86. Ischémie mozku. Náhlé cévní mozkové příhody patofyziologie

Transkript

1 86. Ischémie mozku. Náhlé cévní mozkové příhody patofyziologie 87. Intrakraniální hypertenze. Mozkový edém 88a. Změny neurotransmiterů glutamát,gaba 88b. Změny neurotransmiterů dopamin, acetylcholin, serotonin Prof. MUDr. Zuzana Kubová, CSc. Ústav patologické fyziologie, Lékařská fakulta UK v Hradci Králové 86. Ischémie mozku. Náhlé cévní mozkové příhody patofyziologie Průtok krve mozkem = 50 ml/100 g tkáně/min závisí na: perfůzním tlaku cerebrovaskulární rezistenci autoregulace průtoku (při art.tk torrů) 1

2 Poruchy prokrvení centrálního nervového systému akutní chronické globální hypoxicko-ischemická encefalopatie lokalizované - ischemické náhlé mozkové příhody Globální ischemie mozku Etiologie - otrava CO - pokles perfuze mozku zástava respirace, zástava srdce, cirkulační šok Ischemická odpověď CNS aktivována TK 60 torrů, maximální kolem 20 torrů aktivity vazomotorického centra povšechná periferní vazokonstrikce Mozková smrt Ischemická ataka - etiologie 85% iktů (15% - hemoragické) Etiologie lokalizované ischemie: Okluze cévy - cévní spasmus - arterioskleróza - poruchy normálních vlastností krve - onemocnění cévní stěny - embolizace 2

3 Klasifikace mozkových ischemických příhod Tranzitorní ischemická ataka Reverzibilní ischemický neurologický deficit Mozkový infarkt TIA (RIND) IKTUS 1 DEN 1 TÝDEN Klinické projevy ischemické ataky závisí na: závažnosti a trvání ischemie lokalizaci ischemického ložiska Závažnost a trvání ischemie perfůze pod cca 20 ml/100g/min (= fční práh) reverzibilní změny (oploštění EEG) perfůze pod cca 10 ml/100g/min (= infarktový práh) po dobu > cca 5 minut ireverzibilní změny Ischemická kaskáda nedostatek ATP porucha iontových kanálů výtok K, vtok Na (+ vody) porucha el. vlastností + intracel. edém + vtok Ca ISCHÉMIE = dysbalance mezi přívodem O 2 a jeho potřebou nadbytek GLUTAMÁTU v ECT vazodilatace v okolí ( produkce NO) luxusní hyperperfůze smrt neuronu Anaerobní metabolismus hyperkapnie acidóza LAKTACIDÓZA VOLNÉ RADIKÁLY aktivace intracelul. enzymů NOS 3

4 Mozkový infarkt nekrotická oblast je obklopena penumbrou ( polostínem ) Mozkový infarkt Neurologické dělení: teritoriální infarkty (v povodí terminální větve a.) interteritoriální infarkty (v oblasti letzten Wiesen ) lakunární infarkty (penetrující aa) Klinická symptomatologie mozkových infarktů řeč sluch zrak A cerebri anterior A. cerebri media A. cerebri posterior 4

5 Včasná terapie ischemických atak Okluze Ischémie Poškození buňky Rekanalizace - trombolýza Nekróza Neuroprotektiva Principy terapie ischemických atak trombolytická terapie - pro-urokináza - tkáňový aktivátor plasminogenu (do 3 hodin!) neuroprotektiva - blokátory NMDA kanálů - inhibitory NOS antitrombotická terapie (Acylpyrin) léčba epileptických záchvatů Hematoencefalická bariéra (HEB) význam hematoencefalické bariéry udržení konstantního prostředí pro CNS neurony ochrana před interními i externími toxiny ochrana před únikem mediátorů CNS do krve ochrana před únikem hormonů z krve do CNS endothel tight junctions vývoj po narození - nejprve vysoká propustnost - např. vstup bilirubinu při velkém rozpadu ery - BG - kernicterus 5

6 oblasti mozku bez HEB uvolnění hormonů (neurohypofýza, adenohypofýza, epifýza) chemorecepční zóny area postrema (chemorecepční zóna pro zvracení) organum vasculosum laminae terminalis (osmorecepce pro řízení ADH) subfornikální orgán - chemorecepce pro angiotensin II řízení příjmu tekutin Narušení HEB vasogenní edém Etiologie: acidóza ( permeability kapilár) zánět (histamin, serotonin, bradykinin) jaterní a uremická encefalopatie ischemie, hypoxie (acidóza + narušení tight junctions) hypertermie, horečka (zvl. u dětí!) RSM (vliv prozánětlivých cytokinů) 87. Nitrolební hypertenze, edém mozku 6

7 Nitrolební hypertenze Intrakraniální tlak norma torrů Hze - od torrů výš Intrakraniální tlak = souhrnem tlaku 3 objemů mozková tkáň krev mozkomíšní mok Nitrolební hypertenze Etiologie poruchy drenáže mozkom. moku u dospělých mozkový edém objemu krve - intracerebrální krvácení - intrakraniální hematom - vazodilatace (např. výšková nemoc) benigní intrakraniální Hze (pseudotumor cerebri) těhotenství, menstruační poruchy, myxedém léky - antikoncepce, tetracyklin Symptomy nitrolební Hze bolest hlavy, zvracení, porucha pohledu vzhůru diplopie, rozmazané vidění až ztráta zraku charakteristický nález na očním pozadí - papilloedema poruchy fcí mozku v důsledku ischémie poruchy fcí mozku při mozkové herniaci 7

8 Mozkové hernie tonsilární - konus occipitalis Důsledky mozkové herniace porucha mozkových fcí blok toku cerebrospinálního moku blok místního krevního průtoku smrt Mozkomíšní mok postranní komora subarachnoideální plexus prostor chorioideus achnoideální klky sinus sagitalis III. komora aqaeductus Sylvii IV. komora apertura mediana ventriculi IV Poruchy odtoku mozkomíšního moku dospělí projevy nitrolební Hze děti hydrocefalus Etiologie Kongenitální - např. Stenóza aquaeductu, Dandy Walker sy - atrézie f. Luschkae a Magendi Traumatické poranění hlavy Subarachnoideální krvácení Meningitis Mozkové nádory 8

9 Hydrocefalus - klasifikace Komunikující (vnější) H. - sekrece mozkom. moku (hypersekreční) - obstrukce v subarachn. prostoru (hyporesorpční) např. po meningitidě, subarachn. krvácení Nekomunikující (vnitřní) H. - obstrukce uvnitř komorového syst. např. stenóza aqueductus Sylvii Hydrocefalus Ex-Vacuo: u dospělých, bez příznaků nitrolební Hze zmenšení mozku (např. Alzheimerova ch.) Symptomy hydrocefalu vyklenutí fontanely zvracení, spavost, záchvaty rychlé obvodu hlavy deviace očí západ slunce Parinaudův sy Terapie opakované lumbální punkce chirurgické řešení - shunty Mozkový edém = abnormální kumulace tekutiny v mozkovém parenchymu (intra- nebo extracelulárně) objemové mozk. tkáně Etiologie Cytotoxický: porucha Na/K pumpy např. u ischémie Osmotický: při hypo-osmolaritě plazmy hypona, dysequilibrium sy Vazogenní: narušení H-E bariéry urémie, hypoxie, RSM, záněty, acidóza, horečka Hypoxický: vazodilatace + narušení H-E bariéry Hydrostatický: transkapilární při akutní systémové Hzi Intersticiální: u akutního bloku odtoku mozkom. moku 9

10 Základy terapie mozkového edému hyperventilace osmotická diuretika (Furosemid, Manitol) glukokortikoidy barbituráty kraniální dekomprese profylaxe záchvatů Intrakraniální hematomy Epidurální hematom (mezi dura mater a kostí) - ruptura meningeální arterie - rychlé zvětš. objemu Subdurální hematom (mezi arachnoideou a durou mater) - ruptura přemosťujících vén - narůstá pomalu a postupně Subarachnoideální hematom (mezi arachnoideou a pia mater) - aneurismata, AV malformace Intracerebrální hematomy Etiologie: trauma aneuryzma arteriální Hze srážlivost krve (léky! - Warfarin) trombocytopenie, DIK hemofilie Klinické projevy: klinicky velmi podobné infarktu pozitivní rtg nález 10

11 88. Poruchy neurotransmiterů Nejdůležitější neurotransmitery Acetylcholin Aminokyseliny: glutamát, aspartát, glycin Katecholaminy: dopamin, noradrenalin a adrenalin Biogenní aminy: GABA, β-alanin, serotonin, histamin Endorfiny a enkefaliny Plyny: NO Glutamát - mírný nadbytek epilepsie - velký nadbytek excitotoxicita (přes influx Ca) ischemická kaskáda neurodegenerativní choroby Alzheimerova ch. Parkinsonova ch. Huntigtonova ch. Amyotrofická laterální skleróza (ALS) 11

12 GABA = hlavní inhibiční neurotransmiter v CNS Nedostatek - epilepsie - hyperkinetické sy (porucha produkce GABA v BG) Dopamin 4 hlavní systémy: 1) nigrostriátový systém BG - vztah k motorickým fcím - nedostatek Parkinsonova choroba 2) mezolimbický systém - spjatý s emocemi, kognicí a chováním - nedostatek obezita, drogová závislost, deprese - nadbytek schizofrénie, Tourettův sy 3) mezokortikální systém - emoční chování, motivace - nadbytek - hyperaktivní sy (ADHD) 4) tubero-infundibulární systém - vliv na hypothalamo-pituitární endokrinní systém (dopamin sekreci prolaktinu) Bazální ganglia - přímá cesta MK (senzi-motorická) Glu G. pallidus i. GABA Striátum 1 GABA D1 rec Glu Thalamus motorická aktivita GABA Dopamin Substantia nigra inhibiční RF 12

13 Bazální ganglia - nepřímá cesta g. pallidus e. GABA STN Glu MK (senzi-motorická) Glu g. pallidus i. GABA Striátum 2 GABA Ach D2 rec GABA Dopamin Substantia nigra Glu Thalamus motorická aktivita inhibiční RF γ syst svalový tonus STN ncl. subthalamicus Chorea - porucha - striatum - trhavé záškuby obličeje (grimasování) + trupu Dětská (Syndenhamova) - tanec Sv. Víta streptokoková infekce autoimunní - PL x bb striáta Degenerativní - Huntigtonova choroba dědičná (autozomálně dominantní) chromozom 4 - gen pro protein Huntigtin střední věk abnormální Huntigtin se kumuluje v bb striáta a cortexu smrt buněk (glu excitotoxicita? dysfce mitochondrií?) chorea + změny osobnosti + demence Hemibalismus Chorea x g. pallidus e. GABA STN Glu x MK (senzi-motorická) Glu Striátum 1 - GABA Striátum 2 - GABA g. pallidus i. GABA D1 rec D2 rec posílení přímé cesty Ach GABA Dopamin Substantia nigra Glu Thalamus inhibiční RF motorická aktivita γ syst svalový tonus 13

14 Parkinsonova choroba chronické degenerativní onemocnění Etiologie: genetické faktory (Parkin gen juvenilní forma) infekce (španělská chřipka) toxiny degenerace SN glu excitotoxicita? Histologie Lewyho tělíska v neuronech středního mozku Parkinsonova choroba g. pallidus e. GABA STN Glu MK (senzi-motorická) Glu Striátum 1 - GABA Striátum 2 - GABA g. pallidus i. GABA D1 rec Ach x D2 rec posílení nepřímé cesty GABA Dopamin Substantia nigra Glu Thalamus motorická aktivita inhibiční RF γ syst svalový tonus Klinický obraz rigidita - EPR - fenomén ozubeného kola - strnulé držení těla a končetin motorické aktivity - problémy s chůzí - šouravé kroky - hypomimie - obtíže se započetím pohybu klidový třes - počítání penízků demence 14

15 Mezolimbická dráha - reward systém prefrontální kortex mezolimbická dráha ventrální tegmentální oblast (VTA) Ncl accumbens Mezolimbický systém = modulace vstupu signálů z limbického systému do Ncl. accumbens ( reward centrum) Mezolimbická dráha - modulace prefrontální cortex Ncl accumbens VTA Drogová závislost = spojována s dopaminem Kokain reuptake DA - prodl. působení Amphetamin hladinu dopaminu Heroin, morphin vazba na opiátové receptory DA Marihuana - THC (delta-9-tetrahydrocannabinol) vazba na THC receptory DA Nadměrná stimulace počtu a citlivosti receptorů = tolerance 15

16 Mezokortikální dráha prefrontální kortex mezolimbická dráha frontální kortex Ncl accumbens ventrální tegmentální oblast (VTA) mezokortikální dráha Mezokortikální dráha = VTA frontální kortex zadní prefrontální kortex - důležitá pro normální kognitivní fce, emoční chování Schizofrénie schizofrénie = rozštěpení osobnosti, cca 1% populace Symptomy Pozitivní: - bludy, halucinace, nevhodné emoce, bizarní chování Negativní: - nedostatek sociálního chování, nedostatky v řeči, emoční oploštěnost, anhedonie, apatie, poruchy pozornosti Etiologie genetická predispozice malformace mozku, porodní komplikace nitroděložní virová infekce, toxoplazmóza psychosociální stresy drogy Schizofrénie komplexní dopaminová dysregulace hypofce mezokortikální dráhy ( DA) negativní symptomy hyperfce mezolimbické dráhy ( DA) pozitivní symptomy glutamát dekarboxylázy (GABA-syntetizující enzym) v prefrontální kůře dysbalance v opiátovém systému ( nebo různých opiátů) dysbalance v serotoninovém + NoA systému 16

17 Dopaminová hypotéza prefrontální kortex mezolimbická dráha frontální kortex NA VTA mezokortikální dráha DA v mezokortikální dr. neg. symptomy + inhibici ncl. acc. aktivitu ncl. acc. pozitivní symptomy Další nemoci spjaté s nadbytkem dopaminu Tourettův syndrom nadbytek dopaminergních receptorů ADHD (attention deficit hyperactivity disorder) 3-6 % školních dětí nadbytek DA ve frontálním laloku Deprese Serotonin mozková kůra limbická kůra bazální ganglia thalamus nuclus raphe caudalis nuclus raphe rostralis Noradrenalin mozková kůra amygdala nuclus raphe caudalis thalamus nuclus ceruleus 17

18 Deprese přenos serotoninu hl. receptory 1a SSRI (Selective Serotonin Reuptake Inhibitors) katecholaminů - dopamin + noradrenalin NoA deprese ( NoA euforie, mánie) DA v mezolimbickém systému stimulace reward syst. DA a NoA systémy - interakce se serotoninovým systémem serotonin DA + NoA Estrogeny - hladinu serotoninu + NoA (menopauza deprese) Nedostatek cholesterolu schopnost přenosu serotoninu deprese / agrese Sezónní deprese = podzimní deprese Symptomy: deprese spavost, chuť k jídlu, hl. na sladké přibývání na váze Etiologie: melatonin - epifýza ( 3. oko ) serotonin melatonin prodl. produkce melatoninu v důsl. dne serotonin deprese Alzheimerova choroba nejčastější demence Příčiny demence 56% Alzheimerova nemoc 14% vaskulární demence 12% smíšené demence 8% Parkinsonova nemoc 4% jiné degenerativní onemocnění mozku Incidence stoupá s věkem let 0,6% let 1% let 2 % let 4 % let 8% nad 85 let 16% Prevalence = cca 40% ve věku nad 80 let 18

19 Histologické známky Alzheimerovy choroby - přítomnost nerozpustných proteinů Neurofibrilární smotky - tau protein - uvnitř neuronů Senilní amyloidové plaky - beta-amyloid - vně neuronů Klinický obraz Alzheimerovy demence postupně se rozvíjející poruchy paměti, kognitivních fcí, řeči, anomia (neschopnost pojmenovat předměty) zmatenost, neklid, výkyvy nálad Etiologie Alzheimerovy demence je stále neznámá, existují různé teorie dnes hlavně amyloidová hypotéza Amyloidová hypotéza Prekursor amyloidového proteinu (APP) fyziologický stav alternativní stav α-sekretáza β a γ-sekretázy rozpustné β-proteiny (40 AK) nerozpustné fragmenty (42 AK) agregace proteinkinázy fosforylace tau proteinu β-amyloid sterilní zánět volné O 2 radikály aktivace NMDA receptorů glutamátu influx Ca??? smrt neuronů 19

20 Příčiny vzniku β amyloidu 1 Genetická predispozice 5-10% ACH chromozom 21 - gen pro syntézu APP aberace chromozomu 21 (Downův sy) produkce APP nebo abnormální AP chromozomy 1 a 14 chromozom 19 Příčiny vzniku β amyloidu 2 Faktory zev. prostředí - Al?, priony? Chronické záněty, mikrotraumata volné radikály agregace β-amyloidu Pokles estrogenů estrogeny: produkci Ach in vitro neuroprotektivní vliv Patogeneza Alzheimerovy demence progresivní úbytek Acetylcholinu deteriorace cholinergních neuronů Ach-transferázy v presynaptické části - produkce Ach Ach-esterázy rozpad Ach Dysfce cholinergních drah - z ncl Meynerti do hipocampu problémy s učením a pamětí - v MK kognitivní poruchy 20

21 Progrese ACH Časná fáze ACH minimální příznaky Mírná až středně těžká ACH občasné problémy s pamětí, zmatenost Těžká ACH postižení většiny kůry neschopnost komunikace rozpoznání blízkých péče o sebe sama Diagnostika ACH psychologické testy - MMSE (Mini-mental state examination) - ADAS (Alzheimer disease assessment scale) - test kreslení hodin kognitivní potenciály P300 ERP na vzácné podněty Základy terapie Alzheiemerovy demence prekursory Ach - lecitin inhibitory cholinesterázy antagonisté NMDA kanálů - Memantin 21

22 Literatura KUBA, Miroslav and KUBOVÁ, Zuzana. Pathophysiology Basic overview for medical students. Praha. Karolinum, s. NEČAS, Emanuel a spol. Patologická fyziologie orgánových systémů část 2. Praha, 2000, 349s. HULÍN, Ivan. Patofyziológia. Bratislava, 2002, 1333s. Kontaktní informace prof. MUDr. Zuzana Kubová, CSc. Ústav patologické fyziologie, LFUK v Hradci Králové kubova@lfhk.cuni.cz 22