Інфаркт головного мозку (ІМ). Лікворні зміни залежать від розмірів інфаркту, його локалізації, близького розміщення до лікворної системи, ступеня загального порушення мозкового кровообігу, участі оболонок у патологічному процесі та загальної реактивності організму (рис. 11).
Рисунок 11 – КТ-ознаки інфаркту головного мозку в басейні правої середньої мозкової артерії
У перші години з моменту розвитку ІМ ЦСР у більшості випадків не змінена – вона прозора, безбарвна. Вміст білка і цитоз не перевищують нормальних показників. У наступні дні кількість білка може збільшуватися. Особливо значне підвищення вмісту білка виявляється, як правило, на 3-5-й день при масивних інфарктах, що розміщені поблизу лікворопровідних шляхів. Цитоз при цьому підвищується меншою мірою (білково-клітинна дисоціація).
Слід зазначити, що в 8-14% випадків безбарвний, прозорий ліквор виявляється у хворих із обмеженими (лобарними) гематомами, які не супроводжуються проникненням значних кількостей крові в шлуночкову систему та субарахноїдальний простір. У таких випадках рекомендується застосування люмінісцентних проб та спектрофотометрії ЦСР. Їх результати свідчать про відсутність при ІМ кров’яних пігментів у лікворі або про наявність білірубіну, оксі- та метгемоглобіну при обмежених внутрішньомозкових гематомах.
На початку розвитку ІМ (1-3-тя доба) в ЦСР виявляється підвищення активності ферментів (КФК, ЛДГ, ГГТП, АСТ, лужної фосфатази), а також збільшення лактату. Ці зміни свідчать про гіпоксію мозку, а ступінь їх прояву – про обсяг вогнища ураження та значною мірою про прогноз.
Спостерігається лікворна гіпокапнія з гіпервентиляцією. Концентрація бікарбонату дещо знижена. рСО2 у межах норми або дещо знижений. Концентрація електролітів у межах норми.
Вміст адреналіну, норадреналіну, серотоніну та інших основних метаболітів у ЦСР підвищений перед та в перші дні після ІМ. Медіатори посилюють ішемічне ураження шляхом активації рецепторів у стінках судин, а також сприяють їх спазму. В наступні дні зменшення концентрації катехоламінів супроводжується збільшенням рівня ГАМК та ін. Особливо виражені зміни в обміні серотоніну. Співвідношення амінокислот порушено. Кількість загальних ліпідів збільшена. Вміст холестерину підвищено за рахунок ефірної фракції.
Рівні збуджувальних амінокислот (аспартат і глутамат) потужно зростають вже в перші 6 годин: аспартат – у 65 разів, глутамат – у 8 та позитивно корелюють між собою. При цьому концентрація гальмівних нейротрансмітерних амінокислот (ГАМК і гліцин) у даний період зберігається на нормальному рівні. Пік зростання концентрації гальмівних нейротрансмітерів зсувається на більш пізній період (18-24 годин): рівень ГАМК підвищується в 1,5 раза, гліцину – у 3 рази, що свідчить про віддалене включення компенсаторних механізмів захисного гальмування.
Дослідження вмісту супероксиддисмутази (СОД) визначає достовірне збільшення її концентрації в ЦСР у всіх хворих на 1-шу добу розвитку ІМ. Зміни концентрації СОД у ході лікування прямо корелюють із позитивною клінічною динамікою та ступенем регресу вогнищевого неврологічного дефіциту.
У всіх хворих на ІМ виявляється підвищений вміст тіобарбітурової кислоти (ТБКРП) в лікворі вже через 3-6 годин після появи перших симптомів захворювання. Для функціювання глутаматних рецепторів важливу роль відіграють цГМФ та іони кальцію. Підвищення вмісту цГМФ спостерігається вже у перші 3-6 годин після розвитку інсульту.
Як біохімічний маркер некротичного ушкодження використовується визначення в ЦСР N-ацетилнейрамінової кислоти (НАНК). НАНК входить до складу гангліозидів, які є одними із основних компонентів нейрональних мембран та беруть участь у всіх головних функціях нейрону. Підвищення рівня НАНК у лікворі відображає процеси ушкодження мембранних структур мозкової тканини. У перші години захворювання виявляється підвищення рівня НАНК у ЦСР.
Зниження концентрації АТФ в ішемізованій зоні призводить до компенсаторної активації анаеробного гліколізу та посилення утворення лактату та іонів водню (Н+), що обумовлює формування метаболічного ацидозу. Незначне підвищення концентрації іонів водню на ранніх етапах ішемії має компенсаторно-пристосувальне значення, тому що сприяє підвищенню перфузії в зоні пенумбри. Значне зростання концентрації лактату в перші години розвитку ішемічного інсульту викликає зниження рН до 6,4-6,7 та є несприятливим прогностичним критерієм.
Експериментальні дослідження виявили підвищення концентрації прозапальних цитокінів (ІЛ-1, ІЛ-6, ІЛ-8, ФНП-?, СРБ) у ЦСР в умовах фокальної ішемії мозку, що супроводжується розвитком локального запалення у вогнищі ішемічного ураження.
Зміни в ЦСР при внутрішньомозковому крововиливі (ВМК) залежать в першу чергу від його локалізації, тобто від проникнення його у вентрикулярну систему (рис. 12). При прориві в останню спостерігаються такі ж зміни, що і при субарахноїдальному крововиливі (САК). При інтрацеребральних крововиливах стискання черепно-мозкового простору викликає зміни внаслідок порушення циркуляції ліквору. В таких випадках тиск підвищується. Ліквор зазвичай безбарвний, але може бути і ксантохромним. Спектрофотометрично ксантохромія встановлюється більше ніж у 80% хворих. Унаслідок розпаду елементів крові головними складовими ЦСР будуть метгемокомпоненти – метгемальбумін і метгемоглобін. Білірубін виявляється на 4-5-ту добу і затримується на 2-3 тижні залежно від кількості крові, що вилилася.
Рисунок 12 – КТ-ознаки внутрішньомозкового крововиливу в лівій гемісфері
При ВМК із проривом у лікворну систему (рис. 13) ЦСР помірно або значно кров'яниста відповідно до кількості крові, що прорвалася. Кровянистим буває ліквор при вентрикулярному прориві. У такому разі лікворний тиск дуже високий (2,942-3,923 кПа). Колір ліквору – від блідо-рожевого до слабко або різко кров’янистого. Візуально ксантохромія визначається у 91% хворих, а спектрофотометрично – у 100 %.
З перших годин ВМК визначається оксигемоглобін, кількість якого швидко збільшується. Якщо кровотеча припиняється, вміст останнього в наступні 6-7 діб швидко зменшується. Його місце займає білірубін, який утримується 2-3 тижні.
При інтрацеребральних гематомах плеоцитоз легкий і з'являється тільки у половини хворих. Він стає помірним або значним при крововиливі в лікворний простір (від 100-300 до 500-1000?106/л). Лейкоцитрахія й еритроцитрахія мають характерну динаміку. У хворих із гематомою в перші 24 години виявляється помірна еритроцитрахія (1,8±2,7?109/л), що досягала піку між 2-ю і 7-ю добою захворювання і потім швидко зменшувалася до майже повного зникнення через 3-4 тижні. Плеоцитоз слабкий, із схожою динамікою.
Цитограма рідко буває нормальною навіть при нормоцитозі. Макрофагоцитоз слабкий і рідко перевищує 0,10. Залежно від типів макрофагів (еритрофаги або гемосидерофаги) можна судити про давність процесу.
Рисунок 13 – Внутрішньомозковий крововилив із проривом у шлуночкову систему
У хворих із ВМК і проривом у лікворний простір зміни виражені значно сильніше. Еритроцитрахія є важливою патологічною ознакою і досягає 1,0?1012/л і більше. Вона сильніше виражена в перші години захворювання і значно зменшується до кінця 1-го тижня. При потраплянні крові в лікворний простір розвивається виражений плеоцитоз (середні значення – відповідно 240-255?106/л). Потім він зменшується і до кінця 3-го тижня зникає.
Нейтрофільна фаза виражена в перші 24 години (у середньому 0,51). В окремих випадках нейтрофілія досягає 0,93. Спостерігається макрофагоцитоз. Він починається з перших діб захворювання і поступово збільшується, досягаючи максимуму через 2-3 тижні (у середньому 0,18), а потім швидко зникає. Паралельно виявляються еозинофільні гранулоцити, ретикулярні клітини, лімфо- і моноцити.
Білкові проби більш позитивні при прориві в шлуночки, ніж при гематомі. Гіперпротеїнрахія легка або помірна (0,74 г/л) при гематомі і зазвичай значна при прориві (1-10,0 г/л, у середньому 5,04 г/л). Кількість преальбумінів відносно зменшена. Збільшені рівні альбуміну, ?2-макроглобулінів, ?-ліпопротеїдів, нейтральних глікопротеїдів, церулоплазміну, гаптоглобінів, С4-і С3-компонентів комплемента, трансферину й ін. Уміст Ig при ВМК збільшений (значно при прориві в шлуночки). Співвідношення IgG/загальний білок та IgG/aльбyмін близькі до норми.
Активність більшої частини ензимів, особливо у хворих із проривом у лікворний простір, збільшена. Найбільш виражені зміни визначаються в ЛДГ, АСТ, КК, ІЦДГ, МДГ. Підвищення АСТ починається через 10-18 годин після виникнення гематоми і в перші 2-3 години після прориву в лікворний простір.
Параметри кислотно-лужного стану при ВМК змінені. рН ліквору в нормі або слабо кислий. Гіпокапнія зустрічається часто. Рівень активного бікарбонату в ЦСР у межах норми або дещо зменшений. Концентрація лактату збільшена різко, а пірувату – незначно. Концентрація електролітів практично не змінена.
Рівні норадреналіну і серотоніну, як і їх метаболітів, підвищені до ВМК і певний час після нього.
Осмотичний тиск ліквору підвищений. Уміст глюкози нормальний або на нижній межі норми, залишкового азоту – злегка збільшений. Концентрація аланіну, ГАМК, загальних ліпідів і холестеролу незначно збільшена.
Дослідження ліквору при субарахноїдальному крововиливі (САК) необхідне для оцінки перебігу захворювання й ефективності лікування (рис. 14).
Зміни в ЦСР відображають динаміку захворювання залежно від кількості крові, що вилилася, і моменту дослідження. Лікворний тиск підвищений до 2,942-4,903 кПа. Кількість крові, яка може надійти в лікворний простір від 0,01 до 90,0 мл. Кров'янистий ліквор буває у 75-91 % хворих. Залежно від кількості крові колір ЦСР може бути ледве кров'янистий (0,7-1,0?109/л), різних відтінків рожевого кольору (2-50?109/л), кров'янистий або кольору м'ясних помиїв (50-150?109/л), кривавий (0,15-1,0?1012/л) і вигляду крові (1,0?1012/л). Якщо кількість еритроцитів менша за 150-400?106/л, ліквор безбарвний.
У перші 24 години ліквор кривавий, каламутний, а після центрифугування стає прозорим. При відстоюванні ЦСР і особливо при кількості еритроцитів понад 2-3?109/л у третини зразків утворюється фібринозна сітка. Еритроцити, що потрапили в ліквор залежно від кількості, зникають із нього протягом 6-30 діб. У немолодих осіб і хворих на цукровий діабет це відбувається повільніше. Люмбальний ліквор очищується від еритроцитів швидше, ніж вентрикулярний.
При лізисі еритроцитів звільняються АК, електроліти, оксигемоглобін, що додатково змінює склад ліквору і підсилює патологічну картину. Вазоспазм у хворих із САК пов'язаний головним чином із вивільненням різних речовин із еритроцитів при їх розпаді. Ксантохромія є важливим симптомом САК. Макроскопічно її можна встановити у 77% хворих через 6-48 годин. Спектрофотометрично ксантохромію встановлюють через 1-2 години у 91% хворих.
Рівень оксигемоглобіну, що вивільнюється з гемолізованих еритроцитів найвищий на 2-3-тю добу. У наступні дні рівень його швидко зменшується внаслідок трансформування в білірубінові компоненти. Білірубін виявляється вже на 2-3-тю добу після крововиливу. Його вміст невпинно зростає із зменшенням оксигемоглобіну і досягає максимуму на 6-7-му добу, зменшуючись через 2-3 тижні. Якщо крововилив продовжується або знову виникає, виявляються змішані зразки з наявністю одночасно оксигемоглобіну, коротко- і довгохвильового білірубіну.
При цитологічному дослідженні виявляються лейкоцити й еритроцити. Кількість еритроцитів значно варіює: у тяжких випадках вона становить 0,6-0,8?1012/л, при середньотяжкій і легкій формах – 12,0-35,0?109/л та 5,0?109/л відповідно. Кількість їх зменшується через 2-3 доби. Зовсім зникають еритроцити на 3-му тижні захворювання. Очищення ліквору від еритроцитів відбувається головним чином шляхом фагоцитозу, який починається вже на 2-4-ту добу. Кров, що вилилася в лікворний простір, діє як подразник.
Плеоцитоз помірний, рідше сильно виражений (0,2-3,0?109/л). У люмбальному лікворі плеоцитоз значно виражений на 2-3-тю добу. До плеоцитозу й еритроцитрахії приєднується нейтрофілія (у 90 % хворих). У перші дні нейтрофілія досягає 0,40-0,50 і продовжується 2-3 тижні. Вже з перших годин захворювання з’являється лептоменінгеальна проліферація в результаті подразнення кров'ю. Моноцити, ретикулоцити й інші види клітин «перехідних форм» із потенційними можливостями фагоцитозу перетворюються на макрофаги. У перші 1-2 доби кількість макрофагів 0,02-0,03, а після цього вона зростає до 0,1-0,15. Спочатку макрофаги оточують еритроцити, а потім їх фагують.
Гемоглобін фагованих еритроцитів швидко розпадається і накопичується у формі гемосидерину або гематоїдину. У перші дні виявляються еритрофаги, а потім – гемосидорофаги. Макрофаги затримуються до повного «очищення» ЦСР від крові і продуктів її розпаду. Виявлення макрофагів при нормальному лікворному цитозі свідчить про крововилив. Виявляються поліморфні, лімфоцитарні та моноцитарні клітини.
Білкові реакції позитивні. Кількість білків відповідає кількості крові, що вилилася в ліквор. Гіперпротеїнрахія слабка або помірна (1,0-3,0 г/л), іноді буває вираженою. Клітинно-білкова дисоціація зустрічається у 30 % хворих на 2-8-му добу. Виявляється зменшення концентрації преальбумінів і збільшення ?- і ?-глобулінів.
Оскільки оксигемоглобін переміщається з ?2- чи ?-глобулінами, ці фракції бувають збільшені. Диспротеїнрахія пов’язана із наявністю крові, що потрапила в лікворну систему і реактивним роздратуванням. Уміст ?2-макроглобулінів, ? -ліпопротеїдів, гаптоглобулінів, гемопексину і фібриногену невеликий або помірно збільшений, а IgG, IgA і IgM у перші дні 2-го тижня збільшений. Індекси IgG/загальний білок і IgG/альбумін знаходяться в нормальних межах.
Концентрація сечовини, креатину, АК, білірубіну злегка підвищена. Спостерігається дисаміноацидрахія.
Активність ензимів підвищена (ACT, ГФІ, ЛДГ, ІЦДГ, КК, МДГ, АФ, ХЕ й ін.). Вона корелює з кількістю крові, що вилилася. Внаслідок розпаду еритроцитів підвищується також активність істинної ХЕ.
Кількість ліпідів збільшена. Підвищені рівні загальних фосфоліпідів і холестеролу. Співвідношення між окремими ліпідними фракціями в межах норми.
Вміст катехоламінів і особливо їх метаболітів у гострий період підвищений, потім він повертається до норми і навіть зменшується. Кількість циклічних нуклеотидів злегка підвищена, тоді як кількість ГАМК спочатку збільшується, потім знижується.
Рівень глюкози злегка знижений, хоча в перші дні він у межах норми або на верхній її межі. У наступні дні кількість глюкози продовжує зменшуватися паралельно з легким коливанням лактату.
Концентрація кальцію і хлору дещо зменшена, а натрію, калію і магнію – підвищена. рН ЦСР має тенденцію до зменшення, рСО2 і НСО3– – нижче за норму. Вміст лактату різко підвищений, а пірувату – незначно. Відношення лактат/піруват збільшено. З'являється метаболічний ацидоз. Наскільки сильно виражені зміни в кислотно-лужному стані, настільки вища смертність при САК.
Паркінсонізм. Звичайні лабораторні дослідження (цитоз, протеїнограма) патологічних змін не виявляють. Для діагностики захворювання, оцінки ефекту терапії велике значення має дослідження моноамінів і їх метаболітів. Втрата нейронів, що містять дофамін, викликає значні порушення в системі названого медіатора. Зменшений уміст ГВК виявлено майже при всіх формах паркінсонізму. Кількість діоксифенілоцтової кислоти (ДОФОК) також значно зменшена і до певної міри більш точно відображає метаболізм дофаміну в мозку, ніж ГВК.
При лікуванні L-DОРА збільшення рівня ГВК залежить від дози, тоді як ДОФОК залишається без змін. Порушений метаболізм дофаміну відбивається також на інших медіаторах. При паркінсонізмі встановлено зменшення кількості серотоніну та 5-ГІОК у ЦСР. Активність глютамінацитдекарбоксилази також зменшена, що, у свою чергу, викликає зміни в ГАМК. Уміст ацетИлхоліну в лікворі може бути нормальним або дещо меншим від норми. Активність моноаміноксидази в ЦСР нормальна або злегка збільшена після лікування.
Уміст більш ніж 15 амінокислот збільшено. Серед них велике значення мають тирозин, цитрулін, лізин, гістидин, ізолейцин і аргінін. Співвідношення плазма/ліквор цих амінокислот зменшене.