Sekundární poranění je doplňkové látky poranění mozku, vyznačující se tím, že nerovnováha v postresuscitation CDO2 a použití, nakonec kulminovat v neuronální smrti. Začíná okamžitě po návratu spontánního oběhu (ROSC). Struktury zvláště citlivé zahrnují hippocampi, thalami, mozkovou kůru, corpus striatum a cerebelární vermi (obr. 2), díky vysoce metabolicky aktivní tkáni. Kromě podchlazení existují omezené studie zkoumající fyziologické proměnné, které zhoršují sekundární zranění. Tabulka 1 shrnuje mechanismy sekundárního poškození.
Mikrocirkulace a reperfuzní poškození
Po ROSC, mikrocirkulace poruchy vést k dalšímu neuronu dysfunkce. Cerebrovaskulární endotel hraje rozhodující roli při udržování integrity hematoencefalické bariéry, regulaci mikrocirkulačního průtoku krve a uvolňování autoantikoagulačních mediátorů. Endoteliální funkce jsou ohroženy a biomarkery cerebrovaskulárního endoteliálního poškození jsou spojeny s nepříznivými výsledky u HIBI .
po ROSC způsobuje reperfuzní poškození neuronální dysfunkci navzdory obnovení CDO2 . Po počátečním období cerebrální hyperémie následuje hypoperfúze, což vede ke stavu „no-reflow“, který zhoršuje sekundární poškození. Mechanismy zapojené do stavu bez přetavení zahrnují zhoršenou vazomotorickou regulaci, sníženou produkci oxidu dusnatého a výslednou vazokonstrikci . Extravazace intravaskulární vody porézní hematoencefalickou bariérou s perivaskulárním edémem vede ke zvýšené intravaskulární viskozitě a cerebrovaskulární rezistenci . Mezi další mechanismy zapojené do reperfuzního poškození patří uvolňování volných radikálů, produkce glutamátu a intracelulární akumulace Ca2+.
endoteliální autoantikoagulační dysfunkce způsobuje difúzní mikrotromby v cerebrovaskulatuře . Souběžná porucha vazodilatace způsobuje zvýšenou cerebrovaskulární rezistenci a snižuje CBF . Intervenční studie ukazují, že heparin a tkáňový aktivátor plazminogenu zlepšují mikrocirkulační tok . Tato zjištění se však při prospektivním hodnocení nepromítla do lepších výsledků . Konečně, intravenózní prostacyklinu je navrženo podporovat endoteliální funkce prostřednictvím vasodilatační a antiagregační účinky , které se ale klinické studie zatím nejsou k dispozici. Tabulka 2 shrnuje mechanismy podílející se na reperfuzním poškození.
Hemoglobin
Hemoglobin je hlavní determinantou arteriální obsah kyslíku. Ve studiích traumatického poškození mozku na zvířatech souběžná anémie zhoršuje sekundární poškození apoptózou . Fyziologické přínosy zlepšené CDO2 z transfúze však musí být vyváženy riziky spojenými s exogenními červenými krvinkami. Ačkoli hemoglobin <70 g/L je přijal transfuzi práh pro nonbleeding intenzivní péče pacientům , že zůstává nejasné, zda liberální práh je vhodné u pacientů s poranění mozku, kteří jsou náchylné k sekundární zranění z anémie .
důkaz anémie přispívající k sekundárnímu poškození u HIBI je omezen na observační studie. Nakao a kol. provedli retrospektivní studii 137 subjektů se svědkem CA a zjištěno, že vyšší vstupné hemoglobinu, který byl nezávislým prediktorem 28-denní příznivý neurologický výsledek (NEBO 1.26, 95% CI 1,00 až 1.58) . Tato zjištění byla potvrzena Wangem et al., který prokázal souvislost s nepříznivým výsledkem a nižším přijetím hemoglobinu . Nedávno, Johnson a kol. provedeny multicentrické observační studie 598 pacientů a zjistili, že příznivý výsledek pacienti měli významně vyšší hladiny hemoglobinu (126 g/L versus 106 g/L, p < 0.001), zjištění, které přetrvávaly po úpravě .
navzdory regresní úpravě může být přijímací anémie vystavena silnému zbytkovému nebo neměřenému zmatení. Není jasné, zda přijetí hemoglobin zachycuje velikost účinku, který má anémie na sekundární zranění. Wormsbecker et al. započítal to zkoumáním vztahu mezi průměrným hemoglobinem po dobu 7 dnů a neurologickým výsledkem. Zjistili, že pacienti s příznivým výsledkem měli významně vyšší 7denní průměrný hemoglobin (115 g / l oproti 107 g/ L, p = 0,05). Multivariabilní regrese dále prokázala, že nižší 7denní průměrný hemoglobin byl spojen s nepříznivým výsledkem (nebo 0,75 na 10 g/L změna hemoglobinu, 95% CI 0,57-0,97). Důležité, Ameloot et al. v observační studii 82 pacientů bylo zjištěno spojení mezi hemoglobinem a mírou okysličení mozku. Našli lineární asociace mezi hemoglobinu a mozek regionální saturace kyslíkem (rSO2) pomocí blízké infračervené spektroskopie s hemoglobinem <100 g/L byl identifikován jako cutoff pro nižší rSO2 . Navíc, oni prokázali, že říct koncentrace hemoglobinu <123 g/L byla spojena s horší neurologický výsledek, zejména u pacientů s rSO2 < 62.5% (NEBO 2.88, 95% CI 1.02–8.16) . Je nutný další výzkum, aby se zjistila souvislost mezi anémií a současnou hypoxií mozku a zkoumal se účinek prahových hodnot transfúze na výsledek v HIBI.
oxid uhličitý
parciální tlak arteriálního oxidu uhličitého (PaCO2) moduluje cerebrovaskulární rezistenci a CBF prostřednictvím svých účinků na hladkou svalovinu cév . Konkrétně hypokapnie (PaCO2 < 35 mmHg) indukuje cerebrovaskulární vazokonstrikci a snižuje CBF asi o 2% až 3% na každých 1 mmHg PaCO2 . Klinicky hypokapnie snižuje intrakraniální tlak (ICP) snížením cerebrovaskulárního objemu . Trvalá hypokapnie však může snížit CBF, zvýšit extrakci kyslíku v mozku a vyvolat ischemii . Naopak hyperkapnie (PaCO2 > 45 mmHg) je cerebrovaskulární vazodilatátor, který způsobuje hyperemii , zhoršuje ICP a snižuje CBF . Hyperkapnie je také spojena s excitotoxicitou a zvýšenou potřebou kyslíku v mozku . Důležité je, že PaCO2 vaskulární reaktivita je zachována po HIBI, takže regulace PaCO2 je klinicky významná a rozhodující determinant CDO2 . Optimální PaCO2 u jednotlivých pacientů, není známo, ale představuje jedinečnou příležitost pro pokročilé neurofyziologická sledování pomocí transkraniální Dopplerovské sonografie k vyhodnocení CBF, ICP, a cerebrovaskulární rezistence s různou PaCO2 úrovní v HIBI.
poruchy v PaCO2 v HIBI byly hodnoceny v observačních studiích HIBI. Roberts et al. provedla retrospektivní studii u 193 pacientů a zkoumala účinky hypokapnie a hyperkapnie ve srovnání s normokapnií (PaCO2 35-45 mmHg) na výsledek. Prokázali vztah mezi nepříznivým neurologickým výsledkem a oba hypokapnie (NEBO 2.43, 95% CI 1.04–5.65) a hyperkapnie (NEBO 2.20, 95% CI 1.03–4.71) . Expozice hypokapnie a hyperkapnie se vyskytly 36% a 42% času po CA, takže expozice fluktuace CO2 byla významná. Autoři sledovali, že studie s analýzou prospektivní registr pacientů s HIBI a našli významnou souvislost mezi normocapnia a dobrý neurologický výsledek (NEBO 4.44, 95% CI 1.33–14.85) . Schneider a kol. provedla rozsáhlé multicentrické databáze studie 16,542 pacientů s HIBI a zkoumali účinky hypokapnie v HIBI, a prokázali významnou asociaci mezi nemocniční mortalitou a hypokapnie (NEBO 1.12, 95% CI 1,00 až 1.24) ve srovnání s normocapnia . Vzhledem k zdravé biologické věrohodnosti a dostupným klinickým údajům vyžaduje regulace PaCO2 další systematické studium k určení přesné optimální terapeutické strategie po HIBI. Kritické vazby s intrakraniálními fyziologickými parametry týkajícími se ICP, CBF a oxygenace mozku a fluktuace PaCO2 jsou logickými budoucími cíli v této oblasti.
mozkový edém
po HIBI je mozkový edém uznávanou komplikací, která způsobuje sekundární zranění. Protože pevné celkový intrakraniální objem, nárůst parenchymu hromadně z mozkového edému v HIBI může způsobit nitrolební hypertenze s výsledným poklesem mozkové perfuze tlak, CBF, a CDO2 . Tento začarovaný cyklus mozkového edému vyvolávajícího zvýšenou ICP způsobuje transtentoriální herniaci a smrt mozku.
vznik mozkového edému nastává v důsledku vazogenních nebo cytotoxických mechanismů. V počátečních stádiích vychází vazogenní edém z posunů tekutin z intravaskulárního do cerebrálního intersticiálního prostoru. Klíčem k tomuto procesu je aquaporin-4 membránový protein, který transportuje vodu přes buněčné membrány v centrálním nervovém systému. Aquaporin-4 proteiny jsou umístěny v perivaskulární astrocytární endfeet, procesy a ependyma . Je aquaporin-4 perivaskulární bazén je identifikován jako převládající klastru zapojených do patofyziologie mozkového edému po HIBI, se zvýšenou aquaporin-4 výraz, vyskytující se v průběhu 48 h po nástupu mozkové ischemie . Zajímavě, Nakayama a kol. ukázal, že 7,5% hypertonický solný roztok oslabené mozkový edém u wild-type myší model HIBI, ale neměl žádný účinek v aquaporin-4-knockout model, a tím prokázat význam aquaporin-4 v patofyziologii mozkového edému a zvýraznění jeho terapeutický potenciál . Hypertonické podávání fyziologického roztoku také obnovuje integritu hematoencefalické bariéry zprostředkovanou aquaporinem-4 v hippocampi, mozečku, kůře a bazálních gangliích . Dále, Nakayama a kol. zjištěno, že dosažení sérové osmolality >350 mOsm/L s kontinuální infuze conivaptan, V1 a V2 antagonisty, oslabené mozkový edém , což dokazuje, že vliv aquaporin-4 na snížení otoku mozku dochází prostřednictvím osmotické gradienty, na rozdíl od specifického intravenózní osmotické činidlo sama (např. 7.5% hypertonický solný roztok).
alternativně cytotoxický edém pochází z buněčné metabolické krize a vyčerpání intracelulární energie. Snížený adenosintrifosfát (obr. 1) vede k selhání energeticky závislých iontových kanálů a intracelulární retenci sodíku a vody. Rungta a kol. zjištěno, že Na+CL− receptor SLC26A11 je kritický modulátor intracelulárního transportu chloridu a následného mozkového edému po ischemii . Autoři ukázali, že blokáda tohoto receptoru oslabila cytotoxický mozkový edém po HIBI. Úloha antagonismu Na + Cl-receptoru po HIBI je ještě třeba objasnit, ale představuje budoucí terapeutický cíl.
kromě toho se sulfonylmočovinové receptory také podílejí na patofyziologii mozkového edému po ischemii. Glyburid, inhibitor sulfonylmočovinového receptoru, zmírňuje maligní mozkový edém po akutním středním mozkovém infarktu . Tato zjištění jsou potvrzena studiemi na zvířatech, které prokazují, že antagonismus sulfonylmočovinového receptoru snižuje mozkový edém po neuronální ischemii .
mozková AUTOREGULACE
mozek má vrozenou schopnost regulovat průtok krve tak, aby odpovídal metabolickým požadavkům. Tento jev, nazývaný mozková AUTOREGULACE, umožňuje cerebrovaskulatuře podstoupit vazokonstrikci a vazodilataci v rozmezí středního arteriálního tlaku (MAP) k udržení stabilní CBF . Cerebrální AUTOREGULACE zmírňuje účinky hypoperfúze (ischémie) a hyperperfúze .
identifikace individualizovaných mapových cílů po HIBI pomocí monitorování mozkové AUTOREGULACE je atraktivní koncept, který získal značný zájem. Zpočátku, Nishizawa et al. prokázal lineární vztah mezi MAP a CBF (indexovaný jugulární žilní oxymetrií), což naznačuje úplnou dysfunkční mozkovou autoregulaci po HIBI. Poté, Sundgreen et al. vyrobeno mozkové autoregulace křivky u pacientů s HIBI provedením postupně zvyšuje v MAPĚ s noradrenalinu a současně odhad CBF s střední mozkové tepny rychlost na základě transkraniální Dopplerova ultrasonografie . Z 18 pacientů studovaných Sundgreenem a kol., cerebrální AUTOREGULACE chyběla u 8 a byla přítomna u 10 pacientů. U pěti z deseti pacientů se zachovanou mozkovou autoregulací byla dolní hranice AUTOREGULACE posunuta doprava se střední mapou 114 mmHg (rozmezí 80-120 mmHg) . Tento ověřovací studie prokázaly heterogenní povaze mozkové autoregulace u pacientů s HIBI, a navrhl, že dolní hranici autoregulace může být výrazně vyšší, než tradiční MAPĚ cíle po HIBI.
v Poslední době, sledování pomocí blízké infračervené spektroskopie získal značný zájem jako neinvazivní metoda optimální MAPĚ identifikace a hodnocení mozkové autoregulace po HIBI. Blízké infračervené spektroskopie měří rSO2 v nejvzdálenějších 2 cm, z čelní lalok, představuje stav okysličený hemoglobin v mikrovaskulatuře, a blíží CBF . Proto, neustále integrující fluktuace mezi MAP a rSO2, je generován Pearsonův součin-moment korelační koeficient. Tento korelační koeficient (COx) se pohybuje mezi -1 a +1. Pozitivní hodnoty COx, kde existuje pozitivní a lineární korelace mezi MAP a rSO2, naznačují dysfunkční autoregulaci . Téměř nulové a záporné hodnoty COx naznačují intaktní autoregulaci (tj. rSO2 zůstává relativně konstantní i přes různé mapy). Optimální mapa je označena jako mapa s nejnižší hodnotou COx, jak je znázorněno na obr. 3. Lee a kol. prokázal, že COx identifikoval dolní hranici AUTOREGULACE u prasečího modelu pediatrické HIBI . Nedávno, Ameloot a kol. retrospektivně vypočteno COx pomocí MAP a rSO2 k označení, že AUTOREGULACE byla neporušená u 33 z 51 subjektů s HIBI. Poté Pham et al. ukázalo se, že COx byl významně vyšší u nepřeživatelů HIBI než u přeživších . Ačkoli vyšší COx byl spojen s nepřeživateli, neexistovala žádná souvislost mezi rSO2 a mortalitou. Nedávno náš výzkumný tým prokázal proveditelnost monitorování COx v reálném čase a identifikaci optimální mapy prospektivně u 20 pacientů po CA. Předměty strávil přibližně 50% času mimo ±5 mmHg v rozsahu od optimální MAPY, a co je důležité, optimální MAPA byla důsledně identifikovány u 19 z 20 subjektů. Koncept individualizovaných perfuzních tlaků se objevuje jako atraktivní terapeutický cíl a lepší klinický výsledek je spojen, pokud je skutečná mapa udržována v blízkosti identifikované optimální mapy. Je nezbytné rozpoznat nevýhody cílení významně vpravo posunutá optimální mapa, zejména u pacientů s narušenou funkcí levé komory po CA. Zvýšení afterloadu na dekompenzace levé komory může výrazně snížit tepový objem a srdeční výdej, umístění zraněný mozek na zvýšené riziko ischemie. Zvýšené cíle MAP v HIBI by proto měly být zváženy proti současné funkci myokardu. Značná práce zůstává dále vymezit, pokud individualizované perfuzní cíle snižují hypoxii mozku a sekundární zranění a jsou spojeny se zlepšeným neurologickým výsledkem.
Teploty
Cílené řízení teploty je historicky zaměření značné HIBI výzkumu. Jedná se o oporu v řízení HIBI zmírněním sekundárního zranění po CA . Na buněčné úrovni jsou příznivé účinky hypotermie dobře zdokumentovány. Cerebrální metabolismus je snížen o 5% až 10% na 1 °C snížení tělesné teploty jádra. Kromě toho se celosvětová produkce oxidu uhličitého a spotřeba kyslíku snižují úměrně ke snížení tělesné teploty jádra . Snížením mozkového metabolismu se hypotermie vyhýbá nadměrnému intracelulárnímu anaerobnímu metabolismu, což vede ke zvýšené produkci laktátu. Hypotermie také zlepšuje využití mozkové glukózy a umožňuje použití dostupných zásob buněčné energie pro nezbytné buněčné funkce v souladu s přežitím neuronů . Další výhody podchlazení patří prevence apoptózy snížením proapoptotic mediátorů, jako jsou p53, tumor nekrotizující faktor α, kaspázy enzymy, zatímco zvýšení exprese antiapoptotic proteiny, jako je Bcl-2 . Podchlazení také zabraňuje mitochondriální dysfunkce, klíč dráhy zapojené v podpoře apoptózy uvolněním cytochromu c oxidázy do buněčné cytoplazmy . Konečně, hypotermie snižuje zánětlivé mediátory, jako je interleukin-1 rodinu cytokinů, stejně jako chemotaxe leukocytů do mozkové intersticiální tkáně , snižuje excitotoxic uvolňování neurotransmiterů (glutamát a glycin) , a snižuje volné radikály po HIBI . Trvalá hypotermie má také škodlivé fyziologické účinky týkající se potlačení imunity, hemokoncentrace, koagulopatie, arytmií, poruch elektrolytů a hemodynamické nestability, které je třeba zvážit proti možným výhodám . Kromě toho může dojít k neúmyslné hypotermii po CA, což naznačuje možné vážné poškození klíčových center termoregulace, včetně hypotalamu .
Hypertermie je spojena s řadou patofyziologických následky, které jsou potenciálně škodlivé po HIBI. Konkrétně může hypertermie zvýšit propustnost hematoencefalické bariéry, což vede ke zhoršení mozkového edému, ICP a mozkové ischémie. Kromě toho, hypertermie zvyšuje glutamátu produkce, což způsobuje intracelulární Ca2+ příliv, což vede k neuronální buněčné smrti, záchvaty, a další druhotné zranění . Zvýšený metabolismus mozku, hyperemický průtok krve a zvýšený ICP jsou dalšími následnými důsledky nekontrolované hypertermie v HIBI . Nedávno jsme ukázali, že hypertermie je spojena s dysfunkční autoregulací u pacientů s HIBI .
klinické studie prokázaly pevnou vazbu mezi hypotermií a zlepšeným výsledkem po CA. V roce 2002, dvě randomizované kontrolované studie prokázaly výrazné zlepšení v klinických výsledcích u pacientů s CA po ventrikulární fibrilace nebo ventrikulární tachykardie, kteří byli léčeni hypotermie ve srovnání s běžnou péči . Přetrvávající kritika obou studií bylo, že standardní-of-care skupin zachována tělesná teplota >37 °C, a tím vystavuje pacienty škodlivé účinky hypertermie. To vyvolalo třetí nedávnou randomizovanou kontrolovanou studii srovnávající regulaci tělesné teploty jádra 36 °C (normotermie) versus 33 °C (hypotermie) po CA . Tato pragmatická studie zahrnovala pacienty s HIBI se všemi počátečními srdečními rytmy a nakonec neprokázala znatelný přínos hypotermie oproti normotermii . Důležité je, že je třeba konstatovat, že udržování normotermie při 36 °C po CA vyžaduje aktivní chlazení. Negativní účinky trvalé hypertermie a nepříznivé výsledky po CA jsou dobře zavedeny, čímž se posiluje význam agresivní regulace tělesné teploty jádra u pacientů po CA. Je možné, že individuální teploty cíle existují v rámci pacientů s HIBI, a neschopnost současné studie současně sledovat mozkové metabolismus, ICP, a biomarkery degenerace neuron má omezené jsou naše schopnosti, aby se tyto pacient-specifické rozdíly.
Normobarická hyperoxie
rozpuštěná část kyslíku v plazmě významně přispívá k celkovému obsahu kyslíku. Nicméně, v nemoci státy, tato část může mít klíčovou roli v zajištění dostatečné saturace hemoglobinu pro CDO2 a překonání difúzní bariéry obnovit normální buněčný metabolismus. Rozšiřovat arteriální kyslíku obsah je nabízený jako zásadní modifikovatelné faktor v optimalizaci CDO2 po HIBI, s normobaric hyperoxie, že navrhl, aby dosažení tohoto cíle.
při ROSC dochází k reperfuznímu poškození v důsledku produkce volných radikálů kyslíku, což vede k intracelulární oxidaci . Examples include superoxide (O2 −), hydrogen peroxide (H2O2), hydroxyl anion (OH−), and nitrite (NO2 −). Endogenous antioxidants balance the generation of free radicals and stabilize cellular function. Inadvertent normobaric hyperoxia in HIBI may tip this balance in favor of free radical production, cellular oxidation, and neuronal death . Ačkoli systematický přehled studií na zvířatech z HIBI navrhl, že zvýšené neuron dysfunkce dochází po normobaric hyperoxie, tam byl významný mezi-studie různorodost s ohledem na ventilační strategie, načasování a dávka normobaric hyperoxie, současné užívání podchlazení, a vybrané základní výsledky . Tam je také několik hlášené nežádoucí účinky spojené s normobaric hyperoxie, včetně zvýšené vaskulární rezistence (mozková, infarkt, a systémové), snížení CBF, záchvaty, a zvýšené uvolňování neuronální degenerace biomarkery jako neuron-specifické enolázy .
výzkumníci v několika studiích hodnotili normobarickou hyperoxii u HIBI s protichůdnými výsledky. Kuisma a kol. provedla randomizovanou studii pacientů, kterým byl po ROSC podán 21% nebo 100% inspirovaný kyslík . Skupina, která obdržela 21% vdechovaného kyslíku vykazovaly nižší sérová hladina neuron-specifické enolázy, než normobaric hyperoxie skupiny, které nebyly podrobeny současné podchlazení. Kilgannon et al. dotazoval databázi dopadů projektu s více než 400 000 pacienty . Zahrnovali pacienty s netraumatickou CA a kardiopulmonální resuscitací do 24 hodin před přijetím na intenzivní péči. Jejich cílem bylo prozkoumat souvislost mezi hyperoxií a úmrtností. Ve srovnání s předměty v normoxia skupiny, jedinců s normobaric hyperoxie (parciální tlak arteriálního kyslíku >300 mmHg), měli vyšší souborům in-hospital mortality (NEBO 1,8, 95% CI-1.5–2.2). Ve srovnání s normoxií byla hypoxie (PaO2 < 60 mmHg) také spojena se zvýšenou úmrtností v nemocnici (nebo 1, 3, 95% CI 1, 1-1, 5). Spindelboeck a kol. studoval normobaric hyperoxie a hypoxemie během CA a zjistil, že obě byly spojeny se zvýšenou mortalitou , což naznačuje, že škodlivé účinky normobaric hyperoxie může dojít v časných stádiích HIBI. Konečně, Bellomo et al. provedla retrospektivní analýzu pacientů s CA a prokázala, že normobarická hyperoxie a hypoxémie byly spojeny se zvýšenou mortalitou; po úpravě však tento vztah již nebyl významný . Je nejdůležitější, významné omezení v metodice by mělo být poznamenáno, zejména retrospektivní charakter těchto studií, omezení použití úmrtnosti jako primární výsledek v poranění mozku populace, a skutečnost, že definice normobaric hyperoxie s jedním PaO2 > 300 mmHg, nezachycuje skutečný biologický expozice pacientů k normobaric hyperoxie po CA. Kromě toho nebyla ve výše uvedených studiích běžně používána hypotermie.
další retrospektivní analýzy zkoumající použití normobarické hyperoxie se souběžnou hypotermií tento nedostatek vyřešily. Janz a kol. prokázala souvislost mezi nepříznivým neurologickým výsledkem a podáváním normobarické hyperoxie . Tyto výsledky jsou v kontrastu s výsledky uvedenými Ihle et al. a Lee et al., který neprokázal souvislost mezi normobarickou hyperoxií a nepříznivým neurologickým výsledkem se souběžnou hypotermií . Poté prospektivní studie odhalila souvislost mezi příznivým neurologickým výsledkem a vyšším průměrným PaO2 . Souběžná hypotermie tedy může hrát roli při úpravě škodlivých účinků normobarické hyperoxie u HIBI.