rmtОбщая реаниматологияGeneral Reanimatology1813-97792411-7110FSBI "SRIGR" RAMS10.15360/1813-9779-2020-2-22-29rmt-1881Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРАКТИКАCLINICAL STUDIES AND PRACTICEОртостатические изменения гемодинамики при повреждениях головного мозгаOrthostatic Hemodynamic Changes in Brain DamageДороговцевВ. Н.DorogovtsevV. N.

Виктор Николаевич Дороговцев

107031, г. Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2

Viktor N. Dorogovtsev

25 Petrovka Str., Bldg. 2, 107031 Moscow

vicdor@yandex.ruМолчановИ. В.MolchanovI. V.

107031, г. Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2

Igor V. Molchanov

25 Petrovka Str., Bldg. 2, 107031 Moscow

ЯнкевичД. С.YankevichD. S.

107031, г. Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2

Dmitriy S. Yankevich

25 Petrovka Str., Bldg. 2, 107031 Moscow

Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологииРоссияFederal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and RehabilitologyRussian Federation2020240420201622229Copyright © Дороговцев В.Н., Молчанов И.В., Янкевич Д.С., 20202020Дороговцев В.Н., Молчанов И.В., Янкевич Д.С.Dorogovtsev V.N., Molchanov I.V., Yankevich D.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.reanimatology.com/rmt/article/view/1881

Цель работы — изучение ортостатических изменений гемодинамики у пациентов с хроническими нарушениями сознания после критических повреждений головного мозга.

Материалы и методы

Материалы и методы. Обследовали 30 пациентов (10 женщин и 20 мужчин) с хроническими нарушениями сознания после тяжелых повреждений головного мозга в возрасте 45±7 лет, 10 из которых были в вегетативном состоянии (ВС) и 20 — с синдромом малого сознания (СМС). Основными причинами повреждений мозга были черепно-мозговая травма (53% пациентов) и нарушения мозгового кровообращения (НМК) (23,3%). Остальные пациенты были с постгипоксической энцефалопатией и после хирургического удаления опухолей головного мозга. Пассивный ортостатический тест (ПОТ) 0°–60°–0° проводили с помощью стола вертикализатора с электрическим приводом (Vario Line). Гемодинамический мониторинг во время вертикализации состоял в неинвазивной регистрации артериального давления на плечевой артерии осциллометрическим способом, в регистрации показателей ударного объема (УО) и минутного объема кровообращения (МОК) методом импедансной кардиографии с помощью многофункционального монитора «Task Force Monitor 3010i» (CNSystem, Austria). Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета статистических программ Statistica 10.

Результаты

Результаты. Ортостатическую стабильность гемодинамики выявили у 26 из 30 пациентов с хроническими нарушениями сознания после критических повреждений головного мозга. Она проявлялась стабильными показателями систолического артериального давления (САД) в наклонном ортостатическом и горизонтальном положении (120,7±2,2 и 121,1±3,6 мм рт. ст. соответственно, р>0,05). У 3 пациентов наблюдали ортостатическую гипотензию и у одного — синдром постуральной тахикардии (СПОТ). Провели сравнительный анализ выявленных ортостатических изменений гемодинамики обследованных пациентов с литературными данными, описывающими ортостатические изменения гемодинамики с применением ПОТ, у пациентов с тяжелыми повреждениями головного мозга, обследованных до и после развития смерти мозга.

Заключение

Заключение. Ортостатическая стабильность кровообращения может кратковременно поддерживаться у пациентов с последствиями критических диффузных повреждений головного мозга, сопровождающихся хроническими нарушениями сознания. Критические повреждения головного мозга, приводящие к состоянию смерти мозга, сопровождаются значительным снижением всех гемодинамических показателей и выраженной ортостатической гипотензией с возвращением артериального давления к исходным значениям при возврате пациента в горизонтальное положение.

Aim

Aim: to study orthostatic hemodynamic changes in patients with chronic disorders of consciousness after critical brain damage.

Materials and methods

Materials and methods. We studied 30 patients (10 women and 20 men) with chronic disorders of consciousness after severe brain damage aged 45±7 years, 10 of which were in the vegetative state (VS) and 20 had the minimally conscious state (MCS). The main causes of brain damage were traumatic brain injury (53% of patients) and cerebrovascular accidents (CVA) (23.3%). The rest of the patients had posthypoxic encephalopathy or were after brain tumor removal surgery. Passive orthostatic test (POT) 0° to 60° to 0° was performed using an electrically driven tilt table (Vario Line). Hemodynamic monitoring during the verticalization was done using a non-invasive oscillometric recording of blood pressure on the brachial artery, stroke volume (SV) and cardiac minute output (CMO) were measured by impedance cardiography with the multifunctional «Task Force Monitor 3010i» (CNSystem, Austria). Data were statistically analyzed using the Statistica 10 software package.

Results

Results. Orthostatic hemodynamic stability was found in 26 out of 30 patients with chronic disorders of consciousness after critical brain damage. It was manifested by stable systolic blood pressure (SBP) in tilted orthostatic and horizontal position (120.7±2.2 and 121.1±3.6 mmHg, respectively, P>0.05). Orthostatic hypotension was observed in 3 patients and postural tachycardia syndrome (PTS) in one patient. We compared orthostatic hemodynamic changes in the studied cohort versus published data on orthostatic hemodynamic changes uncluding POT revealed in patients with severe brain damage examined before and after brain death.

Conclusion

Conclusion. Orthostatic stability of blood circulation can be maintained for a short period of time in patients surviving after critical diffuse brain damage associated with chronic disorders of consciousness. Critical brain damage resulting in brain death associates with a significant reduction of all hemodynamic parameters and severe orthostatic hypotension with restoration of initial blood pressure values when the patient is returned to the horizontal position.

критические поврежденияголовной мозгсистемная гемодинамикаортостатическая пробаспинальная регуляция кровообращенияортостатическая гипотензиясмерть мозгаcritical damagebrainhemodynamicsorthostatic testspinal regulation of circulationorthostatic hypotensionbrain deathReferencesStocchetti N., Carbonara M., Citerio G., Ercole A., Skrifvars M.B., Smielewski P., Zoerle T., Menon D.K. Severe traumatic brain injury: targeted management in the intensive care unit. Lancet Neurol. 2017; 16 (6): 452–464. DOI: 10.1016/S1474-4422(17)30118-7Stocchetti N., Carbonara M., Citerio G., Ercole A., Skrifvars M.B., Smielewski P., Zoerle T., Menon D.K. Severe traumatic brain injury: targeted management in the intensive care unit. Lancet Neurol. 2017; 16 (6): 452–464. DOI: 10.1016/S1474-4422(17)30118-7Thrift A.G., Thayabaranathan T., Howard G., Howard V.J., Rothwell P.M., Feigin V.L., Norrving B., Donnan G.A., Cadilhac D.A. Global stroke statistics. Int J Stroke. 2017; 12 (1): 13–32. DOI: 10.1177/1747493016676285.Thrift A.G., Thayabaranathan T., Howard G., Howard V.J., Rothwell P.M., Feigin V.L., Norrving B., Donnan G.A., Cadilhac D.A. Global stroke statistics. Int J Stroke. 2017; 12 (1): 13–32. DOI: 10.1177/1747493016676285.Sanganalmath S.K., Gopal P., Parker J.R., Downs R.K., Parker J.C. Jr, Dawn B. Global cerebral ischemia due to circulatory arrest: insights into cellular pathophysiology and diagnostic modalities. Mol Cell Biochem. 2017; 426 (1–2): 111–127. DOI: 10.1007/s11010-016-2885-9.Sanganalmath S.K., Gopal P., Parker J.R., Downs R.K., Parker J.C. Jr, Dawn B. Global cerebral ischemia due to circulatory arrest: insights into cellular pathophysiology and diagnostic modalities. Mol Cell Biochem. 2017; 426 (1–2): 111–127. DOI: 10.1007/s11010-016-2885-9.Eapen B.C., Georgekutty J., Subbarao B., Bavishi S., Cifu D.X. Disorders of Consciousness. Phys Med Rehabil Clin N Am. 2017 May; 28 (2): 245–258. DOI: 10.1016/j.pmr.2016.12.003.Eapen B.C., Georgekutty J., Subbarao B., Bavishi S., Cifu D.X. Disorders of Consciousness. Phys Med Rehabil Clin N Am. 2017 May; 28 (2): 245–258. DOI: 10.1016/j.pmr.2016.12.003.Spinello I.M. Brain Death Determination. J Intensive Care Med. 2015; 30 (6): 326–337. DOI: 10.1177/0885066613511053.Spinello I.M. Brain Death Determination. J Intensive Care Med. 2015; 30 (6): 326–337. DOI: 10.1177/0885066613511053.Kamiya A., Kawada T., Sugimachi M. Systems physiology of the baroreflex during orthostatic stress: from animals to humans. Front Physiol. 2014; 5: 256. PMID: 25071601 PMCID: PMC4086024 DOI: 10.3389/fphys.2014.00256Kamiya A., Kawada T., Sugimachi M. Systems physiology of the baroreflex during orthostatic stress: from animals to humans. Front Physiol. 2014; 5: 256. PMID: 25071601 PMCID: PMC4086024 DOI: 10.3389/fphys.2014.00256Zhang J., Mifflin S.W. Subthreshold aortic nerve inputs to neurons in nucleus of the solitary tract. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2000; 278 (6): R1595–604. DOI: 10.1152/ajpregu.2000.278.6.R1595Zhang J., Mifflin S.W. Subthreshold aortic nerve inputs to neurons in nucleus of the solitary tract. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2000; 278 (6): R1595–1604. DOI: 10.1152/ajpregu.2000.278.6.R1595Thrasher T.N. Baroreceptor regulation of vasopressin and renin secretion: low-pressure versus high-pressure receptors. Front. Neuroendocrinol. 1994 15: 157–196. PMID: 7813742 DOI: 10.1006/frne.1994.1007Thrasher T.N. Baroreceptor regulation of vasopressin and renin secretion: low-pressure versus high-pressure receptors. Front. Neuroendocrinol. 1994 15: 157–196. PMID: 7813742 DOI: 10.1006/frne.1994.1007Суворов А.Ю., Иванова Г.Е., Белкин А.А., Стаховская Л.В. Вертикализация пациентов с риском возникновения ПИТ — синдрома. Вестник восстановительной медицины. 2015; 4: 37–43.Suvorov A.Yu., Ivanova G.E., Belkin A.A., Stakhovskaya L.V. Verticalization of patients with a risk of post intensive care unit syndrome. Vestnik vosstanovitelnoj meditsiny. 2015; 4: 37–43 [In Russ.]Ancona E., Quarenghi A., Simonini M., Saggini R., Mazzoleni S., De Tanti A., Saviola D., Salvi G.P. Effect of verticalization with Erigo® in the acute rehabilitation of severe acquired brain injury. Neurol Sci. 2019; 40: 2073–2080 DOI: 10.1007/s10072-019-03917-0.Ancona E., Quarenghi A., Simonini M., Saggini R., Mazzoleni S., De Tanti A., Saviola D., Salvi G.P. Effect of verticalization with Erigo® in the acute rehabilitation of severe acquired brain injury. Neurol Sci. 2019; 40: 2073–2080 DOI: 10.1007/s10072-019-03917-0.Kubicek W.G., Patterson R.P., Witssoe D.A. Impedance cardiography is noninvasive method of monitoring cardiac function and other parameters of cardiovascular system. Ann NY Acad Sci 1970; 170, 724–732.Kubicek W.G., Patterson R.P., Witssoe D.A. Impedance cardiography is noninvasive method of monitoring cardiac function and other parameters of cardiovascular system. Ann NY Acad Sci 1970; 170, 724–732.Freeman R., Wieling W., Axelrod F.B., Benditt D.G., Benarroch E., Biaggioni I., Cheshire W.P., Chelimsky T., Cortelli P., Gibbons C.H., Goldstein D.S., Hainsworth R., Hilz M.J., Jacob G.., Kaufmann H, Jordan J., Lipsitz L.A., Levine B.D., Low P.A., Mathias C., Raj S.R., Robertson D., Sandroni P., Schatz I., Schondorff R., Stewart J.M., van Dijk J.G. Consensus statement on the definition of orthostatic hypotension, neurally mediated syncope and the postural tachycardia syndrome. Clin Auton Res. 2011; 21 (2): 69–72. DOI: 10.1007/s10286-011-0119-5.Freeman R., Wieling W., Axelrod F.B., Benditt D.G., Benarroch E., Biaggioni I., Cheshire W.P., Chelimsky T., Cortelli P., Gibbons C.H., Goldstein D.S., Hainsworth R., Hilz M.J., Jacob G., Kaufmann H, Jordan J., Lipsitz L.A., Levine B.D., Low P.A., Mathias C., Raj S.R., Robertson D., Sandroni P., Schatz I., Schondorff R., Stewart J.M., van Dijk J.G. Consensus statement on the definition of orthostatic hypotension, neurally mediated syncope and the postural tachycardia syndrome. Clin Auton Res. 2011; 21 (2): 69–72. DOI: 10.1007/s10286-011-0119-5.Mar P.L., Raj S.R. Postural Orthostatic Tachycardia Syndrome: Mechanisms and New Therapies. Annu Rev Med. 2019 Aug 14. DOI: 10.1146/annurev-med-041818-011630.Mar P.L., Raj S.R. Postural Orthostatic Tachycardia Syndrome: Mechanisms and New Therapies. Annu Rev Med. 2019 Aug 14. DOI: 10.1146/annurev-med-041818-011630.Illman A., Stiller K., Williams M. The prevalence of orthostatic hypotension during physiotherapy treatment in patients with an acute spinal cord injury. Spinal Cord 2000; 38: 741–747. PMID: 11175374 DOI: 10.1038/sj.sc.3101089Illman A., Stiller K., Williams M. The prevalence of orthostatic hypotension during physiotherapy treatment in patients with an acute spinal cord injury. Spinal Cord 2000; 38: 741–747. PMID: 11175374 DOI: 10.1038/sj.sc.3101089Phipps M.S., Schmid A.A., Kapoor J.R., Peixoto A.J., Williams L.S., Bravata D.M. Orthostatic hypotension among outpatients with ischemic stroke. J Neurol Sci. 2012; 314 (1–2): 62–65. PMID: 22099880. DOI: 10.1016/j.jns.2011.10.031Phipps M.S., Schmid A.A., Kapoor J.R., Peixoto A.J., Williams L.S., Bravata D.M. Orthostatic hypotension among outpatients with ischemic stroke. J Neurol Sci. 2012; 314 (1–2): 62–65. PMID: 22099880. DOI: 10.1016/j.jns.2011.10.031Дороговцев В.Н., Янкевич Д.С., Парфенов А.Л., Скворцов А.Е., Котельникова А.В. Чувствительность барорецепторов и состояние автономной нервной системы у пациентов с хроническими нарушениями сознания. Общая реаниматология. 2019; 15. (5): 61–73. DOI: 10.15360/1813-9779-2019-5-61-73Dorogovtsev V.N., Yankevich D.S., Parfenov A.L., Skvortsov A.E., Kotelnikova A.V. Sensitivity of the Baroreceptors and the State of the Autonomic Nervous System in Patients with Chronic Impairment of Consciousness Due to Severe Brain Damage. Obshchaya Reanimatologiya= General Reanimatology. 2019; 15 (5): 61–73. [In Russ.] DOI: 10.15360/1813-9779-2019-5-61-73Людковская И.Г., Попова Л.М. Морфология и патогенез смерти головного мозга при инсульте. Арх. Пат. 1978; 9: 48–54.Ludkovskaya I. G., Popova L. M. Morphology and pathogenesis of brain death in stroke. Arch. Path. 1978; 9: 48–54 [In Russ.]Уолкер А.Э. Смерть мозга. Медицина, 1988, стр. 160.Walker A. E. Brain Death. Meditsine=Medicine, 1988, p. 160 [In Russ.]Дороговцев В.Н. Системная гемодинамика в остром периоде ишемического инсульта. Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук / Научно-исследовательский институт неврологии АМН СССР. Москва, 1989, с. 60–71.Dorogovtsev V. N. systemic hemodynamics in the acute period of ischemic stroke. Dissertation for the degree of candidate of medical Sciences / Research Institute of neurology of the USSR Academy of Sciences. Moscow, 1989, pp. 60–71 [In Russ.].Conci F., Di Rienzo M., Castiglioni P. Blood pressure and heart rate variability and baroreflex sensitivity before and after brain death. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2001; 71 (5): 621–631. DOI: 10.1136/jnnp.71.5.621Conci F., Di Rienzo M., Castiglioni P. Blood pressure and heart rate variability and baroreflex sensitivity before and after brain death. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2001; 71 (5): 621-31. DOI: 10.1136/jnnp.71.5.621Baillard C., Vivien B., Mansier P., Mangin L., Jasson S., Riou B., Swynghedauw B. Brain death assessment using instant spectral analysis of heart rate variability. Crit Care Med. 2002; 30: 306–310. DOI: 10.1097/00003246-200202000-00007Baillard C., Vivien B., Mansier P., Mangin L., Jasson S., Riou B., Swynghedauw B. Brain death assessment using instant spectral analysis of heart rate variability. Crit Care Med. 2002; 30: 306–310. DOI: 10.1097/00003246-200202000-00007Marthol H., Intravooth T., Bardutzky J., De Fina P., Schwab S., Hilz M.J. Sympathetic cardiovascular hyperactivity precedes brain death. Clin Auton Res. 2010; 20: 363–369. DOI: 10.1007/s10286-010-0072-8.Marthol H., Intravooth T., Bardutzky J., De Fina P., Schwab S., Hilz M.J. Sympathetic cardiovascular hyperactivity precedes brain death. Clin Auton Res. 2010; 20: 363–369. DOI: 10.1007/s10286-010-0072-8.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.