Dyscirkulačná encefalopatia - Príčiny a patogenéza

Príčiny cerebrovaskulárnej insuficiencie

Príčiny akútnych aj chronických mozgových príhod sú rovnaké. Ateroskleróza a arteriálna hypertenzia sa považujú za hlavné etiologické faktory; často sa zisťuje kombinácia týchto dvoch stavov. Chronickú cerebrovaskulárnu insuficienciu môžu spôsobiť aj iné kardiovaskulárne ochorenia, najmä tie, ktoré sú sprevádzané príznakmi chronického srdcového zlyhania, poruchami srdcového rytmu (konštantné aj paroxyzmálne formy arytmie), čo často vedie k poklesu systémovej hemodynamiky. Dôležité sú aj anomálie ciev mozgu, krku, ramenného pletenca, aorty, najmä jej oblúka; nemusia sa prejaviť, kým sa v týchto cievach nevyvinie aterosklerotický, hypertenzný alebo iný získaný proces. V poslednej dobe sa významná úloha pri rozvoji cerebrovaskulárnej insuficiencie pripisuje venóznej patológii, nielen intrakraniálnej, ale aj extrakraniálnej. Kompresia ciev, arteriálnych aj venóznych, môže zohrávať určitú úlohu pri rozvoji chronickej mozgovej ischémie. Je potrebné brať do úvahy nielen spondylogénny vplyv, ale aj kompresiu zmenenými susednými štruktúrami (svaly, fascie, nádory, aneuryzmy). Nízky krvný tlak má nepriaznivý vplyv na prietok krvi mozgom, najmä u starších ľudí. U tejto skupiny pacientov sa môže vyvinúť poškodenie malých tepien hlavy spojené so senilnou arteriosklerózou. Ďalšou príčinou chronického zlyhania mozgového obehu u starších pacientov je mozgová amyloidóza - ukladanie amyloidu v cievach mozgu, čo vedie k degeneratívnym zmenám v stene cievy s možným pretrhnutím.

Veľmi často sa u pacientov s diabetes mellitus zisťuje cerebrovaskulárna insuficiencia, u ktorých sa vyvíja nielen mikro-, ale aj makroangiopatia rôznych lokalizácií. K chronickej cerebrovaskulárnej insuficiencii môžu viesť aj iné patologické procesy: reumatizmus a iné ochorenia zo skupiny kolagenóz, špecifická a nešpecifická vaskulitída, krvné ochorenia atď. V ICD-10 sú však tieto stavy celkom správne zaradené do kategórií špecifikovaných nozologických foriem, čo určuje správnu liečebnú taktiku.

Klinicky zistiteľná encefalopatia má spravidla zmiešanú etiológiu. Pri prítomnosti hlavných faktorov rozvoja chronického zlyhania mozgového obehu možno všetku ostatnú rozmanitosť príčin tejto patológie interpretovať ako príčiny ďalšie. Identifikácia ďalších faktorov, ktoré významne zhoršujú priebeh chronickej mozgovej ischémie, je nevyhnutná pre vytvorenie správnej koncepcie etiopatogenetickej a symptomatickej liečby.

Príčiny cerebrovaskulárnej insuficiencie

Hlavné:

• ateroskleróza;
• arteriálna hypertenzia.

Ďalšie:

• srdcové ochorenie so známkami chronického zlyhania krvného obehu;
• poruchy srdcového rytmu;
• cievne anomálie, dedičné angiopatie;
• žilová patológia;
• vaskulárna kompresia;
• arteriálna hypotenzia;
• mozgová amyloidóza;
• cukrovka (cukrovka);
• vaskulitída;
• krvné choroby.

Patogenéza cerebrovaskulárnej insuficiencie

Vyššie uvedené ochorenia a patologické stavy vedú k rozvoju chronickej mozgovej hypoperfúzie, t. j. k dlhodobému nedostatočnému príjmu hlavných metabolických substrátov (kyslíka a glukózy) do mozgu dodávaných krvným obehom. Pri pomalej progresii mozgovej dysfunkcie, ktorá sa vyvíja u pacientov s chronickou mozgovou cirkulačnou insuficienciou, sa patologické procesy odohrávajú predovšetkým na úrovni malých mozgových tepien (mozgová mikroangiopatia). Rozsiahle poškodenie malých tepien spôsobuje difúzne bilaterálne ischemické poškodenie, najmä bielej hmoty, a mnohopočetné lakunárne infarkty v hlbokých častiach mozgu. To vedie k narušeniu normálnej funkcie mozgu a rozvoju nešpecifických klinických prejavov - encefalopatie.

Pre adekvátnu funkciu mozgu je nevyhnutná vysoká úroveň prekrvenia. Mozog, ktorý tvorí 2,0 – 2,5 % telesnej hmotnosti, spotrebuje 20 % krvi cirkulujúcej v tele. Priemerný prietok krvi mozgom v hemisférach je 50 ml na 100 g/min, ale v sivej hmote je 3 – 4-krát vyšší ako v bielej hmote a v predných častiach mozgu dochádza aj k relatívnej fyziologickej hyperperfúzii. S vekom sa prietok krvi mozgom znižuje a frontálna hyperperfúzia mizne, čo zohráva úlohu pri rozvoji a zhoršovaní chronickej mozgovej cirkulačnej nedostatočnosti. V pokoji je spotreba kyslíka mozgom 4 ml na 100 g/min, čo zodpovedá 20 % všetkého kyslíka vstupujúceho do tela. Spotreba glukózy je 30 μmol na 100 g/min.

V cievnom systéme mozgu existujú 3 štrukturálne a funkčné úrovne:

• hlavné tepny hlavy - karotická a vertebrálna, ktoré privádzajú krv do mozgu a regulujú objem prietoku krvi mozgom;
• povrchové a perforujúce tepny mozgu, ktoré distribuujú krv do rôznych oblastí mozgu;
• mikrocirkulačné cievy, ktoré zabezpečujú metabolické procesy.

Pri ateroskleróze sa zmeny spočiatku vyvíjajú prevažne v hlavných tepnách hlavy a tepnách povrchu mozgu. Pri arteriálnej hypertenzii sú primárne postihnuté perforujúce intracerebrálne tepny, ktoré vyživujú hlboké časti mozgu. Postupom času sa pri oboch ochoreniach proces šíri do distálnych častí arteriálneho systému a dochádza k sekundárnej reorganizácii ciev mikrocirkulácie. Klinické prejavy chronickej cerebrálnej cirkulačnej insuficiencie, odrážajúce angioencefalopatiu, sa vyvíjajú, keď je proces lokalizovaný prevažne na úrovni mikrocirkulácie a v malých perforujúcich tepnách. V tomto ohľade je opatrením na prevenciu vzniku chronickej cerebrálnej cirkulačnej insuficiencie a jej progresie adekvátna liečba základného ochorenia alebo ochorení.

Prietok krvi mozgom závisí od perfúzneho tlaku (rozdiel medzi systémovým arteriálnym tlakom a venóznym tlakom na úrovni subarachnoidálneho priestoru) a odporu mozgových ciev. Normálne, vďaka mechanizmu autoregulácie, prietok krvi mozgom zostáva stabilný napriek kolísaniu arteriálneho tlaku od 60 do 160 mm Hg. V prípade poškodenia mozgových ciev (lipogyalinóza s rozvojom areaktivity cievnej steny) sa prietok krvi mozgom stáva viac závislým od systémovej hemodynamiky.

Pri dlhodobej arteriálnej hypertenzii sa pozoruje posun hornej hranice systolického tlaku, pri ktorom zostáva prietok krvi mozgom stabilný a poruchy autoregulácie sa nevyskytujú pomerne dlho. Adekvátna perfúzia mozgu sa udržiava zvyšujúcim sa cievnym odporom, čo následne vedie k zvýšeniu zaťaženia srdca. Predpokladá sa, že adekvátna úroveň prietoku krvi mozgom je možná, kým nedôjde k významným zmenám v malých intracerebrálnych cievach s vytvorením lakunárneho stavu charakteristického pre arteriálnu hypertenziu. V dôsledku toho existuje určitá časová rezerva, kedy včasná liečba arteriálnej hypertenzie môže zabrániť vzniku nezvratných zmien v cievach a mozgu alebo znížiť stupeň ich závažnosti. Ak je chronická cerebrálna cirkulačná insuficiencia založená iba na arteriálnej hypertenzii, potom je použitie termínu „hypertenzná encefalopatia“ opodstatnené. Závažné hypertenzné krízy vždy zahŕňajú poruchu autoregulácie s rozvojom akútnej hypertenznej encefalopatie, ktorá zakaždým zhoršuje príznaky chronickej cerebrálnej cirkulačnej insuficiencie.

Je známa určitá postupnosť aterosklerotických cievnych lézií: najprv je proces lokalizovaný v aorte, potom v koronárnych cievach srdca, potom v cievach mozgu a neskôr v končatinách. Aterosklerotické cievne lézie mozgu sú spravidla viacnásobné, lokalizované v extra- a intrakraniálnych častiach karotických a vertebrálnych artérií, ako aj v artériách, ktoré tvoria Willisov kruh a jeho vetvy.

Početné štúdie ukázali, že hemodynamicky významné stenózy sa vyvíjajú so zúžením lúmenu hlavných tepien hlavy o 70 – 75 %. Prietok krvi mozgom však závisí nielen od závažnosti stenózy, ale aj od stavu kolaterálneho obehu, schopnosti mozgových ciev meniť svoj priemer. Uvedené hemodynamické rezervy mozgu umožňujú existenciu asymptomatických stenóz bez klinických prejavov. Avšak aj pri hemodynamicky nevýznamnej stenóze sa takmer určite vyvinie chronické zlyhanie mozgového obehu. Aterosklerotický proces v cievach mozgu sa vyznačuje nielen lokálnymi zmenami vo forme plakov, ale aj hemodynamickou reštrukturalizáciou tepien v oblasti lokalizovanej distálne od stenózy alebo oklúzie.

Veľký význam má aj štruktúra plakov. Takzvané nestabilné plaky vedú k rozvoju arterioarteriálnej embólie a akútnych cievnych mozgových príhod, najčastejšie typu tranzitórnej ischemickej ataky. Krvácanie do takéhoto plaku je sprevádzané rýchlym zväčšením jeho objemu so zvýšením stupňa stenózy a zhoršením príznakov chronickej cievnej mozgovej insuficiencie.

Keď sú postihnuté hlavné tepny hlavy, prietok krvi mozgom sa stáva veľmi závislým od systémových hemodynamických procesov. Takíto pacienti sú obzvlášť citliví na arteriálnu hypotenziu, ktorá môže viesť k poklesu perfúzneho tlaku a zvýšeniu ischemických porúch v mozgu.

V posledných rokoch sa uvažuje o dvoch hlavných patogenetických variantoch chronickej cerebrálnej cirkulačnej insuficiencie. Sú založené na morfologických znakoch - povahe poškodenia a prevládajúcej lokalizácii. Pri difúznom bilaterálnom poškodení bielej hmoty sa rozlišuje leukoencefalopatický alebo subkortikálny Biswangerov variant cerebrovaskulárnej insuficiencie. Druhým je lakunárny variant s prítomnosťou viacerých lakunárnych ložísk. V praxi sa však často vyskytujú zmiešané varianty. Na pozadí difúzneho poškodenia bielej hmoty sa nachádzajú viaceré malé infarkty a cysty, pri ktorých vzniku môžu okrem ischémie zohrávať dôležitú úlohu opakované epizódy mozgových hypertenzných kríz. Pri hypertenznej angioencefalopatii sa lakuny nachádzajú v bielej hmote čelových a parietálnych lalokov, putamene, moste, talame a nucleus caudatus.

Lakunárny variant je najčastejšie spôsobený priamou oklúziou malých ciev. V patogenéze difúzneho poškodenia bielej hmoty zohrávajú vedúcu úlohu opakované epizódy poklesu systémovej hemodynamiky - arteriálna hypotenzia. Príčinou poklesu krvného tlaku môže byť nedostatočná antihypertenzívna liečba, zníženie srdcového výdaja, napríklad pri paroxyzmálnych srdcových arytmiách. Dôležitý je aj pretrvávajúci kašeľ, chirurgické zákroky, ortostatická arteriálna hypotenzia v dôsledku vegetatívno-vaskulárnej insuficiencie. V tomto prípade môže aj mierny pokles krvného tlaku viesť k ischémii v koncových zónach susedného prekrvenia. Tieto zóny sú často klinicky „tiché“ aj počas vývoja infarktov, čo vedie k vzniku multiinfarktového stavu.

V podmienkach chronickej hypoperfúzie, hlavného patogenetického článku chronickej cerebrálnej cirkulačnej insuficiencie, môžu byť kompenzačné mechanizmy vyčerpané, zásobovanie mozgu energiou sa stáva nedostatočným, čo vedie najprv k funkčným poruchám a potom k nezvratnému morfologickému poškodeniu. Chronická cerebrálna hypoperfúzia je charakterizovaná spomalením prietoku krvi mozgom, znížením obsahu kyslíka a glukózy v krvi (energetické hladovanie), oxidačným stresom, posunom metabolizmu glukózy smerom k anaeróbnej glykolýze, laktátovou acidózou, hyperosmolaritou, kapilárnou stázou, sklonom k trombóze, depolarizáciou bunkových membrán, aktiváciou mikroglie, ktorá začína syntetizovať neurotoxíny, čo spolu s ďalšími patofyziologickými procesmi vedie k bunkovej smrti. U pacientov s cerebrálnou mikroangiopatiou sa často zisťuje granulárna atrofia kortikálnych oblastí.

Multifokálny patologický stav mozgu s prevažujúcim poškodením hlbokých častí vedie k narušeniu spojení medzi kortikálnymi a subkortikálnymi štruktúrami a vzniku tzv. syndrómov odpojenia.

Znížený prietok krvi mozgom je nevyhnutne spojený s hypoxiou a vedie k rozvoju energetického deficitu a oxidačného stresu - univerzálneho patologického procesu, jedného z hlavných mechanizmov poškodenia buniek pri mozgovej ischémii. Vývoj oxidačného stresu je možný za podmienok nedostatku aj nadbytku kyslíka. Ischémia má škodlivý účinok na antioxidačný systém, čo vedie k patologickej dráhe využitia kyslíka - tvorbe jeho aktívnych foriem v dôsledku rozvoja cytotoxickej (bioenergetickej) hypoxie. Uvoľnené voľné radikály sprostredkovávajú poškodenie bunkových membrán a mitochondriálnu dysfunkciu.

Akútne a chronické formy ischemickej cievnej mozgovej príhody sa môžu navzájom meniť. Ischemická cievna mozgová príhoda sa spravidla vyvíja na už zmenenom pozadí. Pacienti vykazujú morfofunkčné, histochemické a imunologické zmeny spôsobené predchádzajúcim cerebrovaskulárnym procesom (najmä aterosklerotickou alebo hypertenznou angioencefalopatiou), ktorých prejavy sa v období po cievnej mozgovej príhode výrazne zhoršujú. Akútny ischemický proces následne spúšťa kaskádu reakcií, z ktorých niektoré končia v akútnom období a niektoré pretrvávajú neurčitý čas a prispievajú k vzniku nových patologických stavov, čo vedie k zvýšeniu prejavov chronickej cerebrovaskulárnej insuficiencie.

Patofyziologické procesy v období po cievnej mozgovej príhode sa prejavujú ďalším poškodením hematoencefalickej bariéry, poruchami mikrocirkulácie, zmenami imunoreaktivity, vyčerpaním antioxidačného obranného systému, progresiou endotelovej dysfunkcie, vyčerpaním antikoagulačných rezerv cievnej steny, sekundárnymi metabolickými poruchami a narušením kompenzačných mechanizmov. Dochádza k cystickej a cysticko-gliovej transformácii poškodených oblastí mozgu, ktoré ich oddeľujú od morfologicky nepoškodených tkanív. Na ultraštrukturálnej úrovni však môžu okolo nekrotických buniek pretrvávať bunky s reakciami podobnými apoptóze, ktoré sa spustili v akútnom období cievnej mozgovej príhody. To všetko vedie k zhoršeniu chronickej mozgovej ischémie, ktorá sa vyskytuje pred cievnou mozgovou príhodou. Progresia cerebrovaskulárnej insuficiencie sa stáva rizikovým faktorom pre rozvoj opakovanej cievnej mozgovej príhody a vaskulárnych kognitívnych porúch až po demenciu.

Obdobie po cievnej mozgovej príhode sa vyznačuje nárastom kardiovaskulárnej patológie a poruchami nielen mozgovej, ale aj celkovej hemodynamiky.

V reziduálnom období ischemickej cievnej mozgovej príhody sa pozoruje vyčerpanie antiagregačného potenciálu cievnej steny, čo vedie k tvorbe trombov, zvyšujúcej sa závažnosti aterosklerózy a progresii nedostatočného prekrvenia mozgu. Tento proces má osobitný význam u starších pacientov. V tejto vekovej skupine sa bez ohľadu na predchádzajúcu cievnu mozgovú príhodu pozoruje aktivácia systému zrážania krvi, funkčná nedostatočnosť antikoagulačných mechanizmov, zhoršenie reologických vlastností krvi, poruchy systémovej a lokálnej hemodynamiky. Proces starnutia nervového, dýchacieho a kardiovaskulárneho systému vedie k narušeniu autoregulácie mozgového obehu, ako aj k rozvoju alebo zvýšeniu mozgovej hypoxie, čo následne prispieva k ďalšiemu poškodeniu autoregulačných mechanizmov.

Zlepšenie prietoku krvi mozgom, odstránenie hypoxie a optimalizácia metabolizmu však môžu znížiť závažnosť dysfunkcie a pomôcť zachovať mozgové tkanivo. V tomto ohľade je veľmi dôležitá včasná diagnostika chronického zlyhania mozgového obehu a adekvátna liečba.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]