Ствол головного мозга: клинические и патофизиологические соответствия


Н. В. Шулешова А. А. Вишневский В. А. Кульчицкий







СТВОЛ ГОЛОВНОГО МОЗГА
(клинические и патофизиологические соответствия)












Санкт-Петербург ФОЛИАНТ 2016

УДК 616.831.8-07-08


ББК 56.13

    Ш95



      Шулешова Н. В.
Ш95 Ствол головного мозга: (клинические и патофизиологические соответствия). — Изд. 2-е, перераб. и доп. / Н. В. Шулешова, А. А. Вишневский, В. А. Кульчицкий, Т. Н. Трофимова, А. Н. Кондратьев, Е. А. Кондратьева, А. А. Скоромец. — СПб: Фолиант, 2016. — 356 с.


ISBN 978-5-93929-267-2


      На основании многолетнего опыта авторов, анализируются клинические случаи различных поражений структур ствола головного мозга. Приведены современные представления об этиологии и патогенезе конкретных заболеваний, рекомендуемые методы обследования и принципы лечения. Анализируются ключевые механизмы инициации нарушений дыхания, гипо-и гипертензивных состояний, нарушений вегетативных функций, поражений проводников и ядер ствола головного мозга и черепных нервов.
      Для неврологов, нейрохирургов, неонатологов, анестезиологов, врачей функциональной диагностики, терапевтов, а также студентов и научных сотрудников, занимающихся проблемами центральной регуляции функций.





















ISBN 978-5-93929-267-2

                                        © Коллектив авторов, 2016
                © ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2016

АВТОРЫ


     Вишневский Аркадий Анатольевич — нейрохирург, д-р мед. наук, руководитель отделения хирургии позвоночника ФГБУ «Санкт-Петербургский НИИ фтизио-пульмонологии» М3 России, доцент курса вертебрологии, кафедры травматологии и ортопедии Северо-Западного Государственного медицинского ун-та им. И. И. Мечникова. Автор более 235 научных публикаций и 15 монографий.
     Кондратьев Анатолий Николаевич — проф., руководитель отдела анестезиологии и реаниматологии Российского нейрохирургического ин-та им. проф. А. Л. Поленова, заслуженный деятель науки, победитель конкурса «Лучший врач 2012 г.». Автор более 300 работ, в том числе 10 монографий.
     Кондратьева Екатерина Анатольевна — ст. науч. сотр., невролог отделения анестезиологии и реанимации Российского нейрохирургического ин-та им. проф. А. Л. Поленова, канд. мед. наук, автор 79 публикаций, в том числе 1 монографии.
     Кульчицкий Владимир Адамович — нейрофизиолог, д-р мед. наук, проф., чл.-корр. НАН Беларуси, заместитель директора по научной работе Института физиологии НАН Беларуси. Автор более 250 научных статей и 12 монографий.
     Скоромец Александр Анисимович — акад. РАН, д-р мед. наук, проф., зав. кафедрой неврологии ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова» М3 России, главный невролог Санкт-Петербурга, акад. Евро-Азиатской АМН, член президиума правления Всесоюзного и Всероссийского общества неврологов, член научного Совета по неврологии РАМН, член медицинского совета Комитета здравоохранения администрации Санкт-Петербурга, президент Ассоциации мануальных терапевтов Санкт-Петербурга, президент Всероссийской ассоциации мануальной медицины, член Президиума Северо-Западного отделения РАН. Автор более 1000 научных работ, включая 40 монографий, учебников и руководств.
     Трофимова Татьяна Николаевна — главный науч. сотр. Учреждения Российской академии наук «Институт мозга человека им. акад. Н. П. Бехтеревой РАН», заместитель генерального директора Российско-финского холдинга «АВА-Петер» по медицинским вопросам/главный врач, главный редактор журнала «Лучевая диагностика и терапия». Лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования за 2011 г., Президент Национального конгресса лучевых диагностов «Радиология-2010». Автор более 450 научных публикаций, в том числе 15 монографий, учебников и иллюстрированных книг.
     Шулешова Наталья Викторовна — невролог, д-р мед. наук, проф. кафедры неврологии ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова» М3 России. Автор более 150 научных публикаций, в том числе 4 монографий.

ПРЕДИСЛОВИЕ


   Ствол головного мозга сформировался в процессе филогенеза как ключевой регулирующий отдел центральной нервной системы (ЦНС), обеспечивающий жизнедеятельность организма. Это образование головного мозга содержит ядра черепных нервов и ретикулярной формации, популяции нейронов которых объединяются в важные для деятельности организма центры, из которых два контролируют витальные функции — дыхание и кровообращение. Нейроны ствола головного мозга являются важнейшими релейными и интегративными звеньями многокомпонентных афферентных и эфферентных путей, обеспечивающих взаимосвязь головного мозга с различными органами и системами всего организма. От функционального состояния нейрональных образований этой части головного мозга зависит генерация нейрональной активности, что необходимо для инициации дыхания, регуляции сердечно-сосудистой, нейроэндокринной и иных функциональных систем в норме и при патологии.
   В течение нескольких последних десятков лет несомненные успехи в экспериментальной и клинической нейрофизиологии позволили расширить представления клиницистов о системе управления стволом головного мозга жизненно важных для организма функций. Доказано существование многоуровневой нейрогуморальной регуляции дыхательной и сердечно-сосудистой систем, где структурам продолговатого мозга отводится ключевая роль [Хаютин В. М., Сонина Р. С., Лукошкова Е. В., 1977; Вальдман А. В. и др., 1988; Ткаченко Б. И. и др., 1992; Кульчицкий В. А. и др., 1991, 1993, 2001, 2007, 2011; Richter D. W., Spyer K. M., 1990; Taylor E. W., Jordan D., Coote J. H., 1999; Jensen D. et al., 2005; Spyer K. M., 2009; Dempsey J. A. et al., 2012; Rubens D., Sarnat H. B., 2013].
   А.М. Вейн и К. Гехт (1989) считают, что именно в стволе головного мозга формируются условия для проявлений фаз быстрого сна, что актуально с клинико-физиологической точки зрения. В дополнение к этому утверждается, что клинические

4

симптомы хирургических стадий наркоза, а также коматозных состояний и апноэ во сне определяются процессами, развивающимися на стволовом уровне вегетативной интеграции [Horner R., 2011; Anaclet C. et al., 2012].
   В книге, помимо анатомо-физиологического очерка, представлены главы о механизмах регуляции сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Специальные разделы посвящены особенностям контроля гомеостаза головного мозга, механизмам вовлечения структур ствола головного мозга в вегетативные нарушения. Любые врожденные аномалии или постнатальные патофизиологические процессы в стволе головного мозга отражаются на всех жизненно важных функциях организма человека. Патологические процессы в стволе головного мозга (глиоз клеток, нейроэндокринная дизрегуляция, воспалительные явления, дислокация и отек ствола головного мозга при травмах и операциях и т. д.) сопровождаются развитием стойкой системной артериальной гипер- или гипотензии, аритмиями сердца, отеком легких, нарушением способности поддерживать газовый гомеостаз, угнетением контроля соматовисцеральных рефлексов. Так, у новорожденных детей возникновение SIDS-синдрома (англ. sudden infant death syndrome — синдром внезапной смерти младенцев — СВСМ) связано с врожденным поражением хемочувствительных структур ствола головного мозга [Виктор В. X., 1989; Кульчицкий В. А., 1993; Зильбер А. П., 1994; Воронцов И. М. и др., 1997; Вейн А. М. и др., 2002; Schaefer T., Schlaefke M., 1986; Schlaefke M. et al., 1987]. В пожилом возрасте дисфункциональные процессы в структурах продолговатого мозга могут быть причиной синдромов Ундины, Пиквика, внезапной сердечной смерти от аритмии, нарушений восприятия боли, смены циклов сна и т. д. [Зильбер А. П., 1994; Вейн А. М. и др., 2002; Anaclet C. et al., 2012; ZeitzerJ., 2013]. При несовершенстве систем компенсации витальных функций и отсутствии целенаправленной и радикальной терапевтической коррекции эти состояния необратимо ведут к смерти.
   Значительный прогресс в области диагностики заболеваний ЦНС позволил на ранних этапах развития обнаруживать опухоли ствола головного мозга, что значительно увеличило шансы выживания у пациентов с первичными лимфомами, анапластическими олигодендроглиомами, медуллобластомами, одиночными метастазами. Ранняя диагностика и современные радикальные технологии лечения способствовали появлению позитивной тенденции в продлении жизни пациентов со злокачественными глиомами.

5

   Особый интерес для нейрохирургов и нейроанестезиологов при многофакторном воздействии во время оперативного вмешательства на головном мозге представляет оценка функционального состояния структур его ствола. В разделе, посвященном диагностике стволовых нарушений, приводятся сведения о современных возможностях топической верификации патологических процессов в ЦНС. К сожалению, несмотря на развитие современных диагностических и лечебных технологий, можно утверждать, что в настоящее время ни компьютерные, ни лучевые или нейрофизиологические методики не позволяют в полной мере отразить всего многообразия клинических проявлений поражений структур головного мозга. С другой стороны, можно констатировать, что благодаря развитию клинической нейрофизиологии и внедрению в клиническую практику компьютеризированных нейрофизиологических методик (акустические, зрительные, соматосенсорные вызванные потенциалы, транскраниальная микрополяризация, транскраниальная магнитная стимуляция) стало возможным верифицировать и лечить такие заболевания, как рассеянный склероз, невриномы VIII пары черепных нервов, ряд дегенеративных заболеваний головного мозга. Кроме того, интраоперационный мониторинг коротколатентных вызванных потенциалов значительно расширил возможность операционной активности нейрохирургов при удалении базальных менингиом, опухолей, прилежащих к образованиям дна III желудочка, опухолей области среднего мозга, а также субтенториальных опухолей, интимно связанных со стволом головного мозга.
   В отдельном разделе книги приводятся клинические случаи поражений ствола головного мозга при опухолях, сосудистых и дегенеративных заболеваниях нервной системы. Авторы сознательно не рассматривали детально вопросы, касающиеся стратегии и тактики хирургического лечения опухолей ствола головного мозга, а также особенности терапевтических методик при заболеваниях нервной системы. Подробному анализу этих вопросов посвящены статьи и монографии признанных профессионалов в этой области знаний [Коновалов А. Н., 1986, 1999; Хачатрян В. А., 1996, 1998, 1999; Тиглиев Г. С., 199б; ХилькоВ. А., 1997; Хилько В. А. и др., 2005; Caplan L., HopfH., 1993; Urban P., Caplan L., 2011, и др.]. В книге проводится обсуждение каждого клинического случая с попыткой провести параллели и сопоставления клинических и патофизиологических изменений у пациентов с органическими поражениями ствола головного мозга. Поскольку материал для книги соби

6

рался и анализировался более 20 лет, то в отдельных клинических случаях авторам не удалось использовать самые современные методики обследования пациентов в силу недоступности этих приемов в момент проведения диагностических процедур. Читатели должны понять, что процесс познания бесконечен и каждое дополнительное обследование, проведенное у пациента с применением новых технологий, будет давать новую информацию для трактовки патофизиологических механизмов заболевания.
   Авторы критичны к проделанной работе и понимают, что в монографии сделан лишь первый шаг аналитического исследования с позиций экспериментальной и клинической нейрофизиологии злободневной проблемы клинической медицины. В книге обобщены с фундаментально-прикладных позиций современные представления о механизмах и картине разнообразных клинических проявлений поражения ствола головного мозга.
   Коллектив авторов заранее выражает признательность всем читателям за конструктивную критику и конкретные предложения по улучшению текста монографии.
   В заключение выражаем искреннюю благодарность нейрохирургам — акад. В. А. Хилько, д-ру мед. наук проф. Ю. А. Шулеву, д-ру мед. наук проф. В. А. Хачатряну, клиническому нейрофизиологу канд. мед. наук О. В. Гурской, неврологам и нейрофизиологам канд. мед. наук О. В. Посохиной, О. М. Кравченко, неврологу д-ру мед. наук проф. Д. И. Руденко, а также многим другим профессионалам, бескорыстно помогавшим в отборе фактического материала и создании этой книги. Неоценимую помощь в оценке материала книги оказали безвременно ушедшие из жизни профессора — А. Г. Земская, Г. С. Тиглиев и Н. Е. Хорохордин. Хочется верить, что книга станет добросердечной памятью этим замечательным врачам.

Часть первая НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ НЕЙРОФИЗИОЛОГИИ И НЕЙРОАНАТОМИИ СТВОЛА ГОЛОВНОГО МОЗГА
(А. А. Вишневский, В. А. Кульчицкий)

Глава 1 НЕЙРОАНАТОМИЯ СТВОЛА ГОЛОВНОГО МОЗГА



            1.1. СТРОЕНИЕ И ЦИТОАРХИТЕКТОНИКА СТВОЛА ГОЛОВНОГО МОЗГА



    Каудальная часть головного мозга называется его стволом. К стволу мозга в первую очередь относят средний мозг (mesencephalon) — пластинка крыши среднего мозга и задний мозг — мост мозга (metencephalon) и продолговатый мозг (myelencephalon) [Архангельский А. Е.,   1993; Скоромец А. А., Скоромец Т. А., 1996; Дуус П., 1996; NautaW., FiertagM., 1986; Lang J., 1993] (рис. 1).
    Ствол головного мозга ограничен сверху таламусом, кауда-льно — спинным мозгом, спереди — плоскими костями ската черепа, а сзади — IV желудочком и мозжечком. С функциональной точки зрения к стволу головного мозга обоснованно


1. Схематическое изображение ствола головного мозга.

Р — мост; М — продолговатый мозг; 1 — таламус; 2 — передние бугры четверохолмия; 3 — задние бугры четверохолмия; IV, V, VIII — корешки черепных нервов

8

относят также некоторые отделы промежуточного мозга и подкорковых ядер, включающие ретикулярную формацию, а также мозжечок.
   Благодаря филогенетическим особенностям все эти образования головного мозга продолжают сохранять сходное строение со спинным мозгом — они включают в себя элементы сегментарного клеточного аппарата (серое вещество) и отростки клеток (проводниковое звено — белое вещество). В стволе головного мозга проходят все восходящие и нисходящие пути, соединяющие головной и спинной мозг.

Восходящие и нисходящие пути ствола головного мозга

Восходящие пути
Tr. spinothalamicus
Tr. bulbothalamicus
Tr. spinocerebellaris anterior
Tr. spinocerebellaris posterior
Tr. nucleothalamicus
Tr. dentorubrothalamicus
Tr. bulbocerebellaris
Tr. nucleocerebellaris
Tr. olivocerebellaris
Tr. vestibulocerebellaris
Tr. reticulocerebellaris

Нисходящие пути
Tr. corticospinalis
Tr. corticonuclearis
Tr. corticopontocerebellaris
Tr. rubrospinalis
Tr. vestibulospinalis
Tr. reticulospinalis
Fasciculus longitudinalis medialis
Fasciculus longitudinalis posterior

   Отличия супраспинальных структур от образований сегментарного уровня заключаются в том, что в стволе головного мозга содержится множество отдельных ядер, обладающих интегративными сенсорными, моторными и вегетативными функциями (ядра черепных нервов и ретикулярной формации, подкорковых центров и экстрапирамидных образований). Супраспинальные структуры контролируют не отдельные сегменты тела, а функции, объединяющие организм в единое целое (дыхание, кровообращение, сон, бодрствование, статические, статокинетиче-ские, ноцицептивные рефлексы). Подробно топика, нейрохимия, нейроанатомия и эволюционная физиология ствола головного мозга изложены в монографиях и руководствах [Оле-нев С. Н., 1987; Акимов Г. А., 1989; Вейн А. М. и др., 1990; Архангельский А. Е., 1993; Кульчицкий В. А., 1993; Скоромец А. А., Скоромец Т. А., 1996; Михайленко А. А., 2001; Ono M., 1984; NautaW., Fiertag M., 1986; Romeo-Sierra C., 1986; Caplan L., HopfH., 1993; KyoshimaK., 1993; Lang J., 1993; Morota N., 1996; YimazlarS., AksoyK., 1999; Restuccia D. et al., 2004; Nogues M., Benarroch E., 2008; Guyenet P. et al., 2012; ZeitzerJ., 2013].

9

2. Схема расположения черепных нервов (римские цифры) и ядер ствола головного мозга (сагиттальный срез)

В лаконичной форме целесообразно остановиться на ключевых механизмах регуляции функций стволовых структур головного мозга и их морфофункциональных особенностях.
   В стволе головного мозга условно выделяют 3 структурнофункциональных этажа.
   Нижний этаж называется основанием (basis), он прилежит к скату черепа. В нем расположены преимущественно нисходящие проводники (tr. corticospinalis, tr. corticonuclearis, tr. corti-copontinus). Между основанием ствола, водопроводом мозга и IV желудочком располагается покрышка (tegmentum). На этом участке располагается большинство черепных нервов, восходящие пути (чувствительные и мозжечковые), клеточные скопления ретикулярной формации (рис. 2).
   Еще один этаж (верхний) составляют образования, расположенные над IV желудочком и водопроводом мозга (пластинка крыши среднего мозга, мозжечок, парус передний и задний) и носящие названия крыши (tectum).
   Крышу и покрышку разделяют полости ствола — IV желудочек и водопровод мозга (средний этаж). Полости ствола головного мозга являются продолжением центрального канала спинного мозга, которые могут сохраняться в каудальных отделах продолговатого мозга.

10