Neurophysiological Mechanisms of Postresuscitative Mechanisms of Brain Pathology

Based on the own studies and the data available in the literature, the authors consider neurophysiological mechanisms, general regularities, as well as the specific features of performance of the central nervous system (CNS) in the postresuscitative period. At the emergence from clinical death, the state of neurons of the brain is primarily determined by intrinsic energy provision rather than external signalization. The following period of a postresuscitative process develops against the background of the relative recovery of bioenergetics and the capacity of a neuron to generate and transmit an impulse on retention of substantial neurological and cognitive disorders due to heterogenic ischemic lesion of the brain regions participating in the performance of a specific function. This period is characterized by the formation of the pathological functional systems associated with the break of intercentral relations, as manifested in the change of reflex reactions, in the generalization of the total bioelectric activity of the brain, in the episodes of paroxysmal activity and motor excitation, which occur spontaneously or which are provoked by nocicep-tive, audiogenic stimuli or by the administration of CNS activators. After compensation of external neurological disorders, the neurophysiological mechanisms of postresuscitative changes in the congenital and acquired forms of behavior are: a) sustained CNS hyperexcitability; b) regulatory isolation of the brain from signal of varying modality; c) the high capacity of forming intracentral relations, caused by the joint action of sustained neuronal hyperexcitability after cessation of a stimulus and by the compensatory process of reorganization and recovery of a synaptic pool and a dendritic network; d) the reduced information capacity of the brain; e) the high responsiveness of CNS to acute and chronic emotionally negative factors; f) the cerebral changes associated with the prolonged effect of drugs administered in the early postresuscitative period. In this postresuscitative period, the specific feature of brain performance is in the interrelated involvement of the above neurophysiological mechanisms in both the achievement of adaptive productivity and the formation of late encephalopathies. The findings suggest that the study of procedures for drug and non-drug protection of the brain is promising in preventing late encephalopathies.

1. Неговский В. А. Очерки по реаниматологии. М.: Медицина; 1986.

2. Неговский В. А., Гурвич А. М., Золотокрылина Е. С. Постреанимационная болезнь. М.: Медицина; 1987.

3. Гурвич А. М. Значение нейрофизиологических механизмов в постреанимационной патологии и постреанимационном восстановлении функций ЦНС. В кн.: Неговский В. А. (ред. ) Экспериментальные, клинические и организационные проблемы реаниматологии. М.; 1996. 11—22.

4. Мороз В. В. Постреанимационная болезнь как дизрегуляционная патология. В кн.: Крыжановский Г. Н. (ред. ) Дизрегуляционная патология. М.: Медицина; 2002. 233—259.

5. Safar P. Cerebral resuscitation after cardiac arrest: Research initiatives and future directions. Ann. Emerg. Med. 1993; 22 (Pt. 2): 324—349.

6. Gurvitch A. M., Zarzhetsky Yu. V., Mutuskina E. A. Neurophysiological mechanisms of postresuscitation brain pathology. Resuscitation 1979; 7 (3): 237—248.

7. Романова Н. П. Морфологические изменения головного мозга и внутренних органов при терминальных состояниях. В кн.: Неговский В. А. (ред) Основы реаниматологии. Ташкент: Медицина; 1977. 156—171.

8. Аврущенко М. Ш. Изменение состояния нейрональных популяций в постреанимационном периоде после остановки сердца у крыс: автореф. дис. … д-ра биол. наук. М.; 1996.

9. Семченко В. В., Степанов С. С., Алексеева Г. В. Постаноксическая энцефалопатия. Омск; 1999.

10. Tamura A., Kirino T., Fujie W. et al. Neuropathological changes in remote areas after focal cerebral ischemia. In: Ito U., Kirino T., Kuroiwa T. (eds) Maturation phenomenon in cerebral ischemia. Berlin: Springer; 1992. 57—64.

11. Кожура В. Л. Острое реперфузионное повреждение мозга: новые мишени для профилактики и терапии. Новости науки и техники. Серия Медицина. Вып. Реаниматология и интенсивная терапия. ВИНИТИ РАН 1998 (1): 13—17.

12. Smidt-Kastner R., Freund T. F. Selective vulnerability of the hippocampus in brain ischemia. J. Neurosci. 1991; 40: 599—636.

13. Peruche B., Krieglstein J. Mechanisms of drug actions against neuronal damage caused by ischemia — an overview. Prog. Neuro-Psychopharmaco. & Biol. Psichiat. 1993; 17: 21—70.

14. Diemer N. H., Valente E., Bruhn T. et al. Glutamate receptor transmission and ischemic nerve cell damage evidence for involment of excitotoxic mechanisms. In: Kogure R., Hossman K. -A., Siesjo B. (eds) Neurobiology of ischemic brain damage. Progress in brain research. Amsterdam: Elsevier; 1993; 26. 105—123.

15. Алексеева Г. В. Особенности клинического течения постгипоксических энцефалопатий. Анестезиология и реаниматология 2000; 6: 15—20.

16. Miranda D. R. Quality of life after cardiopulmonary resuscitation. Resuscitation 1995; 29: 73.

17. Неговский В. А., Гурвич А. М., Золотокрылина Е. С. Постреанимационная болезнь. М.: Медицина; 1979.

18. Толова С. В. Угасание и восстановление функций внешнего дыхания. В кн.: Неговский В. А. (ред. ) Основы реаниматологии. М.: Медицина; 1975. 58—68.

19. Толова С. В. Активность дыхательных нейронов продолговатого мозга в процессе угасания и восстановления ритмической деятельности дыхательного центра. В кн.: Тез. науч. сообщ. 12 съезда Всесоюз. физиол. об-ва им. И. П. Павлова. Тбилиси, 29 сент. — 4 окт. 1975 г. Л.: Наука; 1975; 2. 128.

20. Гурвич А. М. Электрическая активность умирающего и оживленного мозга. М.: Медицина; 1966.

21. Binnie C. D., Prior P. F., Lloud D. S. L. et al. Electroencephalogaphic prediction of fatal anoxic brain damage after resuscitation from cardiac arrest. Brit. Med. J. 1970; (4): 265—272.

22. Gurvitch A. M., Zarzhetsky Yu. V., Truch V. T., Zonov V. M. Experimental data on the nature of postresuscitation alpha-coma. Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1984; 58 (5): 426—437.

23. Боттаев Н. А., Алексеева Г. В., Алферова В. В. и др. Роль фармакологической активации ЦНС в формировании психоневрологических осложнений у больных, перенесших гипоксическую агрессию. В кн.: Мороз В. В., Чурляев Ю. А. (ред. ) Фундаментальные проблемы реаниматологии: Тр. института НИИ ОР РАМН. М.; 2000; 1. 139—157.

24. Крыжановский Г. Н. Общая патофизиология нервной системы: Руководство. М.: Медицина; 1997.

25. Заржецкий Ю. В., Аврущенко М. Ш., Саморукова И. В. и др. Использование активной и пассивной стратегий поведения животных в условиях постреанимационного состояния организма. Бюл. эксперим. биологии и медицины 2004; 137 (2): 148—152.

26. Пылова С. И. Механизмы трансдукции сигнала в нейронной ткани при формировании постишемических энцефалопатий. В кн.: Неговский В. А. (ред.) Экспериментальные, клинические и организационные проблемы общей реаниматологии. М.; 1996. 58—72.

27. Хитров Н. К. Изоляция от нервных влияний как механизм приспособления биологических систем в патологии. Бюл. эксперим. биологии и медицины 1998; 6: 604—611.

28. Мутускина Е. А., Гарибова Т. Л., Гурвич А. М., Воронина Т. А. Изменения чувствительности центральной нервной системы к феназепаму на различных этапах восстановительного периода после системной остановки кровообращения у крыс. Патол. физиология и эксперим. терапия 1990; 4: 25—27.

29. Мутускина Е. А., Гарибова Т. Л., Заржецкий Ю. В. и др. Влияние транквилизатора гидазепама на поведенческие реакции крыс в первые недели после реанимации. Патол. физиология и эксперим. терапия 1994; 3: 10—12.

30. Корпачев В. Г., Тажибаева Д. С., Куттыбадамов Н. К. Коррекция седуксеном постреанимационных нарушений функций коры головного мозга. В кн.: Корпачев В. Г. (ред.) Терминальные состояния и постреанимационная патология в эксперименте и клинике. Алма-Ата; 1990. 3—7.

31. Неговский В. А., Макарычев А. И., Попова А. В. Динамика изменений условных оборонительных рефлексов животных, оживленных после клинической смерти. Журн. высш. нервн. деятельности 1956; 6 (4): 584—595

32. Павлова Т. Я. Изменение условно-рефлекторной деятельности собак, оживленных после клинической смерти от кровопотери в условиях гипотермии. Журн. высш. нервн. деятельности 1961; 11 (2): 312—317.

33. Степанов С. С., Семченко В. В., Чесноков Ю. В. Стереологический анализ межнейрональных контактов коры большого мозга крыс в постгипоксическом периоде. Арх. анатомии гистологии эмбриологии 1982; 82 (6): 12—16.

34. Степанов С. С., Семченко В. В. Влияние гипоксии на структуру пресинаптической решетки межнейронных контактов неокортекса крыс. Цитология 1985; 27 (11): 1235—1238.

35. Кузнецова Г. Д., Незлина Н. И., Мутускина Е. А. и др. Изменение волны распространяющейся депрессии у крыс в постреанимационном периоде. Физиол. журн. СССР 1989; 75 (8): 1032—1037.

36. Харченко И. Б., Назаренко И. В., Зиганшин Р. Х. и др. Влияние пептида зимоспящих, неокиоторфина и киоторфина на восстановительные процессы после 12-минутной остановки сердца. В кн.: Неговский В. А. (ред.) Экспериментальные, клинические и организационные проблемы общей реаниматологии. М.; 1996. 101—130.

37. Заржецкий Ю. В., Аврущенко М. Ш., Мутускина Е. А., Трубина И. Е. Функциональная и структурная характеристика обучения на положительный и отрицательный стимул у реанимированных крыс. Бюл. эксперим. биологии и медицины 2000; Приложение 2: 9—11.

38. Заржецкий Ю. В., Мутускина Е. А., Трубина И. Е. Особенности обучения реанимированных крыс в зависимости от длительности остановки кровообращения и этапа постреанимационного периода. Бюл. эксперим. биологии и медицины 2000; Приложение 2: 21—24.

39. Судаков К. В. Новые акценты классической концепции стресса. Бюл. эксперим. биологии и медицины 1997; 123 (2): 124—130.

40. Волков А. В., Заржецкий Ю. В., Аврущенко М. Ш. и др. Постреанимационные структурно-функциональные изменения мозга, сопряженные с исходным типом поведения. Анестезиология и реаниматология 2004; 6: 51—53.

41. Заржецкий Ю. В., Волков А. В., Горенкова Н. А., Кирсанова А. К. Условнорефлекторная деятельность у реанимированных крыс с исходно разным типом поведения. Журн. высш. нервн. Деятельности 2005; 55 (5): 693—701.

42. Заржецкий Ю. В., Мутускина Е. А., Трубина И. Е., Пылова С. И. Постреанимационные нейросоматические отклонения и возможности их коррекции препаратом метаболического действия. Патол. физиология и эксперим. терапия 1999; 2: 11-15.

43. Назаренко И. В., Михалева И. И., Волков А. В. Влияние пептида дельта-сна на постреанимационное восстановление функций ЦНС. В кн.: Мороз В. В., Кожура В. Л., Чурляев Ю. А. (ред. ) Фундаментальные проблемы реаниматологии. Новокузнецк; 2000. 1. 240—250.