الآليات الفيزيولوجية المرضية لموت الدماغ

الآليات المرضية الفيزيولوجية لموت الدماغ

غالبًا ما يحدث تلف ميكانيكي شديد في الدماغ نتيجة لصدمة ناتجة عن تسارع مفاجئ مع ناقل معاكس. تحدث هذه الإصابات غالبًا في حوادث السيارات والسقوط من ارتفاعات عالية وما إلى ذلك. تحدث إصابة الدماغ الرضحية في هذه الحالات بسبب حركة حادة مضادة للطور للدماغ في تجويف الجمجمة، مما يؤدي إلى تدمير أجزاء من الدماغ بشكل مباشر. غالبًا ما يحدث تلف الدماغ غير الرضحي الخطير نتيجة للنزيف إما في مادة الدماغ أو تحت السحايا. تؤدي الأشكال الشديدة من النزيف، مثل النزيف الحشوي أو تحت العنكبوتية، المصحوب بتدفق كمية كبيرة من الدم إلى تجويف الجمجمة، إلى آليات تلف الدماغ المشابهة لإصابة الدماغ الرضحية. يؤدي نقص الأكسجين، الذي يحدث نتيجة للتوقف المؤقت لنشاط القلب، أيضًا إلى تلف دماغي مميت.

لقد ثبت أن توقف تدفق الدم تمامًا إلى تجويف الجمجمة لمدة 30 دقيقة يُسبب تلفًا لا رجعة فيه للخلايا العصبية، ويصبح تعافيها مستحيلًا. تحدث هذه الحالة في حالتين: ارتفاع حاد في الضغط داخل الجمجمة إلى مستوى الضغط الشرياني الانقباضي، وسكتة قلبية، وقصور في تدليك القلب غير المباشر خلال الفترة الزمنية المحددة.

لفهم آلية تطور موت الدماغ نتيجة للضرر الثانوي في حالة نقص الأكسجين المؤقت بشكل كامل، من الضروري الخوض بمزيد من التفصيل في عملية تكوين الضغط داخل الجمجمة والحفاظ عليه والآليات التي تؤدي إلى تلف مميت لأنسجة الدماغ نتيجة تورمها وتورمها.

هناك عدة أنظمة فسيولوجية تُشارك في الحفاظ على توازن حجم محتويات الجمجمة. ويُعتقد حاليًا أن حجم تجويف الجمجمة يعتمد على الكميات التالية:

إجمالي Vtotal = Vblood + Vleukocytes + Vbrain + Vwater + Vx

حيث V _total هو الحجم الحالي لمحتويات الجمجمة؛ V _blood هو حجم الدم في الأوعية الدموية داخل المخ والجيوب الوريدية؛ V _lkv هو حجم السائل النخاعي؛ V _brain هو حجم أنسجة المخ؛ V _water هو حجم الماء الحر والمرتبط؛ V _x هو الحجم الإضافي المرضي (الورم، الورم الدموي، إلخ)، والذي يكون غائبًا عادةً في تجويف الجمجمة.

في الحالة الطبيعية، تكون جميع هذه المكونات، التي تُشكل حجم محتويات الجمجمة، في حالة توازن ديناميكي ثابت، وتُحدث ضغطًا داخل الجمجمة يتراوح بين 8 و10 ملم زئبق. أي زيادة في أحد المعايير في النصف الأيمن من الصيغة تؤدي إلى انخفاض حتميّ في المعايير الأخرى. من بين المكونات الطبيعية، يتغير حجم _الماء وضغط _{الدم بسرعة أكبر، بينما يتغير حجمالدم} بدرجة أقل. دعونا نتناول بمزيد من التفصيل الآليات الرئيسية التي تؤدي إلى زيادة هذه المؤشرات.

يتكون السائل النخاعي من الضفائر الوعائية (المشيمية) بمعدل 0.3-0.4 مل/دقيقة، ويتم استبدال الحجم الكامل للسائل النخاعي بالكامل في غضون 8 ساعات، أي 3 مرات في اليوم. إن تكوين السائل النخاعي مستقل عمليًا عن قيمة الضغط داخل الجمجمة وينخفض مع انخفاض تدفق الدم عبر الضفائر المشيمية. في الوقت نفسه، يرتبط امتصاص السائل النخاعي ارتباطًا مباشرًا بالضغط داخل الجمجمة: فمع زيادته، يزداد، ومع انخفاضه، ينخفض. وقد ثبت أن العلاقة بين نظام تكوين/امتصاص السائل النخاعي والضغط داخل الجمجمة غير خطية. وبالتالي، فإن التغيرات المتزايدة تدريجيًا في حجم وضغط السائل النخاعي قد لا تظهر سريريًا، وبعد الوصول إلى قيمة حرجة محددة بشكل فردي، يحدث تعويض سريري وزيادة حادة في الضغط داخل الجمجمة. كما وُصفت آلية تطور متلازمة الخلع، التي تحدث نتيجة امتصاص كمية كبيرة من السائل النخاعي مع زيادة الضغط داخل الجمجمة. في حين أن امتصاص كمية كبيرة من السائل النخاعي قد يكون مصحوبًا بانسداد في التدفق الوريدي، فقد يتباطأ إخراج السائل من تجويف الجمجمة، مما يؤدي إلى تطور الخلع. في هذه الحالة، يمكن تحديد المظاهر السريرية لارتفاع ضغط الدم داخل الجمجمة بنجاح باستخدام جهاز EchoES.

في تطور تلف الدماغ المميت، يلعب انتهاك الحاجز الدموي الدماغي والوذمة الدماغية السامة دورًا هامًا. وقد ثبت أن الفراغ بين الخلايا في أنسجة الدماغ صغير للغاية، وأن التوتر المائي داخل الخلايا يبقى ثابتًا بفضل عمل الحاجز الدموي الدماغي، حيث يؤدي تدمير أي من مكوناته إلى تغلغل الماء ومختلف مواد البلازما في أنسجة الدماغ، مسببًا الوذمة. كما تتضرر الآليات التعويضية التي تسمح باستخراج الماء من أنسجة الدماغ عند انتهاك الحاجز. للتغيرات الحادة في تدفق الدم، أو محتوى الأكسجين أو الجلوكوز، تأثير ضار مباشر على كل من الخلايا العصبية ومكونات الحاجز الدموي الدماغي. علاوة على ذلك، تحدث هذه التغيرات بسرعة كبيرة. تتطور حالة فقدان الوعي في غضون 10 ثوانٍ بعد توقف تدفق الدم إلى الدماغ تمامًا. وبالتالي، فإن أي حالة فقدان وعي مصحوبة بتلف في الحاجز الدموي الدماغي، مما يؤدي إلى إطلاق الماء ومكونات البلازما في الفراغ خارج الخلايا، مسببةً الوذمة الوعائية. بدوره، يؤدي وجود هذه المواد في الفراغ بين الخلايا إلى تلف أيضي في الخلايا العصبية وتطور وذمة سامة داخل الخلايا. إجمالاً، يلعب هذان العنصران دورًا رئيسيًا في زيادة حجم الجمجمة وزيادة الضغط داخلها.

ولتلخيص كل ما سبق، يمكن تمثيل الآليات المؤدية إلى الموت الدماغي على النحو التالي.

ثبت أنه عند توقف تدفق الدم الدماغي وبدء التغيرات النخرية في أنسجة المخ، يختلف معدل الموت غير القابل للإصلاح لأجزائه المختلفة. وبالتالي، فإن الخلايا العصبية الحصينية، والخلايا العصبية الكمثرية (خلايا بوركنجي)، وخلايا النواة المسننة للمخيخ، والخلايا العصبية الكبيرة للقشرة المخية الحديثة، والعقد القاعدية، هي الأكثر حساسية لنقص تدفق الدم. في الوقت نفسه، تكون خلايا النخاع الشوكي، والخلايا العصبية الصغيرة للقشرة المخية، والجزء الرئيسي من المهاد، أقل حساسية بشكل ملحوظ لنقص الأكسجين. ومع ذلك، إذا لم يدخل الدم إلى تجويف الجمجمة لمدة 30 دقيقة، فإن ذلك يؤدي إلى تدمير كامل وغير قابل للإصلاح لسلامة الأجزاء الرئيسية من الجهاز العصبي المركزي.

وهكذا، يحدث موت الدماغ عندما يتوقف تدفق الدم الشرياني إلى تجويف الجمجمة. وبمجرد توقف إمداد أنسجة الدماغ بالمغذيات، تبدأ عمليتا النخر وموت الخلايا المبرمج. ويتطور التحلل الذاتي بسرعة أكبر في الدماغ البيني والمخيخ. وعند إجراء التهوية الاصطناعية لمريض يعاني من توقف تدفق الدم الدماغي، يصبح الدماغ نخريًا تدريجيًا، وتظهر تغيرات مميزة تعتمد بشكل مباشر على مدة الدعم التنفسي. وقد تم تحديد هذه التحولات ووصفها لأول مرة لدى مرضى كانوا على التهوية الاصطناعية لأكثر من 12 ساعة في غيبوبة شديدة. وفي هذا الصدد، تُسمى هذه الحالة في معظم المنشورات الإنجليزية والروسية بمصطلح "الدماغ التنفسي". وبحسب بعض الباحثين فإن هذا المصطلح لا يعكس بشكل كاف العلاقة بين التغيرات النخرية والتهوية الاصطناعية، في حين يعطى الدور الرئيسي لوقف تدفق الدم الدماغي، ومع ذلك، فقد حصل هذا المصطلح على اعتراف عالمي ويُستخدم على نطاق واسع لتحديد التغيرات النخرية في دماغ المرضى الذين تفي حالتهم بمعايير الموت الدماغي لأكثر من 12 ساعة.

في روسيا، أجرت إل إم بوبوفا مشروعًا بحثيًا واسع النطاق لتحديد العلاقة بين درجة انحلال الدماغ الذاتي ومدة التنفس الاصطناعي لدى المرضى الذين استوفوا معايير الموت الدماغي. تراوحت مدة التنفس الاصطناعي قبل حدوث الانقباضة الخارجية بين 5 و113 ساعة. ووفقًا لمدة البقاء في هذه الحالة، تم تحديد ثلاث مراحل من التغيرات المورفولوجية في الدماغ، وهي سمة مميزة لـ"الدماغ التنفسي". واكتملت الصورة بنخر في الجزأين العلويين من النخاع الشوكي (علامة إلزامية).

• في المرحلة الأولى، التي تقابل مدة الغيبوبة الشديدة التي تتراوح بين ساعة وخمس ساعات، لا تُلاحظ العلامات المورفولوجية التقليدية لنخر الدماغ. ومع ذلك، في هذه المرحلة، تُكتشف دهون مميزة وصبغة دقيقة الحبيبات زرقاء-خضراء في السيتوبلازم. تُلاحظ تغيرات نخرية في الزيتونة السفلية للنخاع المستطيل والنوى المسننة للمخيخ. تتطور اضطرابات الدورة الدموية في الغدة النخامية وقمعها.
• في المرحلة الثانية (12-23 ساعة من الغيبوبة الشديدة)، تُكتشف علامات النخر في جميع أجزاء الدماغ والجزءين الأول والثاني من النخاع الشوكي، ولكن دون اضمحلال واضح، مع ظهور علامات أولية لتغيرات تفاعلية في النخاع الشوكي فقط. يصبح الدماغ أكثر ترهلًا، وتظهر علامات أولية لتدهور الأجزاء المحيطة بالبطينات ومنطقة ما تحت المهاد. بعد عزل الدماغ، يُفرد على الطاولة، ويُحافظ على نمط بنية نصفي الكرة المخية، بينما تتزامن التغيرات الإقفارية في الخلايا العصبية مع التنكس الدهني، والاضمحلال الحبيبي، وانحلال النواة. في الغدة النخامية وقمعها، تزداد اضطرابات الدورة الدموية مع بؤر نخرية صغيرة في الغدة النخامية.
• المرحلة الثالثة (غيبوبة نهائية من ٢٤ إلى ١١٢ ساعة) تتميز بتزايد انتشار التحلل الذاتي لمادة الدماغ الميتة، وعلامات واضحة على ترسيم النخر في النخاع الشوكي والغدة النخامية. يكون الدماغ مترهلًا وضعيفًا في الحفاظ على شكله. المناطق المنضغطة - منطقة تحت المهاد، وخطافات التلافيف الحصينية، واللوزتين المخيخيتين، والمناطق المحيطة بالبطينات، بالإضافة إلى جذع الدماغ - في مرحلة الاضمحلال. معظم الخلايا العصبية في جذع الدماغ غائبة. بدلًا من الزيتونة السفلية، تظهر نزيفات متعددة من الأوعية الميتة، مكررة أشكالها. تتوسع شرايين وأوردة سطح الدماغ وتمتلئ بكريات الدم الحمراء المتحللة، مما يشير إلى توقف تدفق الدم فيها. بشكل عام، يمكن تمييز خمس علامات مرضية لموت الدماغ:
  • نخر جميع أجزاء الدماغ مع موت جميع عناصر المادة الدماغية:
  • نخر في الفقرتين العنقيتين الأولى والثانية من النخاع الشوكي؛
  • وجود منطقة فاصلة في الفص الأمامي للغدة النخامية وعلى مستوى الفقرات العنقية الثالثة والرابعة للحبل الشوكي؛
  • إيقاف تدفق الدم في جميع أوعية الدماغ؛
  • علامات الوذمة وزيادة الضغط داخل الجمجمة.

من السمات المميزة جدًا في الفراغات تحت العنكبوتية وتحت الجافية في النخاع الشوكي وجود جزيئات دقيقة من الأنسجة المخيخية الميتة، والتي تنتقل مع تدفق السائل الدماغي الشوكي إلى الأجزاء البعيدة.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]، [ 6 ]، [ 7 ]، [ 8 ]، [ 9 ]، [ 10 ]