Охлаждение мозга останавливает гибель нейронов

Люди, которым пришлось пережить операцию, знают, как мучительны первые моменты выхода из наркоза.

В лучшем случае пациент испытывает непреодолимое желание заснуть, полуобморочное состояние, потерю ориентации - так мозг реагирует на анестезию. Последствия, конечно, неприятны, но терпимы. Однако риск того, что пациент не отойдет от наркоза, а мозг после анестезии станет функционировать хуже, заставляет ученых искать способы минимизировать побочные эффекты обезболивания. Новое исследование, проведенное врачами из Школы медицины при Вашингтонском университете в Сент-Луисе, показало, что охлаждение мозга на несколько градусов во время анестезии предотвращает гибель его клеток.

Негативный эффект от наркоза явственнее всего проявляется на детях - лекарства-анестетики приводят к резкому ухудшению памяти и замедлению процессов развития мозга. Страдают память, внимание, замедляются реакции, появляются рассеянность и плаксивость. Причем в зависимости от возраста ребенка повреждается определенный участок мозга, а именно тот, который на данный период только формируется и развивается наиболее активно. Поэтому в дальнейшем у грудничков могут возникнуть проблемы с моторикой, у детей постарше - с речью, а у дошкольников возможно ухудшение памяти. В поисках путей, которые могли бы минимизировать пагубное воздействие анестезии, профессор Джон Фейнер провел эксперимент на грызунах, вводя различные дозы анестетиков и наблюдая за поведением нейронов у животных.

Оказалось, что наиболее распространенные в медицинской практике анестетики - изофлуран и кетамин - запускали процесс "самоубийства" клеток мозга. Причем даже после снижения дозы лекарств до критического уровня и уменьшения времени наркоза до одного часа нейроны все равно погибали. Ученый объясняет это тем, что наркоз сильно затормаживает реакцию клеток, которые не могут с обычной скоростью передавать нервные импульсы. Так, для соседних клеток такое "молчание" нейрона, своевременно не отвечающего на сигнал, говорит о том, что эта клетка умерла, и канал, ведущий к ней, признается ненужным. В свою очередь, "уснувший" нейрон, не получая больше команд от соседних клеток, за своей "ненадобностью" самоликвидируется. И так происходит с миллионами нейронов.

"Конечно, наркоз вреден, особенно для детского, не сформировавшегося до конца мозга. Однако сравнивать тяжесть операции с анестезией и без анестезии никому не придет в голову. Наркоз - это необходимость, - отметил РБК daily кандидат медицинских наук, доцент кафедры биохимии медико-биологического факультета РГМУ Николай Адрианов. - К охлаждению же целесообразно прибегать не вместо наркоза, а наряду с ним, для того чтобы снизить повреждение клеток и уменьшить кровопотери. В частности, широко применяется метод гипотермии в трансплантологии, когда донорский орган перед перевозкой обрабатывают охлаждающим раствором и везут в специальных холодильниках. Только так ткани органа не разрушаются и он сможет вновь функционировать в чужом организме".

В ходе эксперимента с дозами лекарств и их комбинацией профессор Фейнер случайно заметил, что при понижении температуры в лаборатории всего на несколько градусов процесс гибели нейронов стал протекать гораздо медленнее. Ученый попросил увеличить температуру - некроз клеток возобновился. И только когда исследователи вновь понизили температуру в лаборатории, самопроизвольная гибель клеток прекратилась.

"Гипотермия уже сейчас активно используется в медицинской практике для снижения повреждений клеток и тканей сердца при инфаркте, - рассказал РБК daily генеральный директор компании "Криорус", эксперт Фонда развития высоких технологий Данила Медведев. - Так, в машинах скорой помощи и некоторых клиниках США установлены аппараты для экстренного охлаждения, которые, пропуская через кровеносную систему специальный физраствор, понижают температуру организма на несколько градусов и купируют некроз сердечной мышцы. Ведь чем ниже температура, тем медленнее протекают все процессы в организме, в том числе и разрушительные. Так, по статистике, применение метода гипотермии в несколько раз уменьшает количество летальных исходов пациентов с инфарктом миокарда. Гипотермия остановит и гибель клеток вследствие инсульта, когда каждую секунду из-за кровоизлияния в мозг отмирают миллионы нейронов. Если же вовремя охладить мозг человека, например через кровеносную систему, последствия удара будут гораздо меньше".

Пока ученые не поняли до конца, как именно холод препятствует гибели нейронов, однако Фейнер уже занимается разработкой специального криошлема, который бы позволил охлаждать голову оперируемого, защищая его мозг от разрушающего воздействия анестезии.