Атеросклеротическая ангиоэнцефалопатия - патология головного мозга при атеросклерозе и артериальной гипертонии
На определенном этапе эволюции и прогрессирования атеросклеротической ангиопатии головного мозга возникает существенное снижение или прекращение локального мозгового кровотока. Это приводит к очаговой или распространенной гипоксии и ишемии мозга со структурными изменениями его, различными по локализации, тяжести и протяженности. Возникает картина атеросклеротической ангиоэнцефалопатии, которая клинически проявляется в виде определенных симптомов и синдромов, т.е. церебральный АС, до определенной стадии своего развития протекавший асимптомно, становится клинически значимым. Атеросклеротическая ангиоэнцефалопатия еще раз демонстрирует, что "клиницист сталкивается не столько с АС, сколько с его осложнениями" [Репин B.C., Смирнов В.Н., 1989].
Атеросклеротическая ангиоэнцефалопатия — это комплекс диффузных и очаговых изменений головного мозга ишемического характера, различной локализации, степени тяжести и давности, изменений, обусловленных атеросклеротической ангиопатией мозга. Эта формулировка, по нашему мнению, более конкретная и более полная, чем такие неопределенные термины, как "дисциркуляторная энцефалопатия", "хроническая недостаточность мозгового кровообращения" и т.п., так как в ней отражена нозологическая принадлежность данной формы энцефалопатии среди прочих.
Характер диффузных и очаговых изменений головного мозга и их патогенез
Выделение атеросклеротической ангиоэнцефалопатии в качестве самостоятельной формы ишемической патологии головного мозга обусловлено тем, что эта форма имеет ярко выраженные морфологические и клинические особенности, а также тем, что она нередко предшествует возникновению больших инфарктов мозга, лежащих в основе тяжелого инсульта.
Атеросклеротическая ангиоэнцефалопатия характеризуется комплексом морфологических изменений сосудов мозга, характерных для атеросклеротической ангиопатии, и хроническими и острыми изменениями ткани мозга, обусловленными НМК, развившимися при этой форме патологии сосудов мозга. Изменения мозга имеют диффузный и очаговый характер, степень их выраженности варьирует в широких пределах — от ишемического изменения отдельных нервных клеток, глиоцитов и волокон белого вещества до инфарктов мозга различной величины, локализации и давности. Степень выраженности изменений различных отделов головного мозга находится в прямой зависимости от тяжести и распространенности атеросклеротической ангиопатии.
Сложный характер изменений мозгового кровотока при атеросклеротической ангиопатии определяется не только ее многообразием, но и исключительными компенсаторными возможностями артериальной системы мозга. На основании изучения патологических изменений структур мозга при атеросклеротической ангиоэнцефалопатии можно решать ряд принципиально важных вопросов компенсации и декомпенсации функции мозга и его различных отделов. Это имеет прямое отношение к уточнению и развитию представлений о клинических синдромах и результатам параклинических исследований при таких формах НМК, например, как транзиторные ишемические атаки и малый ишемический инсульт [Шмидт Е.В., 1985- Разуваева В.В., 1988- Loeb С., 1985- Awad J. et al., 1986- Howard G. et al., 1987].
Прежде чем перейти к анализу патологических изменений головного мозга при атеросклеротической ангиоэнцефалопатии следует остановиться на изменениях нейронов, глиоцитов и волокон белого вещества при ишемии различной степени выраженности.
Известно, что при уменьшении кровотока в мозге развивается гипоксия, называемая по традиции застойной [Barcroft J., 1927] или кардиоваскулярной [Петров И.Р., 1949]. Вследствие снижения перфузионного давления в капиллярах нарушаются доставка кислорода и питательных веществ к нервной ткани и удаление токсических продуктов метаболизма. Наиболее чувствительны к этим нарушениям нервные клетки, в которых при гипоксии обнаруживаются изменения различной степени тяжести. Наиболее тяжелые изменения приводят к диффузному или очаговому выпадению нейронов. В нейронах отмечаются накопление липофусцина и хроматолиз, объем клеток уменьшается за счет уменьшения объема цитоплазмы, дендриты прослеживаются на значительном расстоянии, иногда они штопорообразно извиты. Некоторые клетки подвергаются нейронофагии и цитолизу. Отмечается также сателлитоз с участием астроцитов и олигодендроглиоцитов. Число нейронов снижается, что приводит к разрежению ганглиозно-клеточных образований мозга и уменьшейию их объема. На месте нервных клеток в увеличенном количестве появляются гипертрофированные астроциты. Эти изменения при атеросклеротической ангиоэнцефалопатии наиболее ярко представлены в коре полушарий большого мозга.
При более выраженной ишемии мозга, обусловленной атеросклеротической ангиопатией, наблюдаются более тяжелые изменения структурных элементов мозга и прежде всего нейронов. К ним относятся прежде всего ишемическое изменение нейронов [Spielmeyer W., 1922]. Однако следует подчеркнуть, что ишемическое изменение нервных клеток наблюдается не только при ишемии мозга (состоянии, которому обязано своим происхождением это определение), но и при олигемических, аноксических, гипоксических и гипогликемических состояниях. Ишемическое изменение характерно при недостатке кислорода, однако не патогномонично для него. Такое изменение встречается также при контузии мозга, вирусных энцефалитах, интоксикациях, верхней геморрагической энцефалопатии Гейе — Вернике.
Ишемическое изменение нейрона трактуется как коагуляционный некроз клетки. В начальных стадиях ишемического изменения наблюдается тигролиз — пылевидный распад глыбок Ниссля. Затем обнаруживаются некоторое увеличение объема клетки, побледнение ядерной мембраны и помутнение нуклеоплазмы, которая при окраске крезилвиолетом становится серовато-голубой. Тигролиз — это признак исчезновения РНК и протеина цитоплазмы. Тигролиз обнаруживается уже через 20 мин после 4-минутной остановки кровотока. За тигролизом следуют некоторое сморщивание цитоплазмы и ядра, увеличение перицеллюлярного пространства, набухание астроцитов, прилежащих к нейрону. По данным разных авторов, сморщивание обнаруживается в сроки от 25 мин до 3 ч от начала гипоксии или преходящей ишемии мозга. Тигролиз и сморщивание клетки рассматриваются как обратимые изменения нейронов [Colmant Н., 1965].
В стадии сморщивания нервной клетки начинается вакуолизация цитоплазмы. Вакуоли сначала появляются на периферии цитоплазмы и затем распространяются на всю цитоплазму, дендриты и аксон. Мелкие вакуоли сливаются между собой, увеличиваются. При ультраструктурном исследовании обнаруживается, что вакуоли представляют собой митохондрии с разрушенными кристами и сохранной двойной мембраной. При дальнейшем сморщивании нервной клетки появляется инкрустация цитоплазмы клеток и дендритов (рис. 12), обозначаемая ранее как инкрустация перицеллюлярных сетей Гольджи. Она представляет собой фрагменты клеточных мембран, оторвавшиеся от нейронов в области их контактов с другими клетками. Среди этих фрагментов выявляются структуры, напоминающие аксосоматические и аксодендритические контакты. Установлено, что при экспериментальной ишемии мозга нейроны утрачивают до 75 % аксосоматических и аксодендритических синапсов [Little J. et al., 1994]. Отрыв фрагментов клеточных мембран обусловлен сокращением объема некротизированного нейрона в результате коагуляции цитоплазмы. 
Рис. 12. Инкрустация цитоплазмы нейронов собственных ядер моста мозга при его ишемии.
Окраска по Нисслю. *400.
Феномен инкрустации обнаруживается в практике патологоанатома редко в силу того, что феномен существует в течение короткого времени (от нескольких часов до суток).
Для конечной необратимой стадии ишемического изменения нервной клетки характерны гиперхроматоз ядра, хроматолиз и вакуолизация цитоплазмы, побледнение последней, что выявляется при окраске тионином или крезилвиолетом (рис. 13), а также ее эозинофилия при окраске гематоксилином и эозином, остроугольные очертания цитоплазмы, сохранность отдельных элементов инкрустации. На ультраструктурном уровне определяются увеличение плотности цитоплазмы, скопление рибосом и полисом, набухание эндоплазматического ретикулума, уплотнение нуклеоплазмы. Вокруг нейрона видны набухшие отростки астроцитов. В нейропиле активность диафораз и дегидрогеназ теряется уже через 1 1/2—2 ч после формирования полной картины ишемического изменения клетки, что обнаруживается, по данным разных авторов, в срок от 1 ч [Neubiirger К., 1928] до 6 ч [Spielmeyer W., 1925] и 10 ч [Jacob Н., 1963]. Нейроны с ишемическим изменением персистируют в течение длительного времени и могут обнаруживаться даже через 7 мес [Colmant Н., 1965].
Рис. 13. Ишемическое изменение нейронов собственных ядер моста мозга при его ишемии- видна также инкрустация цитоплазмы нейрона. Окраска по Нисслю. х400.
Аналогом ишемического изменения нейронов является гомогенизирующее изменение, которому подвергаются грушевидные невроциты мозжечка (клетки Пуркинье), клетки зубчатого ядра мозжечка, нижней оливы и иногда пирамидальные клетки коры мозга. Для гомогенизирующего изменения характерны набухшая, неокрашиваемая тионином или крезилвиолетом цитоплазма, пикнотичное ядро, которое нередко бывает распавшимся, фрагменты ядерной мембраны- гранулы хроматина собираются вокруг ядрышка, напоминая форму тутовой ягоды. Некоторые авторы объединяют ишемическое и гомогенизирующее изменение нейронов в одну форму и обозначают ее как "ишемическо-гомогенизирующее" или "аноксическое" изменение [Кбгпуеу S., 1955].
В дальнейшем некротизированные нейроны могут подвергаться инкрустации солями железа и кальция. Кальцификации подвергаются также глиоциты, окружающие нервную клетку. В таком состоянии клетки могут оставаться в течение нескольких лет или Даже десятилетий.
Еще одной формой изменений нейронов при ишемии является набухание клетки с последующим ее разжижением. Эта форма изменения начинается с появления в цитоплазме крупных пустот неправильной формы, которые сливаются между собой- ядро набухает и увеличивается. Часть клеток с такими изменениями погибает, другие клетки возвращаются к нормальному состоянию.
При ишемии нервная клетка погибает вместе со своими отростками, включая аксон. Нервные волокна, происходящие от других нейронов, находящихся вне зоны ишемии, менее чувствительны к недостатку кислорода и в зоне ишемии претерпевают незначительные изменения.
Астроциты относительно устойчивы к недостатку кислорода, о чем свидетельствуют их сохранность и способность к пролиферации в зонах неполного некроза. Однако при тяжелой гипоксии, наблюдающейся при атеросклеротической ангиоэнцефалопатии, в зонах неполного некроза нередко развивается спонгиоз серого и белого вещества. В основе спонгиоза лежит определенная недостаточность астроцитарной глии, что приводит к неполному замещению ею дефектов погибших нервных клеток и волокон белого вещества. Для спонгиоза характерна губчатая петлистая структура серого или белого вещества. Петли имеют различную величину, заполнены жидкостью и распространяются на большом протяжении мозга.
Олигодендроглиоциты также устойчивы к недостатку кислорода [Garsia J., 1975]. Наибольшей резистентностью к ишемии и гипоксии обладают микроглиоциты (глиальные макрофаги), активность которых при этих состояниях возрастает. Сохранные и функционирующие клетки глии участвуют в процессе уборки остатков нервных клеток (нейронофагия). Некоторые нейроны гибнут без явлений нейронофагии.
Астроциты, пролиферируя и гипертрофируясь, заполняют участки, в которых были нейроны, нередко повторяя контуры слоев коры или других образований мозга (изоморфный глиоз). В отличие от этого для анизоморфного глиоза характерна беспорядочная пролиферация глии. Таким образом, на месте выпавших нейронов формируются глиальные рубцы. Эти изменения наблюдаются в ограниченных или протяженных участках мозга в зависимости от ареала ишемии, а также от разной чувствительности тех или иных структур мозга к гипоксии.
Данное явление избирательной гибели нервных клеток при сохранности глиоцитов и сосудов МЦР получило в литературе название "неполный, или элективный (избирательный), некроз" в той или иной области мозга.
Рис. 14. Аксональные глыбки (обозначены стрелками) в белом веществе при перерыве его волокон инфарктом.
Окраска гематоксилином и эозином. *240.
При ишемии белого вещества отмечаются некоторое набухание его волокон, неравномерность контуров миелиновых оболочек и аксонов. Иногда наблюдается мелкозернистый распад миелина при сохранности аксона, который к ишемии более устойчив, чем миелин. При более тяжелой ишемии миелин разрушается до нейтральных липидов, выявляемых в макрофагах, аксон распадается, что сопровождается пролиферацией и гипертрофией астроцитов. Это можно расценивать как неполный, или элективный, некроз волокон белого вещества.
При инфарктах белого вещества некротизируются все структурные элементы: аксоны и миелиновые оболочки, глиальные элементы, капилляры и мелкие сосуды. В процессе организации инфаркта формируется глиомезодермальный рубец с кистообразной полостью различной величины. Волокна белого вещества, прерванные инфарктом, подвергаются вторичной деструкции, получившей название дегенерации Тюрка — Валлера. При этом наблюдаются резкое утолщение и распад аксона на эозинофильные глыбки или сфероиды, имеющие зернистую структуру.
Рис. 15. Ретроградное изменение (аксональная реакция) нейронов коры при перерыве их аксонов инфарктом.
Окраска по Нисслю. х250.
Их называют аксональными глыбками (рис. 14). Деструкции подвергается и миелиновая оболочка. Распавшийся миелин поглощается макрофагами. Если инфаркты достаточно обширны, то вторичной деструкции подвергаются многочисленные волокна, причем распад волокон некоторых проводящих путей, например кортикоспинального тракта, прослеживается на разных его уровнях вплоть до спинного мозга.
В нервной клетке, аксон которой прерван инфарктом, наблюдаются центральный хроматолиз, перемещение ядра на периферию клетки и увеличение ядра (что напоминает рыбий глаз). Это изменение клетки называют ретроградным изменением, первичным раздражением или аксональной реакцией (рис. 15). Изменение обратимо в том случае, если перерыв аксона произошел на значительном расстоянии от тела клетки, а если вблизи последнего, то клетка гибнет.
При резко выраженной ишемии, что наблюдается при уменьшении или полном прекращении кровотока в артерии,
возникают инфаркты — очаги полного ишемического некроза мозга. Они могут локализоваться в любом отделе головного мозга. Их величина и характер зависят от диаметра пораженного сосуда и возможностей коллатерального кровообращения. В пределах очага происходит гибель всех структурных элементов нервной ткани — нервных клеток и волокон, нейроглии, капилляров, мелких артерий и вен. В участках мозга, прилегающих к зоне инфаркта, наблюдается неполный некроз, протяженность которого от границы инфаркта может колебаться в широких пределах (от нескольких десятков микрон до нескольких миллиметров).
Такие инфаркты иногда называют белыми инфарктами, на практике — чаще просто инфарктами. Данные инфаркты встречаются чаще других. В основе возникновения любого инфаркта лежит ишемия, поэтому такие термины, как "ишемический инфаркт" или "анемический инфаркт", встречающиеся в литературе, не являются корректными. Инфаркты с большим количеством диапедезных кровоизлияний обозначают термином "геморрагический (красный) инфаркт". В практике иногда геморрагический инфаркт невозможно дифференцировать от белого инфаркта с последующим кровоизлиянием в область инфаркта, особенно если такой инфаркт имеет определенную давность. В таких случаях иногда применяют термин "инфаркт с геморрагическим компонентом". Этот термин нельзя признать удачным, так как в нем содержится элемент компромисса между существом феномена и недостаточностью методов диагностики таких инфарктов.
Геморрагический инфаркт редко возникает при атеросклеротической ангиопатии. Чаще всего он наблюдается при эмболиях сосудов мозга, патологической извитости и перегибах МАГ и других формах патологии, при которых диапедезные кровоизлияния в ишемизированную ткань возникают в результате быстрого восстановления кровотока. Кровоизлияния в область инфаркта могут развиться под влиянием терапии антикоагулянтами, тромбои фибринолитиками. В ряде случаев причина кровоизлияний в инфаркт остается неясной.
Все инфаркты независимо от их вида, локализации и величины подвергаются организации. В процессе последней формируется глиомезодермальный рубец. При этом может образоваться кистообразная полость, содержащая значительное или небольшое количество аргирофильных и коллагеновых волокон. По краям полости к таким волокнам примыкают глиальные волокна. Во многих случаях даже при организации мелких инфарктов, таких как малые глубинные (лакунарные) инфаркты, остается полость, что свидетельствует об определенной недостаточности процессов организации. Не исключено, что эта недостаточность глиальных и мезенхимальных элементов, участвующих в процессе организации инфарктов, связана с влиянием на них длительной гипоксии мозга, которая предшествует инфарктам и сопровождает их возникновение.
Локализация инфарктов и очагов неполного некроза во многом зависит от особенностей строения артериальной системы мозга. Прежде всего следует подчеркнуть, что его кровоснабжение осуществляется в соответствии с ангиогенетическим законом Шпальтегольца [Spalteholz W., 1923]. Согласно этому закону, сосуды всех полых органов, закладывающихся в виде трубки, располагаются на поверхности органа в виде сети, от которой под прямым углом отходят ветви, направляющиеся в толщу органов.
Вторым фактором, определяющим локализацию инфарктов и очагов неполного некроза, является удаленность от основного источника питания той области мозга, в которой они локализуются. При уменьшении кровотока в этом источнике в самых худших условиях оказывается область мозга, наиболее удаленная от источника. Данная закономерность названа принципом последнего луга Шнайдера — Цюльха [Schneider М., 1953- Ziilch К., 1961]. Эти авторы сравнили ситуацию уменьшения кровотока в артерии с ситуацией снижения подачи воды в ирригационной системе орошаемых лугов: при уменьшении потока в основном канале в наихудших условиях оказывается последний от источника воды луг.
Наиболее удаленной зоной в бассейне каждой из основных артерий мозга является зона ее анастомозов с другой артерией на поверхности и в глубине мозга. Зонами смежного кровоснабжения называют определенные отделы полушарий большого мозга и мозжечка, его червя, а также ствола мозга, в которых анастомозируют основные артерии указанных отделов мозга, относящиеся к системе внутренней сонной артерии и вертебрально-базилярной системе. При этом, если на их поверхностях анастомозами являются ветви артерий, то в глубоких отделах мозга анастомозируют только сосуды МЦР, так как здесь отсутствуют артериоартериальные анастомозы.
С принципом последнего луга вполне совместимо учение о сосудистой мозговой недостаточности, разработанное D.Denny-Brown (1951) и E.Corday и соавт. (1953). Согласно этому учению, возникновение инфарктов зависит не только от местных условий кровообращения в мозге, но и от экстрацеребральных факторов — высоты системного АД, которое может меняться при нарушениях сердечной деятельности (инфаркт миокарда, хроническая ИБС, нарушения ритма сердечной деятельности и т.п.). При нарушениях общей гемодинамики инфаркты и неполные некрозы возникают в области последнего луга, которая оставалась интактной при достаточном уровне системного АД.
Указанная зона последнего луга анатомически строго не фиксирована. Она может перемещаться в определенных пределах в зависимости от локализации и темпа формирования стеноза или облитерации артерий мозга, функционирования путей коллатерального кровоснабжения, состояния общей гемодинамики. От этих же факторов зависит и величина зоны последнего луга, в которой недостаточный кровоток при атеросклеротической ангиопатии приводит к изменению и гибели отдельных нейронов, возникновению очагов неполного некроза или инфарктов мозга.
Морфологические проявления атеросклеротической ангиоэнцефалопатии в виде патологии отдельных нервных клеток, возникновения зон неполного некроза и инфарктов мозга, глиальной и макрофагальной реакций, сопровождающих эти процессы и их исходы, имеют универсальный характер и не зависят от их локализации в мозге или источников кровоснабжения, будь-то каротидная или вертебрально-базилярная артериальная система.
