Механизмы дисфункции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и иммунной систем у мужчин при различных исходах острой тяжелой черепно-мозговой травмы

Исследование коррелятивных взаимоотношений структур гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы установило статистически достоверную отрицательную корреляцию количества дистрофически изменённых клеток супраоптического и паравентрикулярного ядер с гормонпродуцирующими аденоцитами передней доли гипофиза, а также толщиной сетчатой зоны надпочечников, продуцирующей кортизол, который является постоянной составляющей стресс-реакции. В то же время, не получено, как предполагалось, статистически достоверной связи между количественными показателями изменения клеток аденогипофиза и морфометрическими данными исследования слоев коры надпочечников. На наш взгляд это обусловлено, тем, что в первую очередь у данной группы пациентов происходит функциональное истощение гормонсекретирующих клеток аденогипофиза и уже в последующие дни- надпочечников. Наши выводы отчасти подтверждаются динамикой уровня гормонов в крови. Так, особенностью динамики гормональных сдвигов у пациентов со смертельным исходом тяжёлого ушиба головного мозга явился волнообразный характер изменений средней концентрации кортизола, происходящего на фоне неуклонного уменьшения АКТГ.

В группе пострадавших с неблагоприятным исходом представилась возможность проследить взаимосвязь функциональных и структурных показателей гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Статистический анализ наглядно продемонстрировал взаимосвязь структурных изменений гипоталамуса, гипофиза и надпочечников с иммунными, вегетативными и нейроэндокринными сдвигами. Нами подчёркивается первоочередная роль гипоталамуса в формировании реакции на стресс при ТЧМТ. У пациентов со смертельным исходом уже с первых суток происходит перенапряжение и срыв функционирования гормональной системы. В ответ на мощное стрессорное воздействие наблюдается первоначально активация нейросекреторных клеток гипоталамуса, вызывающая выброс тропных гормонов эозинофильными и базофильными клетками аденогипофиза, а затем значительная утрата ими секреторной способности, ведущая к угнетению функциональной активности клеток, вырабатывающих гормоны в пучковой зоне коры надпочечников. Указанные изменения являются одной из важных причин высокой смертности больных с коротким периодом переживания ТЧМТ. Выявленные нами изменения у больных при длительном переживании травмы в большой мере обусловливались нарушением динамики нейросекреторного процесса в центральных регуляторных отделах, что наглядно демонстрируется значительным увеличением количества дистрофически изменённых нейронов в супраоптическом и паравентрикулярном ядрах гипоталамуса. Это в конечном итоге определяет летальный исход травмы.

Результаты комплексного исследования способствовали разработке математической модели прогноза исходов лечения ТЧМТ в первые дни пребывания пострадавшего в стационаре, которая решена по выработанному алгоритму.

Для построения статистической модели прогноза использовали 27 показателей, полученных при комплексном исследовании пострадавших, из которых путём пошагового отбора включено 3 наиболее достоверных признака, отличающих выживших от умерших: АКТГ (t = 3,442; p = 0,0032), кортизол (t = 7,233; p = 0,001) и показатели по шкале комы Глазго (t = 2,689; p = 0,00483). Модель прогнозирования исходов ТЧМТ имеет вид уравнения множественной регрессии:

Y = 1,9415 + 0,0065 X1 - 0,0578 X2 - 0,0268 X3, где:

X1 - АКТГ, X2 - кортизол, X3 - балл по шкале Глазго, Y (значение, округлённое до целого числа) - вероятность исхода (0 - жив, 1 - умер).

Данная модель статистически достоверна и точна (коэффициент множественной корреляции R = 0,896; критерий Фишера F = 12,148 при p = 0,0020; показатель соответствия 92,3 %). Показатель чувствительности составил 94,7 %, показатель специфичности - 87,5 %, что подтверждает высокую диагностическую эффективность моделей.

Предлагаемый алгоритм с использованием метода множественной регрессии является оптимальным для решения проблемы прогнозирования исходов тяжелой черепно-мозговой травмы. Разработанная модель обладает высокой чувствительностью и специфичностью, с малым количеством ложноположительных и ложноотрицательных ответов.

Результаты осуществленного нами многопланового исследования в динамике острого периода ТЧМТ с различными исходами, представленная концепция «Цитокин индуцированной гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и иммунной дезинтеграции в патогенезе ТЧМТ» создают предпосылки для дальнейших, более глубоких исследований, направленных на применение иммуностимуляторов для купирования иммунной недостаточности. Перспективны исследования показаний включения антицитокинов в первые сутки после травмы и применения препаратов семейства интерлейкин-1 в качестве заместительной терапии в начале 3 недели посттравматического периода. Восстановление адекватного соотношения про- и противовосполительных цитокинов и стресс-реализующих и стресс-лимитирующих систем может способствовать улучшению исходов травматического процесса.

ВЫВОДЫ

1. Из всех клинических проявлений тяжелой черепно-мозговой травмы наибольшее прогностическое и диагностическое значение имеет глубина расстройства сознания. У больных с неблагоприятным исходом ТЧМТ, вслед за угнетением сознания до комы I-II в первые сутки посттравматического периода, следует относительное улучшение состояния больных, после чего, к 3 неделе посттравматического периода, дефицит сознания нарастает, что сопровождается истощением эрготропных влияний. Для пострадавших же с благоприятным исходом травмы характерно неуклонное нарастание уровня сознания.

2. Выявленная у пациентов с летальным исходом изолированного ушиба мозга лимфоцитопения на фоне нейтрофилии и моноцитоза, является неблагоприятным признаком. Значительный нейтрофилёз при отсутствии изменения количества лейкоцитов с лимфоцито- и моноцитопенией при неизменном уровне эозинофилов у пациентов со смертельным сдавлением мозга является крайне неблагоприятным прогностическим признаком. У пациентов с благоприятным исходом ТЧМТ имеется незначительный нейтрофильный лейкоцитоз при небольших колебаниях уровня лимфоцитов, низких показателях содержания эозинофилов и моноцитов, что возможно расценивать как благоприятный признак.

3. У пациентов с тяжёлой черепно-мозговой травмой со смертельным исходом, в первые сутки определяется перенапряжение функционирования гормональной системы. В ответ на мощное стрессорное воздействие травмы первоначально происходит активация нейросекреторных клеток гипоталамуса, вызывающая выброс тропных гормонов эозинофильными и базофильными клетками аденогипофиза, со значительным ростом средних показателей содержания АКТГ и кортизола. В последующие несколько дней происходит значительная утрата ими секреторной способности, ведущей к угнетению функциональной активности в выработке гормонов в пучковой зоне коры надпочечников.

4. При длительном переживании травмы происходят более плавные морфологические и гормональные изменения в эндокринной системе, сопровождающиеся неустойчивым их равновесием с волнообразной динамикой нейрогормональных сдвигов. Однако эти сдвиги носят необратимый характер, что в большой мере обусловлено нарушением динамики нейросекреторного процесса в результате значительного увеличения количества дистрофически изменённых нейронов супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса. Это в конечном итоге также определяет летальный исход болезни.

5. Для тяжелой черепно-мозговой травмы, в особенности смертельной, после кратковременного повышения хелперно-индукторной активности Т-лимфоцитов характерно резкое её угнетение. Это является одним из факторов, потенцирующих развитие гнойно-воспалительных осложнений. При этом к началу 3 недели также подавляется супрессорно-эффекторная активность Т-лимфоцитов, что следует квалифицировать, как один из признаков неблагоприятного прогноза заболевания.

6. При черепно-мозговой травме с летальным исходом в условиях стрессорного перенапряжение центральных механизмов регуляции иммуногенеза, после первичного нарастания концентрации IgA в сыворотке крови, происходит значительное её падение с одновременным снижением как числа CD19+ лимфоцитов, так и иммуноглобулинов класса G и М. Наличие «иммунного паралича» в течение трёх недель прогностически неблагоприятно.

7. Для тяжелой черепно-мозговой травмы характерен дисбаланс в содержании про- и противоспалительных цитокинов. В первые сутки имеет место однонаправленность патологических сдвигов у пациентов с различным исходом травмы при увеличении в крови концентрации ИЛ-1в, ИЛ-6 и ИЛ-10. Это указывает на раннее перенапряжение и последующий срыв механизмов регуляции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. В случае смертельного исхода на фоне ухудшения общего состояния пострадавших значительно нарастает содержание ИЛ-6 и ИЛ-10 и снижается концентрация ИЛ-1в, особенно при ушибе со сдавлением мозга, что следует относить к неблагоприятным прогностическим признакам травмы.

8. Первый пик смертности пострадавших наступает преимущественно в первую неделю, когда содержание АКТГ и кортизола в периферической крови и показатели амплитуды моды и индекса напряжения, по данным вариационной кардиоинтервалографии, становятся максимальными, указывая на перенапряжение регуляции со стороны вегетативной и эндокринной систем. Второй пик смертности приходится на 21-26 сутки пребывания в стационаре, наступающий при резком снижении выработки гормонов, наличии «иммунологической ямы» и истощения адаптационно-компенсаторных механизмов вегетативной нервной системы.

9. Разработанная на основе 3 наиболее достоверных признаков-отличий выживших пациентов от умерших (уровни АКТГ, кортизола и сознания по шкале комы Глазго) математическая модель предоставляет возможность прогнозирования исходов тяжелой черепно-мозговой травмы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Динамику клинической картины и результатов лечения тяжелой черепно-мозговой травмы следует оценивать по интегративным показателям вегетативной регуляции на основании вариационной кардиоинтервалографии, не реже одного раза в 3 суток.

2. При тяжелой ЧМТ необходимо определение АКТГ и кортизола в крови с первых суток, в связи с перенапряжением функционирования гормональной системы с нарастанием АКТГ (до 36,31±4,85 пг/мл) и кортизола (до 41,21±5,09 мкг/дл). Снижение уровня кортизола к концу 2 недели (до 15,53±3,18 мкг/дл) служит предиктором неблагоприятного исхода заболевания.

3. Сочетание уменьшения хелперно-индукторной и супрессорно-эффекторной активности Т-лимфоцитов, наличие «иммунного паралича» на протяжении трёх недель, следует рассматривать в качестве неблагоприятного прогностического признака. Это является показанием к применению иммуностимуляторов для купирования иммунологической недостаточности под контролем иммунограммы.

4. Следует учитывать, что резкое снижение выработки гормонов, формирование «иммунологической ямы» с истощением вегетативной реактивности по данным ВКИГ наблюдается при втором пике смертности при ТЧМТ на 21-26 сутки.

5. Для определения степени выраженности системной воспалительной реакции у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой следует проводить оценку цитокинового профиля (про- и противовосполительных цитокинов). Значительное нарастание в крови концентрации ИЛ-6 и ИЛ-10 с одновременным снижением ИЛ-1в характерно для раннего перенапряжения и срыва функционального состояния гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы.

6. Предложенное математическое моделирование исходов ТЧМТ, основанное на анализе 3 наиболее достоверных признаков-отличий выживших и умерших (уровень АКТГ, кортизола и сознания), важно для прогнозирования осложнений травмы с первых суток.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Шевченко К.В. Черепно-мозговая травма с челюстно-лицевыми повреждениями: непосредственная причина смерти, клинические и морфологические изменения при различных механизмах воздействий./ К.В. Шевченко//Пермский медицинский журнал.-2003.-Т. 20.-№1.-С.41-44. (из перечня ВАК).

2. Шевченко К.В. Состояние гуморального иммунитета при смертельной черепно-мозговой травме / К.В. Шевченко, В.А. Четвертных, Ю.И. Кравцов //Пермский медицинский журнал.-2007.-Т. 24.-№1-2.-С.113-116. (из перечня ВАК; поступила в редакцию 20.10.2006 г.).

3. Шевченко К.В. Динамика показателей состояния вегетативной регуляции, гуморального иммунитета и нейроэндокринной системы при острой черепно-мозговой травме со смертельным исходом / Ю.И. Кравцов, К.В. Шевченко, В.А. Четвертных //Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова.-2009.-Т. 109.-№8.-С.11-15. (из перечня ВАК).

4. Шевченко К.В. Иммунопатологические изменения при тяжелой черепно-мозговой травме / К.В. Шевченко, В.А. Четвертных, Ю.И. Кравцов//Иммунология.-2009.-Т. 30.-№3.-С.180-184. (из перечня ВАК).

5. Шевченко К.В. Баланс цитокинов при тяжелой черепно-мозговой травме /К.В. Шевченко, В.А. Четвертных, Ю.И. Кравцов//Анналы клинической и экспериментально неврологии.-2009.-Т. 3.-№2.-С.14-16. (из перечня ВАК).

6. Шевченко К.В. Изменения иммунного статуса у пострадавших в остром периоде черепно-мозговой травмы/ К.В. Шевченко, В.А. Четвертных, Ю.И. Кравцов //Казанский медицинский журнал.-2009.-Т. XС.-№5.-С.663-667. (из перечня ВАК).

7. Шевченко К.В. Структурно-функциональные изменения гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в различные сроки переживания острой черепно-мозговой травмы со смертельным исходом / Ю.И. Кравцов, К.В. Шевченко, В.А. Четвертных //Неврологический вестник.-2009.-Т.XLI.-Вып. 4.-С.50-54. (из перечня ВАК).

8. Шевченко К.В. Компьютерно-томографическая характеристика различных видов повреждений головы и её значение для более точной судебно-медицинской экспертизы внутричерепной травмы /К.В. Шевченко, Е.А. Золотовская//Казанский медицинский журнал.-2010.-Т. XCI.-№2.-С.237-239. (из перечня ВАК).

9. Шевченко К.В. Значение локализации контузии головного мозга для судебно-медицинской оценки способности к активным действиям пострадавшего./ К.В. Шевченко//Тезисы научно-практической конференции Нижегородского межобластного нейрохирургического центра - Киров.-2005.-С.50-51.

10. Шевченко К.В. Анализ повреждений надпочечников у пострадавших, поступавших из лечебных учреждений./ К.В. Шевченко //Новые технологии в хирургии и клинической анатомии: материалы международной дистанционной научно-практической конференции.-Пермь-2006.-С.164-166.

11. Шевченко К.В. Прогностическая ценность некоторых параметров адаптивных механизмов системной гемодинамики для восстановления сознания в острейшем периоде травматических внутричерепных гематом./ Восстановление сознания и психической деятельности после травмы мозга: междисциплинарный подход / Г.В. Анисимов, Ю.И. Кравцов, К.В. Шевченко// Материалы конференции.-Москва.-2008.-С.116.

12. Шевченко К.В. Состояние вегетативной и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем и сознание при тяжёлой черепно-мозговой травме./ К.В.Шевченко, Ю.И. Кравцов, Г.В. Анисимов. Восстановление сознания и психической деятельности после травмы мозга: междисциплинарный подход: материалы конференции.-Москва.-2008.-С.117.

13. Шевченко К.В. Особенности судебно-медицинского исследования трупов лиц с черепно-мозговой травмой, поступавших из стационара./ К.В. Шевченко //Внедрение инновационных технологий в хирургическую практику: материалы международной дистанционной научно-практической конференции.-Пермь.-2008.-С.205-206.

14.Шевченко К.В. Клинико-морфологические признаки диффузного аксонального повреждения головного мозга./ К.В. Шевченко //Материалы научной сессии Пермской медицинской академии.-Пермь.-2008.-С. 225-226.

15. Шевченко К.В. Состояние вегетативной, иммунной, нейроэндокринной систем при смертельной черепно-мозговой травме./ К.В. Шевченко// Пароксизмальные и неотложные состояния в клинике нервных болезней: материалы X съезда неврологов Пермского края.-Пермь.-2009.-С. 68-69.

16. Шевченко К.В. Функциональное состояние гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы у детей при острой черепно-мозговой травме./ К.В. Шевченко// Клинические и морфологические аспекты хирургических болезней детского возраста: материалы международной дистанционной научно-практической конференции.-Пермь.-2009.-С.132-135.

17. Шевченко К.В. Роль компьютерной томографии в обследовании пострадавших с черепно-мозговой травмой. / К.В. Шевченко //Миниинвазивные хирургические технологии в лечении заболеваний и травм жителей Прикамья: материалы научно-практической конференции.-Пермь-2009.-С.180-184.

18. Шевченко К.В. Гипофизарно-надпочечниковые дисфункции при смертельной черепно-мозговой травме / К.В. Шевченко, Ю.И. Кравцов, В.А. Четвертных.// Актуальные проблемы клинической неврологии: материалы всероссийской научно-практической конференции. -Санкт-Петербург.-2009.-200 с.

19. Шевченко К.В. Состояние вегетативной регуляции при различных исходах тяжелой черепно-мозговой травмы по данным вариационной кардиоинтервалографии/ К.В. Шевченко//Молодые ученые-здравоохранению Урала: материалы конференции.-Пермь.-2010.- С. 112-118.

20. Шевченко К.В. Структурно-функциональные изменения гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы при травматическом сдавлении головного мозга./ К.В. Шевченко //Материалы научной сессии Пермской медицинской академии.-Пермь.-2010.-С. 134-137.

Размещено на Allbest.ru