Discirkulacijska encefalopatija - Vzroki in patogeneza

Vzroki za cerebrovaskularno insuficienco

Vzroki za akutne in kronične cerebrovaskularne dogodke so enaki. Ateroskleroza in arterijska hipertenzija veljata za glavna etiološka dejavnika; pogosto se odkrije kombinacija teh dveh stanj. Kronično cerebrovaskularno insuficienco lahko povzročijo tudi druge srčno-žilne bolezni, zlasti tiste, ki jih spremljajo znaki kroničnega srčnega popuščanja, motnje srčnega ritma (tako konstantne kot paroksizmalne oblike aritmije), kar pogosto vodi do padca sistemske hemodinamike. Pomembne so tudi anomalije žil možganov, vratu, ramenskega obroča, aorte, zlasti njenega loka; te se morda ne bodo pokazale, dokler se v teh žilah ne razvije aterosklerotični, hipertenzivni ali drug pridobljen proces. V zadnjem času se pomembno vlogo pri razvoju cerebrovaskularne insuficience pripisuje venski patologiji, ne le intra-, ampak tudi ekstrakranialni. Stiskanje žil, tako arterijskih kot venskih, lahko igra določeno vlogo pri razvoju kronične možganske ishemije. Upoštevati je treba ne le spondilogeni vpliv, temveč tudi kompresijo s spremenjenimi sosednjimi strukturami (mišice, fascije, tumorji, anevrizme). Nizek krvni tlak negativno vpliva na možganski pretok krvi, zlasti pri starejših. Pri tej skupini bolnikov se lahko razvijejo poškodbe majhnih arterij glave, povezane s senilno arteriosklerozo. Drug vzrok za kronično možgansko odpoved krvnega obtoka pri starejših bolnikih je cerebralna amiloidoza – odlaganje amiloida v možganskih žilah, kar vodi do degenerativnih sprememb v steni žile z možno rupturo.

Zelo pogosto se pri bolnikih s sladkorno boleznijo odkrije cerebrovaskularna insuficienca, pri čemer se razvijejo ne le mikro-, temveč tudi makroangiopatija različnih lokalizacij. Tudi drugi patološki procesi lahko vodijo do kronične cerebrovaskularne insuficience: revmatizem in druge bolezni iz skupine kolagenoz, specifični in nespecifični vaskulitisi, krvne bolezni itd. Vendar pa so v ICD-10 ta stanja upravičeno uvrščena v naslove določenih nozoloških oblik, kar določa pravilno taktiko zdravljenja.

Klinično zaznavna encefalopatija je praviloma mešane etiologije. Ob prisotnosti glavnih dejavnikov razvoja kronične možganske odpovedi krvnega obtoka lahko vso ostalo raznolikost vzrokov za to patologijo razlagamo kot dodatne vzroke. Za razvoj pravilnega koncepta etiopatogenetskega in simptomatskega zdravljenja je potrebna identifikacija dodatnih dejavnikov, ki bistveno poslabšajo potek kronične možganske ishemije.

Vzroki za cerebrovaskularno insuficienco

Glavno:

• ateroskleroza;
• arterijska hipertenzija.

Dodatno:

• srčna bolezen z znaki kronične odpovedi krvnega obtoka;
• motnje srčnega ritma;
• žilne anomalije, dedne angiopatije;
• venska patologija;
• žilna kompresija;
• arterijska hipotenzija;
• cerebralna amiloidoza;
• sladkorna bolezen;
• vaskulitis;
• krvne bolezni.

Patogeneza cerebrovaskularne insuficience

Zgoraj navedene bolezni in patološka stanja vodijo do razvoja kronične možganske hipoperfuzije, tj. do dolgotrajnega nezadostnega prejema glavnih presnovnih substratov (kisika in glukoze) v možgane, ki jih dovaja krvni obtok. Pri počasnem napredovanju možganske disfunkcije, ki se razvije pri bolnikih s kronično možgansko insuficienco, se patološki procesi odvijajo predvsem na ravni majhnih možganskih arterij (možganska mikroangiopatija). Razširjena poškodba majhnih arterij povzroča difuzno bilateralno ishemično poškodbo, predvsem bele snovi, in večkratne lakunarne infarkte v globokih delih možganov. To vodi do motenj normalnega delovanja možganov in razvoja nespecifičnih kliničnih manifestacij - encefalopatije.

Za ustrezno delovanje možganov je potrebna visoka raven oskrbe s krvjo. Možgani, ki predstavljajo 2,0–2,5 % telesne teže, porabijo 20 % krvi, ki kroži v telesu. Povprečni možganski pretok krvi v hemisferah je 50 ml na 100 g/min, vendar je v sivi snovi 3–4-krat večji kot v beli snovi, v sprednjih delih možganov pa je prisotna tudi relativna fiziološka hiperperfuzija. S starostjo se možganski pretok krvi zmanjša, frontalna hiperperfuzija pa izgine, kar igra vlogo pri razvoju in povečanju kronične možganske insuficience. V mirovanju je poraba kisika v možganih 4 ml na 100 g/min, kar ustreza 20 % vsega kisika, ki vstopi v telo. Poraba glukoze je 30 μmol na 100 g/min.

V možganskem žilnem sistemu obstajajo 3 strukturne in funkcionalne ravni:

• glavne arterije glave - karotidna in vretenčna, ki prenašajo kri v možgane in uravnavajo volumen možganskega krvnega pretoka;
• površinske in perforirajoče arterije možganov, ki dovajajo kri v različne dele možganov;
• mikrocirkulacijske žile, ki zagotavljajo presnovne procese.

Pri aterosklerozi se spremembe sprva razvijejo predvsem v glavnih arterijah glave in arterijah možganske površine. Pri arterijski hipertenziji so primarno prizadete perforirajoče intracerebralne arterije, ki hranijo globoke dele možganov. Sčasoma se pri obeh boleznih proces razširi na distalne dele arterijskega sistema in pride do sekundarne reorganizacije žil mikrocirkulacijskega sistema. Klinične manifestacije kronične možganske insuficience, ki odražajo angioencefalopatijo, se razvijejo, ko je proces lokaliziran predvsem na ravni mikrocirkulacijskega sistema in v majhnih perforirajočih arterijah. V zvezi s tem je ukrep za preprečevanje razvoja kronične možganske insuficience in njenega napredovanja ustrezno zdravljenje osnovne bolezni ali bolezni.

Pretok krvi v možganih je odvisen od perfuzijskega tlaka (razlika med sistemskim arterijskim tlakom in venskim tlakom na ravni subarahnoidnega prostora) in upora možganskih žil. Zaradi mehanizma avtoregulacije možganski pretok krvi običajno ostane stabilen kljub nihanjem arterijskega tlaka od 60 do 160 mm Hg. V primeru poškodbe možganskih žil (lipogialinoza z razvojem areaktivnosti žilne stene) postane pretok krvi v možganih bolj odvisen od sistemske hemodinamike.

Pri dolgotrajni arterijski hipertenziji opazimo premik zgornje meje sistoličnega tlaka, pri katerem možganski pretok krvi ostane stabilen in se motnje avtoregulacije ne pojavijo precej dolgo časa. Ustrezna perfuzija možganov se vzdržuje z naraščajočim žilnim uporom, kar posledično vodi do povečanja obremenitve srca. Domneva se, da je ustrezna raven možganskega pretoka krvi mogoča, dokler ne pride do pomembnih sprememb v majhnih intracerebralnih žilah z nastankom lakunarnega stanja, značilnega za arterijsko hipertenzijo. Posledično obstaja določena časovna rezerva, ko lahko pravočasno zdravljenje arterijske hipertenzije prepreči nastanek nepopravljivih sprememb v žilah in možganih ali zmanjša stopnjo njihove resnosti. Če kronična možganska insuficienca temelji le na arterijski hipertenziji, je uporaba izraza "hipertenzivna encefalopatija" upravičena. Hude hipertenzivne krize vedno vključujejo motnjo avtoregulacije z razvojem akutne hipertenzivne encefalopatije, ki vsakič poslabša simptome kronične možganske insuficience.

Znano je določeno zaporedje aterosklerotičnih žilnih lezij: najprej se proces lokalizira v aorti, nato v koronarnih žilah srca, nato v možganskih žilah in kasneje v okončinah. Aterosklerotične žilne lezije možganov so praviloma večkratne, lokalizirane v ekstra- in intrakranialnih delih karotidnih in vertebralnih arterij, pa tudi v arterijah, ki tvorijo Willisov krog in njegove veje.

Številne študije so pokazale, da se hemodinamsko pomembne stenoze razvijejo z zožitvijo lumna glavnih arterij glave za 70-75%. Vendar pa možganski pretok krvi ni odvisen le od resnosti stenoze, temveč tudi od stanja kolateralnega krvnega obtoka, sposobnosti možganskih žil, da spremenijo svoj premer. Navedene hemodinamske rezerve možganov omogočajo obstoj asimptomatskih stenoz brez kliničnih manifestacij. Vendar pa se bo tudi pri hemodinamsko nepomembni stenozi skoraj zagotovo razvila kronična možganska odpoved krvnega obtoka. Aterosklerotični proces v možganskih žilah ni značilen le za lokalne spremembe v obliki plakov, temveč tudi za hemodinamsko prestrukturiranje arterij na območju, ki je lokalizirano distalno od stenoze ali okluzije.

Tudi struktura plakov je zelo pomembna. Tako imenovani nestabilni plaki vodijo do razvoja arterioarterijske embolije in akutnih cerebrovaskularnih dogodkov, najpogosteje tipa tranzitorne ishemične atake. Krvavitev v tak plak spremlja hitro povečanje njegovega volumna s povečanjem stopnje stenoze in poslabšanjem znakov kronične cerebrovaskularne insuficience.

Ko so prizadete glavne arterije glave, postane možganski pretok krvi zelo odvisen od sistemskih hemodinamskih procesov. Takšni bolniki so še posebej občutljivi na arterijsko hipotenzijo, ki lahko povzroči padec perfuzijskega tlaka in povečanje ishemičnih motenj v možganih.

V zadnjih letih sta bili upoštevani dve glavni patogenetski različici kronične možganske cirkulacijske insuficience. Temeljita na morfoloških znakih - naravi poškodbe in prevladujoči lokalizaciji. Pri difuzni bilateralni poškodbi bele snovi ločimo levkoencefalopatsko ali subkortikalno Biswangerjevo različico cerebrovaskularne insuficience. Druga je lakunarna različica s prisotnostjo več lakunarnih žarišč. Vendar pa se v praksi pogosto srečamo z mešanimi različicami. Na ozadju difuzne poškodbe bele snovi najdemo več majhnih infarktov in cist, pri razvoju katerih lahko poleg ishemije pomembno vlogo igrajo tudi ponavljajoče se epizode možganskih hipertenzivnih kriz. Pri hipertenzivni angioencefalopatiji se lakune nahajajo v beli snovi čelnega in parietalnih režnjev, putamenu, ponsu, talamusu in repatem jedru.

Lakunarno varianto najpogosteje povzroči neposredna okluzija majhnih žil. V patogenezi difuzne okvare bele snovi imajo vodilno vlogo ponavljajoče se epizode padca sistemske hemodinamike - arterijske hipotenzije. Vzrok za padec krvnega tlaka je lahko neustrezno antihipertenzivno zdravljenje, zmanjšanje srčnega iztisa, na primer pri paroksizmalnih srčnih aritmijah. Pomemben je tudi vztrajen kašelj, kirurški posegi, ortostatska arterijska hipotenzija zaradi vegetativno-žilne insuficience. V tem primeru lahko že rahlo znižanje krvnega tlaka povzroči ishemijo v končnih conah sosednje prekrvavitve. Te cone so pogosto klinično "tihe" tudi med razvojem infarktov, kar vodi v nastanek multiinfarktnega stanja.

V pogojih kronične hipoperfuzije, glavne patogenetske povezave pri kronični možganski cirkulacijski insuficienci, se lahko kompenzacijski mehanizmi izčrpajo, oskrba možganov z energijo postane nezadostna, kar najprej vodi do funkcionalnih motenj in nato do nepopravljivih morfoloških poškodb. Za kronično možgansko hipoperfuzijo so značilni upočasnitev možganskega pretoka krvi, zmanjšanje vsebnosti kisika in glukoze v krvi (energetsko stradanje), oksidativni stres, premik presnove glukoze proti anaerobni glikolizi, laktacidoza, hiperosmolarnost, kapilarna staza, nagnjenost k trombozi, depolarizacija celičnih membran, aktivacija mikroglije, ki začne sintetizirati nevrotoksine, kar skupaj z drugimi patofiziološkimi procesi vodi v celično smrt. Pri bolnikih s cerebralno mikroangiopatijo pogosto odkrijemo granularno atrofijo kortikalnih področij.

Multifokalno patološko stanje možganov s pretežno poškodbo globokih oddelkov vodi do motenj povezav med kortikalnimi in subkortikalnimi strukturami ter nastanka tako imenovanih sindromov odklopa.

Zmanjšan možganski pretok krvi je nujno povezan s hipoksijo in vodi v razvoj energijske pomanjkljivosti in oksidativnega stresa – univerzalnega patološkega procesa, enega glavnih mehanizmov celične poškodbe pri možganski ishemiji. Razvoj oksidativnega stresa je možen tako v pogojih pomanjkanja kot presežka kisika. Ishemija ima škodljiv učinek na antioksidativni sistem, kar vodi do patološke poti izrabe kisika – nastanka njegovih aktivnih oblik kot posledice razvoja citotoksične (bioenergetske) hipoksije. Sproščeni prosti radikali posredujejo pri poškodbah celičnih membran in mitohondrijski disfunkciji.

Akutne in kronične oblike ishemične cerebrovaskularne nesreče se lahko preoblikujejo druga v drugo. Ishemična možganska kap se praviloma razvije na že spremenjenem ozadju. Bolniki kažejo morfofunkcionalne, histokemične in imunološke spremembe, ki jih povzroča predhodni cerebrovaskularni proces (predvsem aterosklerotična ali hipertenzivna angioencefalopatija), katerih znaki se v obdobju po možganski kapi znatno povečajo. Akutni ishemični proces pa sproži kaskado reakcij, od katerih se nekatere končajo v akutnem obdobju, nekatere pa trajajo nedoločen čas in prispevajo k nastanku novih patoloških stanj, kar vodi do povečanja znakov kronične cerebrovaskularne insuficience.

Patofiziološki procesi v obdobju po možganski kapi se kažejo v nadaljnji poškodbi krvno-možganske pregrade, motnjah mikrocirkulacije, spremembah imunoreaktivnosti, izčrpanju antioksidativnega obrambnega sistema, napredovanju endotelijske disfunkcije, izčrpanju antikoagulantnih rezerv žilne stene, sekundarnih presnovnih motnjah in motnjah kompenzacijskih mehanizmov. Pride do cistične in cistično-glialne transformacije poškodovanih predelov možganov, ki jih loči od morfološko nepoškodovanih tkiv. Vendar pa lahko na ultrastrukturni ravni celice z apoptozi podobnimi reakcijami, ki se sprožijo v akutnem obdobju možganske kapi, vztrajajo okoli nekrotičnih celic. Vse to vodi do poslabšanja kronične možganske ishemije, ki se pojavi pred možgansko kapjo. Napredovanje cerebrovaskularne insuficience postane dejavnik tveganja za razvoj ponavljajoče se možganske kapi in žilnih kognitivnih motenj vse do demence.

Za obdobje po možganski kapi je značilno povečanje kardiovaskularne patologije in motenj ne le možganske, temveč tudi splošne hemodinamike.

V rezidualnem obdobju ishemične kapi opazimo izčrpavanje antiagregacijskega potenciala žilne stene, kar vodi v nastanek trombov, naraščajočo resnost ateroskleroze in napredovanje nezadostne prekrvavitve možganov. Ta proces je še posebej pomemben pri starejših bolnikih. V tej starostni skupini, ne glede na predhodno možgansko kap, opazimo aktivacijo sistema strjevanja krvi, funkcionalno insuficienco antikoagulacijskih mehanizmov, poslabšanje reoloških lastnosti krvi ter motnje sistemske in lokalne hemodinamike. Proces staranja živčnega, dihalnega in kardiovaskularnega sistema vodi do motenj avtoregulacije možganskega krvnega obtoka, pa tudi do razvoja ali povečanja možganske hipoksije, kar posledično prispeva k nadaljnji poškodbi mehanizmov avtoregulacije.

Vendar pa lahko izboljšanje možganskega pretoka krvi, odprava hipoksije in optimizacija presnove zmanjšajo resnost disfunkcije in pomagajo ohraniti možgansko tkivo. V zvezi s tem sta zelo pomembna pravočasna diagnoza kronične možganske odpovedi in ustrezno zdravljenje.

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