нейрореабилитологии, гистологии, цитологии и эмбриологии ПГМА им. акад. Е.А. Вагнера.
Материалы диссертации доложены на научно-практической конференции «Повреждения и заболевания нервной системы» (Киров, 2005), на международной дистанционной научно-практической конференции молодых учёных и студентов (Пермь, 2006), на международной конференции «Восстановление сознания и психической деятельности после травмы мозга: междисциплинарный подход» (Москва, 2008), на международной дистанционной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора В. Н. Парина (Пермь, 2008), на научных сессиях Пермской медицинской академии (Пермь, 2008; 2010), на X съезде неврологов Пермского края «Пароксизмальные и неотложные состояния в клинике нервных болезней» (Пермь, 2009), на международной дистанционной научно-практической конференции «Клинические и морфологические аспекты хирургических болезней детского возраста» (Пермь, 2009), на Всероссийской юбилейной научно-практической конференции «Актуальные проблемы неврологии» (Санкт-Петербург, 2009), на научно-практической конференции «Миниинвазивные хирургические технологии в лечении заболеваний и травм жителей Прикамья» (Пермь, 2009), на национальном конгрессе «Неотложные состояния в неврологии» (Москва, 2009), на сессии «Молодые ученые-здравоохранению Урала» (Пермь, 2010). На международной конференции «Последние достижения в нейротравматологии» (Санкт-Петербург, 2010).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 20 научных работ, из них 8 в изданиях, рекомендуемых ВАК.
Объем и структура диссертации
Диссертационная работа изложена на 292 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 27 таблицами и содержит 76 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, глав, включающих материалы и методы, результаты собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы. Библиография включает 317 источников, из них 220 отечественных и 97 иностранных авторов.
![Клинико-компьютерно-томографические сопоставления и состояние жизнедеятельности у пожилых больных с отдаленными последствиями черепно-мозговой травмы [Электронный ресурс]](/i/i/4463/212930.png "Клинико-компьютерно-томографические сопоставления и состояние жизнедеятельности у пожилых больных с отдаленными последствиями черепно-мозговой травмы [Электронный ресурс] Белозерцева Ирина Ивановна")
![Клинико-нейрофизиологические особенности течения тяжелой черепно-мозговой травмы у больных в коме [Электронный ресурс]](/i/i/4420/189909.png "Клинико-нейрофизиологические особенности течения тяжелой черепно-мозговой травмы у больных в коме [Электронный ресурс] Сафина Альфия Габдулнасыровна")