Клоссовский Б. Н. - Циркуляция крови в мозгу

Таким образом, казалось, было окончательно установлено отсутствие каких бы то ни было пульсаторных движений мозга в закрытом черепе. Повидимому, исходя из этого, Лейден (1866) мог написать: «В настоящее время почти все физиологи убеждены в том, что мозг в закрытом черепе не пульсирует» (стр. 114, цит. по Альтану).

Своего крайнего выражения эта точка зрения достигла в так называемой теории Монро-Келли. Теория названных авторов, получавшая широкое распространение и поддержку многих исследователей, исходила из правильного представления об отсутствии пульсации мозга в закрытом черепе. Однако вместе с тем в качестве основного положения теории авторы выдвинули совершенно неправильное утверждение о постоянстве количества крови в мозгу. Несжимаемость мозгового вещества, по мысли Монро-Келли, должна была являться указанием на неизменно равное содержание крови в сосудах мозга независимо от того в каком физиологическом или патологическом состоянии находится мозговое вещество в каждый данный момент. Постоянство количества крови в мозгу и явилось тем пунктом теории, против которого оказались направленными основные возражения целого ряда исследователей (Буров, 1846; Дондерс, Куссмауль и Теннер; Акерман и др.).

В самом деле, несостоятельность разбираемого положения теории Монро-Келли выступала с полной очевидностью всякий раз, как только производилась проверка этого положения в эксперименте. Так, Дондерс при наблюдении сосудов мягкой мозговой оболочки через «окно», вставленное им в череп, отметил расширение сосудов при задержке дыхания. Куссмауль и Теннер в своих опытах убедились, что в случае смерти животного при выпускании крови отмечается анемия мозга. Напротив, в случаях смерти животного от задушения сосуды мозга были расширены и плотно заполнены кровью, т. е., иначе говоря, наступала гиперемия мозгового вещества. Акерман также видел расширение сосудов мягкой мозговой оболочки при зажатии дыхательного горла животного и возвращение сосудов к исходной величине после того, как задушение прекращалось.

Таким образом, полученные различными экспериментаторами факты говорили о возможности изменений количества крови, а тем самым и об изменении просвета сосудов мозга в закрытом черепе при отсутствии пульсации мозгового вещества. Но в таком случае необходимо было установить, почему колебания количества крови в мозгу не сопровождаются изменениями его положения. Определенного ответа на поставленный вопрос не было дано. Другими словами, возникло столько объяснений, сколько было исследователей. Акерман был склонен отнести отсутствие пульсаторных движений мозга за счет незначительных колебаний артерий мягкой мозговой оболочки, которые при изменении своего просвета не могут вызвать движения всего мозга в целом. Дондерс и Берлин высказали предположение, заключавшееся в том, что при увеличении кровенаполнения мозга часть спинномозговой жидкости всасывается капиллярами. Уменьшение количества крови в мозгу имеет своим следствием транссудацию жидкости из них и установление нарушенных соотношений между кровью и ликвором.

Как можно видеть, объяснение упомянутых выше авторов предполагало чрезвычайно быстрое всасывание спинномозговой жидкости во время систолической части пульсовой волны и не менее быструю отдачу ее при диастолической части пульсовой волны. На основании таких же умозрительных заключений мнение Дондерса оспаривалось Акерманом и Аль-таном (1871), считавшими, что при логическом рассуждении должны наблюдаться как раз совершенно противоположные соотношения. По мнению Акермана и Альтана, правильнее было бы думать, что при систолической части пульсовой волны будет происходить выхождени-плазмы через стенку капилляров, в то время как при диастолической части пульсовой волны вероятнее всасывание капиллярами межтканевой жидкости.

По иному объяснял это И. Навалихин (1874). Он полагал, что изменение количества крови в мозгу не будет сопровождаться пульсацией мозга в том случае, если мозг подвергается известному сжатию. Однако и это заключение оказалось несостоятельным после того, как Грашейем (1887) показал, что сжимаемость мозговой ткани даже меньше, чем сжимаемость кипяченой воды. Согласно данным этого исследователя, усилие, необходимое для сжатия мозга на сколько-нибудь заметную величину, должно быть настолько велико, что столь громадное давление в полости черепа никогда достигнуто быть не может.

Все сказанное позволяет отметить, что на данном этапе знаний по интересующему нас вопросу был правильно установлен факт отсутствия пульсации мозга в герметически закрытом черепе. Была установлена также возможность изменения просвета артерий мягкой мозговой оболочки при изменении кровенаполнения мозга. Не было выяснено, в результате чего положение мозга в закрытом черепе остается неизмененным несмотря на то, что крови в мозгу может быть то больше, то меньше. Для объяснения всего этого возникла так называемая теория Монро-Келли-Бурова, предполагавшая, что при наличии трех несжимаемых компонентов (нервной ткани, ликвора и крови) должно иметь место постоянное изменение соотношения между кровью и спинномозговой жидкостью. Однако механизм этого явления установлен не был.

Было бы сшибкой думать, что все исследователи XIX века, изучавшие циркуляцию крови в мозгу, присоединились к положению об отсутствии пульсации мозга в герметически закрытом черепе взрослого человека. Альтан (1871) и Салатье (Salathe, 1877), описывавшие кровообращение в мозгу в специальных монографиях, присоединялись к мнению авторов, признававших существование пульсовых движений мозга при наличии полной герметичности черепа. Многие авторы, как, например, Альтан, при всей категоричности своих утверждений не подкрепляли их никакими экспериментальными данными и строили свои выводы лишь на основании логических рассуждений и критики опытов авторов, придерживавшихся иной точки зрения.

На основании обширных наблюдений и фактического материала, полученного при различного рода опытах, проделанных на людях с дефектом в костях черепа, Моссо (1881) сделал ничем не оправданный вывод о неизбежности пульсации мозга также и в условиях закрытого черепа.

Наконец, почти такого же взгляда придерживался русский ученый К. Нагель (1889). Не отрицая полностью экспериментальных данных об отсутствии движений мозга в закрытом черепе, Нагель тем не менее делал оговорку. Он считал, что пульсация мозга отсутствует лишь в местах, где мозг плотно прилежит к твердой мозговой оболочке (черепу). В тех же участках, где не существует такого тесного соприкосновения, мозг должен пульсировать.

Другими словами, при невозможности движений мозга в одних местах в силу имеющихся там сопротивлений они будут осуществляться там, где сопротивление колебанию меньше, т. е. за счет пространств, заполненных спинномозговой жидкостью и сообщающихся с полостью позвоночного канала.

Таким образом, мы видим, что последователи теории пульсации мозга в закрытом черепе, учитывая данные, полученные экспериментальным путем, должны были пойти на уступки. Нельзя уже было утверждать существование пульсовых движений мозга в герметически закрытом черепе, однако приверженцы этой устаревшей и не оправдавшей себя теории пытались доказать существование пульсации в той части мозга, которая не плотно прилежит к твердой мозговой оболочке, в частности, в области затылочной мембраны.

Если Лейден (1866) в свое время мог сказать, что для большинства «го современников физиологов и врачей отсутствие пульсации мозга в герметически закрытом черепе являлось несомненным фактом, то в XX столетии исследователи, защищавшие эту точку зрения, оказались в меньшинстве. Это связано было несомненно с развитием нейрохирургии, бурный расцвет которой как раз совпал с началом XX века.

В связи с тем, что операции на мозгу с развитием нейрохирургии стали обычным явлением, возможность непосредственного наблюдения открытой мозговой поверхности через трепанационное отверстие стало доступным большому количеству исследователей. При нарушении целости черепа прежде всего привлекает внимание пульсаторное движение мозга, совпадающее с дыханием и ритмом сердечной деятельности. Отсутствие пульсации мозга в открытом черепе является для нейрохирурга указанием на наличие в мозгу опухоли или абсцесса и расценивается как грозный признак резко повышенного внутричерепного давления. Благодаря такого рода повседневным наблюдениям пульсации мозга в открытом черепе, факт этот был чисто механически перенесен и на закрытый череп. При этом движения мозга в герметически закрытом черепе стали считаться чем-то само собой разумеющимся и не требующим каких-либо доказательств. Господствующая в практике точка зрения нашла свое отражение и в теоретических работах.

Выше уже говорилось, что исследователи XIX столетия, стараясь подойти к решению вопроса о пульсации мозга в закрытом черепе экспериментальным путем, пришли к отрицательным выводам. Иное положение наблюдалось в XX веке.

В теориях циркуляции крови в мозгу, предложенных в наше время, утверждение о пульсации мозга в закрытом черепе выдвигается в качестве основного положения, причем это утверждение ничем не обосновывается и экспериментально не доказывается. Например, теория Е. К. Сеп-па, изложенная в его монографии (1927), имеет в своей основе три предпосылки. Первая из них заключается в утверждении наличия особого строения мозговых капилляров, обладающих якобы эластической оболочкой. Легко видеть, что подобное предположение сводится к отрицанию возможности изменения просвета капиллярами мозга. Иначе говоря, отрицаются фактические данные, которые были получены в середине XIX века, указывавшие на сужение и расширение сосудов мозга при различных физиологических и патологических состояниях. Эта предпосылка Е. К. Сеппа оказалась несостоятельной. Последующие работы гистологов и физиологов доказали отсутствие эластической мембраны на ка: пиллярах мозгового вещества и возможность изменения просвета мозговых сосудов в значительных пределах (см., например, работы П. Е. Сне-сарева, А. П. Анохиной, Б. К. Клосовского, Форбса, Кобба и др.).

Вторая предпосылка Е. К. Сеппа заключалась в утверждении пульсации мозга в закрытом черепе, И в этом случае Е. К. Сепп не счел нужным обосновать свою точку зрения с помощью эксперимента или хотя бы критически рассмотреть опыты, проделанные задолго до появления в свет его работы и утверждавшие совершенно противоположное. Пульсация мозга в закрытом черепе выдвигается им в качестве всем давно известного постулата, несмотря на то, что за полвека до этого опыт с неоспоримостью показал отсутствие пульсаторных движений мозга в условиях сохранения полной герметичности черепа.

В основу третьей предпосылки теории Е. К. Сеппа положено признание ликвора в качестве жидкости, питающей мозговое вещество. Согласно точке зрения Е. К. Сеппа выделяемый сосудистыми сплетениями ликвор поступает в субарахноидальные пространства и оттуда силой пульсовой волны доставляется в мозг. На уровне прекапилляров ликвор входит в мозговую субстанцию и всасывается посткапиллярными вену-лами в сосудистое русло. Через капилляры мозга происходит только обмен газов. На современном уровне наших знаний третья предпосылка Е. К. Сеппа является несостоятельной. Во-первых, ликвор является питательной средой только на определенных стадиях филогенетического и онтогенетического развития. У взрослого ликвор не играет существенной роли в питании мозговой ткани, жизнедеятельность которой обеспечивается веществами, доставляемыми кровью (Б. К. Клосовский, 1947). Во-вторых, трудно представить, чтобы в основе такого сложного акта, каким является всасывание ликвора в мозговую субстанцию, лежал простой механический акт проталкивания ликвора в мозг пульсовой волной. К тому же для такого поршневого действия пульсовой волны необходима пульсация мозга в закрытом черепе, существование которой Е. К. Сеппом доказано не было. Далее разделение Е. К. Сеппом кровяного русла в мозгу в функциональном отношении на прекапилляры, где имеет место всасывание ликвора, и капилляры, где происходит обмен газов, основывается на опровергнутом в настоящее время предположении о наличии на капиллярах мозга эластической оболочки.

Представление Е. К. Сеппа о пульсации мозга в закрытом черепе было выдвинуто им чисто умозрительно лишь для удобства построения определенной теории. И все же, несмотря на это, положение о пульсации мозга в закрытом черепе было принято в работе Пфайфера (1928—1930). Используя только один анатомический метод на основе данных по ангио-архитектоническому строению мозга, Пфайфер, пытался создать целостное представление о циркуляции крови в мозгу. С этой целью он подразделял мозговое кровообращение на три отдела. Первый отдел, по терминологии Пфайфера, деривативный, ведает распределением крови и доставкой ее в тот или другой участок мозгового вещества. Нутритивный отдел мозгового кровообращения представляет собой участок, где осуществляется обмен газов, транссудация и резорбция жидкости. Особое внимание Пфайфер уделяет третьему — регулятивному отделу мозгового кровообращения. Этот отдел мозгового кровообращения выравнивает колебания давления и управляет скоростью тока крови в сосудах мозга. В нем имеются особые приспособления, включенные в качестве связующего звена между деривативным и нутритивным отделом мозгового кровообращения. К числу упомянутых приспособлений относятся так называемые Saugarterien, Druckvenen и Drosselstucke. Таким образом, с одной стороны, Пфайфер присоединяется к представлению о пульсации мозга, т. е. предполагает смещения его, синхронные с пульсом и дыханием, с другой — он утверждает существование целого ряда приспособлений для обеспечения строгого постоянства тока крови в мозгу.

Подобно Е. К. Сеппу, Пфайфер (1928—1930) признает наличие эластической оболочки мозговых капилляров и считает капиллярную сеть мозга жесткой системой, все сосуды в которой подобны пеньковым шлангам. В специальной главе монографии 1928 г., посвященной вопросу о возможном изменении капилляров при пульсации мозга, Пфайфер указывает, что их поведение подобно поведению сонной артерии при откидывании головы назад или наклонении ее вниз. Иначе говоря, пуль-саторные движения мозга сопровождаются растяжением или сокращением капилляров, происходящими только в продольном направлении. Наряду с. точкой зрения упомянутых авторов, считающих установленным фактом пульсацию мозга в закрытом черепе, существует представление по данному вопросу, подобное соображению, высказанному в свое время Нагелем. Мы имеем в виду работу Гюртля (Hurthle, 1927). Согласно мнению Гюртля, не поддающаяся растяжению капсула, в которую заключена центральная нервная система, имеет ряд мест, способных отвечать растяжением на повышение давления внутри черепа при увеличении количества крови в нем. К таким участкам могут быть отнесены затылочная мембрана, мешок твердой мозговой оболочки в спинномозговом канале и вены в той же области. При увеличении содержания крови в сосудах мозга объем полости, в которой помещается головной и спинной мозг, может становиться больше за счет растяжения указанных выше мембран, а также за счет вытеснения крови из венозных сплетений спинного мозга.

Вместе с тем физиологи, использующие при изучении кровообращения в мозгу «окно», вставленное в череп, никогда не наблюдали и не наблюдают пульсаторных движений мозга в условиях сохранения герметичности черепа. Известны, например, многочисленные работы, опубликованные лабораторией Форбса и Кобба, где исследователи изучали реакции артерий мягкой мозговой оболочки при воздействии на них различного рода факторов. Разнообразные варианты опытов позволили констатировать изменение просвета сосудов мягкой мозговой оболочки в широких пределах, но при отсутствии какой бы то ни было пульсации мозга. Выше мы уже указывали на опыты Кларка, наблюдавшего за сосудами мягкой мозговой оболочки кролика через «окно», герметически ввинченное в череп.

Изучение поведения сосудов в упомянутых экспериментах производилось в течение нескольких месяцев, но пульсаторных движений мозга при этом отмечено не было.

Метод герметически вставленного в череп «окна» мы использовали также и в своих работах, производившихся в плане изучения различных сторон проблемы циркуляции крови в мозгу. При выполнении этих работ мы постоянно убеждались, что герметичность черепа является необходимым условием для отсутствия пульсаторных движений мозга. Нарушение целости костей черепа всегда имеет своим следствием появление движений мозга, совпадающих с дыхательными движениями и ритмом сердечных сокращений. Такого рода соотношения могут быть отмечены как на наркотизированном животном, так и в условиях отсутствия наркоза.

Однако движения мозга тотчас же прекращаются, как только в трепанационное отверстие в черепе вставляется окно, т. е. оправленная в металл линза от микроскопа (в наших опытах), и достигается герметичность с помощью заполнения воском незначительных зазоров между окном и костями черепа. Каждый экспериментатор, использовавший метод окна, знает, что между окном и поверхностью мозга всегда остается пространство, заполненное ликвором, благодаря чему мозг никогда не прилежит вплотную к стеклу. Иначе говоря, отсутствие пульсаторных движений мозга в этих случаях отнюдь не является результатом давления окна на поверхность мозга, т. е. результатом механического препятствия для его перемещений. Плотное прилегание мозговой поверхности к стеклу может возникнуть только при внезапном развитии возникшего почему-либо отека или набухания мозгового вещества. Отек или набухание могут быть следствием нарушения нормального оттока венозной крови из полости черепа, зажатия артерий, питающих мозг, или нарушения нормальной сердечной деятельности. Изменение водного обмена нервной ткани может быть также результатом ранения вен и синусов при вставлении «окна» или ранения самого мозгового вещества. При отсутствии нарушений в нормальной циркуляции крови в мозгу отек и набухание никогда не развиваются. Между «окном» и мозговой поверхностью имеется пространство, заполненное ликвором, и мозг не пульсирует. Более того, при экспериментально вызванном сморщивании мозга мозговая поверхность отстоит от костей черепа приблизительно на 3 мм. Мозг свободно располагается в полости черепа. Но и в этих условиях наблюдение мозговой поверхности через герметически вставленное окно говорит об отсутствии пульсаторных движений мозга.

Выше уже было сказано, что при выполнении отдельных работ мы не ограничивались вставлением в череп одного окна, а вставляли два над различными областями мягкой мозговой оболочки. Так как при этих операциях производилось предварительное выпускание больших количеств ликвора и замещение части его физиологическим раствором, не могло быть и речи о давлении окон на поверхность мозга. И несмотря на то, что мозг в этих случаях располагался совершенно свободно в субарахнои-дальном пространстве и отделялся от костей черепа слоем физиологического раствора, пульсации не отмечалось.

Таким образом, следует признать несостоятельными возражения тех авторов, которые считают отсутствие пульсации мозга в закрытом черепе результатом механического давления мозговой поверхности «окном», вставленным в череп (например, Алов И. А., 1949). Если такое явление могло быть возможным на начальных этапах разработки метода «окна», го на современном уровне техники эксперимента оно полностью исключается. Можно считать установленным, что в герметически закрытом черепе мозг не пульсирует. Но достаточно не полностью заделать зазоры между окном и костями черепа для того, чтобы появились пульса-торные движения мозга.

Поскольку «окно» позволяет производить наблюдение мозговой поверхности лишь на участке, ограниченном площадью вставленного «окна», мы поставили своей задачей заменить у животного всю костную крышу черепа прозрачной крышей из какого-либо вещества. Безусловно замена должна была происходить таким образом, чтобы полностью сохранялась герметичность вновь созданного черепа. Тем самым не только значительно расширялось поле наблюдений, но и создавались все предпосылки для решения длящегося более трехсот лёт спора о поведении мозга в герметически закрытом черепе.