В связи с исключительной медико-социальной значимостью проблемы изучение сосудистых заболеваний нервной системы является актуальной задачей современной ангионеврологии. Важными практическими вопросами являются максимально раннее установление механизма ишемического повреждения мозга, определение прогноза заболевания, выбор оптимальной терапевтической тактики [1, 2].

Ключевым событием в развитии ишемического инсульта (ИИ) является критическое снижение церебральной перфузии, инициирующее каскад биохимических и молекулярных реакций, участвующих в процессе формирования инфаркта [1]. Спонтанная или обусловленная лечением реканализация сосуда, а также наличие коллатерального кровотока способны приводить к реоксигенации ишемизированной зоны мозга. По данным C. Kidwell и соавт. [3], восстановление кровотока после острой ишемии головного мозга может происходить поэтапно - постишемическая гиперемия (синонимы: «роскошная перфузия», «гиперперфузия») сменяется стадией постишемической гипоперфузии. Формирование большей части инфаркта мозга заканчивается через 3-6 ч от момента прекращения кровотока. Доформирование очага продолжается на протяжении 48-56 ч, а возможно, и дольше. Степень повреждающего действия ишемии определяется длительностью и степенью снижения мозгового кровотока. Кратковременное (до 1-1,5 мин) и «мягкое» снижение кровотока, встречающееся при хорошо развитой сети коллатералей с сохранной реактивностью сосудов, может не вызывать тяжелую ишемию вследствие компенсаторного повышения экстракции кислорода из крови. Однако при длительной гипоксии тканевые компенсаторные механизмы истощаются, и развивается ишемический инфаркт [2, 4-6].

В основе развития ИИ лежит несоответствие между потребностями ткани мозга в кислороде и возможностями регионарной системы транспорта кислорода [1, 7]. Степень утилизации кислорода тканью мозга при определенных условиях может иметь большее значение, чем скорость и величина мозгового кровотока [7]. Развитие окислительного стресса, сопровождающего как избыток, так и дефицит кислорода и наблюдающегося уже в первые часы ишемии, играет важную роль в патогенезе ИИ [6, 8-10].

Цель данного исследования - оценка изменений газового состава и кислотно-щелочного состояния (КЩС) артериальной и венозной крови, а также кислородтранспортной функции (КТФ) крови у пациентов в остром периоде ИИ.

Обследованы 97 пациентов, 53 мужчины и 44 женщины (средний возраст - 71,93±10,75 года) с каротидным ИИ. Критериями включения в исследование были наличие ИИ в каротидной системе, госпитализация в первые 24 ч развития заболевания, возраст от 46 до 75 лет. Критериями исключения являлись полный регресс неврологической симптоматики в течение 24 ч от начала заболевания; геморрагический и неуточненный характер инсульта; ИИ в вертебрально-базилярной системе; наличие онкологических заболеваний любой локализации; терминальные стадии органной (почечной, печеночной, дыхательной, сердечно-сосудистой) недостаточности; проведение искусственной вентиляции легких.

Обследование включало оценку соматического и неврологического статуса больных при поступлении и затем на 5-7-е и 21-23-и сутки заболевания. Степень выраженности неврологического дефицита оценивали по шкале инсульта NIHSS. Ишемический характер инсульта подтверждался результатами компьютерной томографии головного мозга. Всем пациентам проводили максимально унифицированную базисную терапию в соответствии с рекомендациями Европейской инициативной группы по проблеме инсульта (EUSI) [11].

На основании суммарного балла по NIHSS в день поступления все пациенты были разделены на 2 группы: 1-я - 58 больных с инсультом средней тяжести (балл по NIHSS на момент госпитализации от 3 до 13, в среднем 8,77±3,26 балла) и 2-я - 39 больных с тяжелым инсультом (значения по NIHSS≥14 баллов, в среднем - 17,75±1,81 балла). За время проведения исследования 6 пациентов умерли.

Для анализа газового состава крови использовали газоанализатор ABL 800 («Radiometer», Дания). При поступлении, на 5-7-е и 21-23-и сутки от развития инсульта оценивали pH артериальной (paH) и венозной (pvH) крови; напряжение кислорода в артериальной (paO₂) и венозной (pvO₂) крови; напряжение углекислого газа в артериальной (paCO₂) и венозной (pvCO₂) крови; сатурацию артериальной (saO₂) и венозной (svO₂) крови кислородом. Показатели КТФ крови определяли расчетным методом [12]. Оценивали следующие показатели: доставка кислорода (DO₂); потребление кислорода (VO₂); коэффициент экстракции кислорода (КЭО).

Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Statistica 8.0, достоверность различий устанавливали с помощью непараметрического U-критерия Манна-Уитни [13]. Ранговые коэффициенты корреляции рассчитывали по Спирмену. Для всех тестов был выбран двусторонний 5% уровень значимости.

В 1-е сутки инсульта у пациентов 1-й группы фиксировали максимальные значения paO₂, которые в последующем имели тенденцию к снижению. Достоверное (p<0,040) снижение paO₂ отмечалось на 5-7-е сутки, однако у всех наблюдавшихся больных этот параметр не опускался ниже 65 мм рт.ст. Средние значения раСO₂ в 1-е сутки оказались ниже нормы, поэтому относительное повышение этого показателя и тенденция к его повышению к 5-7-м и 21-23-м суткам заболевания могут свидетельствовать о развитии у больных компенсаторной реакции подавления легочной вентиляции с увеличением рСО₂, что может компенсировать возникшую гипероксию. Параметры КЩС достоверно не изменялись (табл. 1).

Изменения КЩС венозной крови у больных 1-й группы в отличие от артериальной крови к 5-7-м суткам характеризовались достоверным уменьшением показателей pvH (p<0,017) и svO₂ (p<0,008). Значения pvCO₂ (p<0,015) и pvO₂ (p<0,0012) также достоверно повысились. На 21-23-и сутки заболевания отмечались незначительные изменения в КЩС за исключением svO₂, этот показатель достоверно (p<0,015) повысился (см. табл. 1).

Показатели DO₂ за время исследования незначительно колебались, тогда как уровни VO₂ и КЭО значительно повышались к 5-7-м суткам (p<0,002 и p<0,006 соответственно). К 21-23-м суткам наблюдалось достоверное снижение VO₂ (p<0,001) и КЭО (p<0,003).

Компенсаторное повышение pCO₂, наблюдавшееся к 5-7-м суткам, приводило к уменьшению сродства гемоглобина к кислороду, тем самым улучшая отдачу последнего тканям, увеличивая VO2 и КЭО, при этом доставка кислорода менялась незначительно. Выраженность неврологического дефицита по NIHSS у больных 1-й группы снижалась - с 8,06±3,1 до 7,04±2,93 балла на 5-7-е сутки (p<0,055) и до 6,23±3,40 балла на 21-23-и сутки (p<0,020).

У пациентов 2-й группы в артериальной крови достоверно (p<0,01) увеличилось значение paCO₂.

В отличие от пациентов 1-й группы увеличение показателей paH и saO₂ и снижение paO₂ к 5-7-м суткам носило недостоверный характер. На 21-23-и сутки отмечалось уменьшение значений paH и paO₂ на фоне увеличения pCO₂, paCO₂, sO₂, saO₂, но различия были недостоверны (табл. 2).

В венозной крови к 5-7-м суткам незначительно увеличились показатели pvH, pvO₂, pvCO₂ при снижении svO₂. К 21-23-м суткам имела место тенденция к снижению pvH, pvO₂ и повышению svO₂ и pvCO₂, эти различия также были недостоверны (см. табл. 2).

На протяжении всего периода исследования у больных 2-й группы имела место тенденция к повышению показателя pCO₂ (как и у больных 1-й группы), что обеспечивало компенсацию возникшей в дебюте заболевания гипокапнии. Показатели КТФ изменялись в обеих группах однонаправлено - на 5-7-е сутки незначительно повышалась DO₂ при достоверном повышении VO₂ (p<0,01) и КЭО (p<0,02). К 21-23-м суткам отмечалось незначительное снижение DO₂ и VO₂, при этом КЭО практически не изменялся по сравнению с 5-7-ми сутками за счет усиленной отдачи кислорода в тканях. У больных 2-й группы отмечалось недостоверное уменьшение выраженности неврологического дефицита по NIHSS к 5-7-м суткам - c 17,66±2,22 до 17,06 балла и более выраженное (p<0,010) - до 15,66±2,61 балла к концу исследования.

При анализе зависимости показателей КТФ крови и клинических характеристик были выявлены обратные корреляции между DO₂ в 1-е сутки и баллом по NIHSS в 21-23-и сутки (r=–0,4752; p<0,010) и VO₂ в 1-е сутки и баллом по NIHSS в 21-23-и сутки (r=–0,4913; p<0,010) (см. рисунок).

В проведенном исследовании установлено, что повышение pCO₂ к 5-7-м суткам ИИ сопровождалось снижением сродства гемоглобина к кислороду и повышением степени утилизации кислорода тканями. Подобный сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина (КДО) отмечался при нарушениях мозгового кровообращения и другими исследователями [4]. Развитие алкалоза обусловливает сдвиг КДО влево и нарушение отдачи кислорода тканям [4, 12, 14-16]. Таким образом, повышение рСО₂ вело к развитию компенсаторного респираторного ацидоза у наблюдавшихся больных, что также способно сдвигать КДО вправо, улучшая тем самым отдачу кислорода тканям.

У всех наблюдавшихся больных отмечался более низкий уровень таких показателей, как pvCO₂, pvO₂, svO₂, по сравнению с нормализованными значениями. Это может рассматриваться в качестве универсального признака гипоксии, а также как один из компенсаторных механизмов повышения сродства гемоглобина к кислороду, позволяющий поддерживать должный уровень экстракции кислорода из крови [9].

Снижение показателей КТФ крови на 21-23-и сутки и приближение их к нормальным значениям у больных 1-й группы, вероятнее всего, связано с ограниченным очагом поражения и относительно благоприятным течением ИИ. В связи с этим в последующем отсутствовала потребность повышения потребления и экстракции кислорода тканями головного мозга для покрытия энергетических потребностей при сохранном уровне аэробного метаболизма глюкозы.

Полученные данные свидетельствуют, что на доставку и потребление кислорода тканями влияют не только значение напряжения кислорода и степень насыщения кислородом, но и pH, и pCO₂ венозной крови, которые непосредственно регулируют КДО и прочность связи гемоглобина с кислородом.

Таким образом, у пациентов в остром периоде ИИ имеется относительная гипероксия, которая максимально выражена в 1-е сутки заболевания. Повышение pCO₂ и относительный ацидоз, наблюдаемые к 5-7-м суткам, представляют собой компенсаторную реакцию и ведут к уменьшению сродства гемоглобина к кислороду, тем самым улучшая отдачу кислорода тканям. Проведенное исследование позволило уточнить динамику параметров КЩС и КТФ в остром периоде ИИ, полученные данные могут быть использованы в качестве одного из критериев тяжести течения заболевания.