Материалы SapiensMed не заменяют консультацию врача
Здравствуйте, друзья! В нашем традиционном лонгриде поговорим о коме — состоянии глубокого угнетения сознания, при котором человек не просыпается и не реагирует на голос, прикосновение и даже боль. Почему мозг вдруг «выключается»? Чем кома отличается от сна, обморока и наркоза? Правда ли, что человек в коме всё слышит, и может ли он очнуться через много лет?
Мы разберём, какие отделы мозга поддерживают бодрствование и осознание, что именно ломается при коме и почему к ней приводят столь разные причины — от удара головой до низкого сахара в крови. Расскажем, как механизм объясняет дыхание, зрачки и позы больного, как врачи оценивают глубину комы и ищут её причину.
Отдельно обсудим, на какое звено поломки действует каждое направление лечения, чем кома отличается от вегетативного состояния и смерти мозга и что каждый из нас может сделать, чтобы снизить риск. В конце статьи вас ждёт краткое резюме по каждому разделу статьи.
Часть 1. Как устроено сознание в норме
1.1. Два компонента сознания
Врачи разделяют сознание на две составляющие. Первая — уровень бодрствования: открыты ли глаза, реагирует ли человек на окружающее. Вторая — содержание сознания, то есть способность понимать, где ты, думать, помнить и отвечать осмысленно. Во сне уровень бодрствования снижен, но человека легко разбудить. При коме страдают обе составляющие сразу, и разбудить больного не удаётся никакими раздражителями12.
Обе составляющие обеспечивают нейроны, которые передают друг другу электрические сигналы. Как рождается и проводится нервный импульс, подробно рассказано в статье Нейрон и нервный импульс. Для сознания важно не столько отдельное нервное волокно, сколько согласованная работа миллиардов клеток в определённых отделах мозга.
1.2. «Выключатель» в стволе мозга
Бодрствование поддерживает восходящая ретикулярная активирующая система (сеть нейронов в стволе мозга, которая «будит» кору). Её ядра лежат в верхней части ствола — среднем мозге и мосту. Отсюда сигналы идут через таламус (центральную «распределительную станцию» мозга) и гипоталамус к коре больших полушарий. В 1949 году эту систему описали в опытах на животных: повреждение верхней части ствола погружало их в непробудный сон143.
Нейроны этой системы используют разные химические посредники: ацетилхолин, норадреналин, серотонин, дофамин, гистамин и орексин. Поэтому сонливость вызывают многие лекарства, которые блокируют эти сигналы, например противоаллергические средства первого поколения. Строение ствола, таламуса и коры описано в статье «Всё, что вы хотели знать о головном мозге».
1.3. Кора — содержание сознания
Содержание сознания создаёт кора больших полушарий в тесной связке с таламусом. Важно, что для потери сознания недостаточно повредить небольшой участок коры: человек после инсульта в одном полушарии может не говорить или не двигать рукой, но остаётся в сознании. Кома наступает, когда страдает либо ствол с активирующей системой, либо кора обоих полушарий одновременно1.
Мозг весит около 2% массы тела, но потребляет примерно 20% кислорода и около четверти глюкозы, которые расходует весь организм в покое. Запасов энергии у нейронов почти нет. Если кровоток к мозгу полностью прекращается, сознание пропадает примерно через 10 секунд, а через 4–5 минут начинается необратимая гибель самых чувствительных клеток32.
Часть 2. Что ломается при коме: механизм шаг за шагом
2.1. Два больших пути в кому
Все причины комы сходятся к одному из двух механизмов. Первый — структурный: что-то механически повреждает или сдавливает ствол мозга либо оба полушария. Это кровоизлияние, обширный инсульт, тяжёлая травма, опухоль, отёк мозга. Второй — метаболический и токсический: мозг цел, но нейроны не могут работать, потому что им не хватает кислорода или глюкозы либо их отравляют вещества из крови17.
Метаболическая кома опасна тем, что действует на все нейроны сразу, но при этом часто обратима, если причину быстро устранить. Структурная кома нередко связана с прямой гибелью ткани, поэтому её последствия обычно тяжелее. Различить эти два пути — первая задача врача у постели больного.
2.2. Энергетический кризис нейрона
Нейрон тратит большую часть энергии на работу натрий-калиевого насоса — белка, который поддерживает разницу зарядов на мембране. Когда кислорода или глюкозы не хватает, молекул АТФ (главного «топлива» клетки) становится меньше, насос останавливается и мембрана теряет заряд. Клетка перестаёт проводить импульсы — это первая, ещё обратимая ступень. Подробнее о нехватке кислорода — в статье Гипоксия: как организм реагирует на нехватку кислорода32.
Если кризис затягивается, внутрь клетки устремляются натрий, вода и кальций. Из окончаний нейронов в избытке выходит глутамат (возбуждающий химический посредник), который перевозбуждает соседние клетки и ещё больше повышает в них кальций. Это явление называют эксайтотоксичностью — гибелью от перевозбуждения. Кальций включает ферменты, разрушающие мембраны и митохондрии, и клетка гибнет2.
2.3. Отравление мозга веществами из крови
При тяжёлой болезни печени в крови накапливается аммиак, который печень в норме обезвреживает. Он поглощается вспомогательными клетками мозга, астроцитами, вызывает их набухание и нарушает передачу сигналов. Так развивается печёночная кома, о механизмах которой рассказывает статья Печёночная недостаточность: что происходит, когда печень не справляется. Похожим образом действуют вещества, накапливающиеся при отказе почек27.
Снотворные, опиоиды и алкоголь в больших дозах прямо подавляют нейроны: усиливают тормозные сигналы или ослабляют возбуждающие. Угарный газ связывается с гемоглобином и не даёт крови переносить кислород. Резкие изменения натрия в крови заставляют клетки мозга набухать или сморщиваться. Избыток углекислого газа при дыхательной недостаточности сдвигает кислотность и угнетает кору71.
2.4. Отёк и смещение мозга
Мозг заключён в жёсткий череп, поэтому любое увеличение объёма — гематома, опухоль, отёк — повышает давление внутри черепа. Сначала организм компенсирует это, вытесняя часть спинномозговой жидкости и венозной крови. Когда запас исчерпан, давление растёт стремительно, а приток крови к мозгу падает. Возникает порочный круг: нехватка кровотока усиливает отёк, а отёк ещё больше снижает кровоток111.
Самое опасное следствие — вклинение, или смещение части мозга через естественные отверстия в оболочках и черепе. Внутренняя часть височной доли может сдавить ствол и глазодвигательный нерв, а миндалины мозжечка — продолговатый мозг с дыхательным и сосудодвигательным центрами. Вклинение без срочной помощи быстро приводит к смерти.
Миф
Кома — это очень глубокий сон.
Факт
Во сне мозг активно работает, сменяет стадии и легко просыпается от громкого звука или прикосновения. При коме циклы сна и бодрствования исчезают, а разбудить человека не удаётся даже сильной болью. Это не отдых, а отказ систем, поддерживающих сознание.
Часть 3. Причины и факторы риска
3.1. Структурные причины
Структурные причины связаны с прямым повреждением мозговой ткани. Среди них самые частые — тяжёлые черепно-мозговые травмы и инсульты, особенно кровоизлияния в ствол мозга или обширные инфаркты обоих полушарий. Что происходит в мозге при нарушении кровотока, описано в статье «Инсульт: что происходит в мозге, виды и как распознать за 60 секунд»17.
- Черепно-мозговая травма с ушибом мозга, гематомой или диффузным повреждением волокон.
- Кровоизлияние в мозг или под его оболочки, в том числе при разрыве аневризмы.
- Ишемический инсульт ствола мозга или обоих полушарий.
- Опухоль или абсцесс мозга, вызывающие отёк и смещение.
- Менингит и энцефалит — воспаление оболочек и вещества мозга.
3.2. Метаболические и токсические причины
Эта группа встречается не реже структурной, особенно у пожилых людей с хроническими болезнями. Многие из этих причин легко устранимы, поэтому их ищут в первую очередь713.
- Низкий сахар крови при лечении сахарного диабета инсулином или некоторыми таблетками.
- Очень высокий сахар крови с обезвоживанием или накоплением кетоновых тел.
- Нехватка кислорода после остановки сердца, утопления, удушья.
- Отравление снотворными, опиоидами, алкоголем, угарным газом.
- Тяжёлая печёночная или почечная недостаточность.
- Сильное снижение или повышение натрия и кальция в крови.
- Тяжёлое переохлаждение или перегрев.
- Сепсис — системная реакция организма на инфекцию.
3.3. Эпилептическая кома и кто в группе риска
Особая причина — бессудорожный эпилептический статус: мозг охвачен непрерывными разрядами, но видимых судорог нет. Человек выглядит как в коме, и распознать это можно только с помощью электроэнцефалографии (записи электрической активности мозга). Также сознание долго не восстанавливается после затяжного судорожного приступа13.
Риск комы выше у людей с сахарным диабетом на инсулине, хроническими болезнями печени и почек, у тех, кто злоупотребляет алкоголем или сочетает его с успокоительными. В группе риска также пожилые люди с высоким давлением и фибрилляцией предсердий, повышающими вероятность инсульта, и любители экстремальных видов спорта без защиты головы.
Часть 4. Как механизм объясняет симптомы и осложнения
4.1. Глубина угнетения сознания
Угнетение сознания идёт ступенями. Сначала появляются оглушение и сонливость: человек вял, отвечает медленно, но его можно разбудить. Затем наступает сопор: больной открывает глаза или отдёргивает руку только на сильную боль. При коме нет ни открывания глаз, ни осмысленных движений. Эти ступени отражают, насколько глубоко подавлены активирующая система и кора111.
4.2. Зрачки, глаза и дыхание
Зрачки подсказывают, где поломка. При метаболической коме они обычно сужены, но сохраняют реакцию на свет, потому что пути этого рефлекса в стволе относительно устойчивы. Расширенный неподвижный зрачок с одной стороны говорит о сдавлении глазодвигательного нерва при вклинении. Очень узкие точечные зрачки характерны для отравления опиоидами и кровоизлияния в мост1.
Дыхание меняется в зависимости от уровня поражения. При двустороннем поражении полушарий бывает дыхание Чейна — Стокса: вдохи постепенно углубляются, затем ослабевают, после чего следует пауза. Частое глубокое дыхание бывает при поражении среднего мозга, но чаще — при кетоацидозе, когда организм выдыхает лишнюю кислоту. Нерегулярные вдохи с паузами говорят о поражении продолговатого мозга и угрожают остановкой дыхания.
4.3. Позы и рефлексы
При поражении глубоких отделов полушарий руки на болевой стимул сгибаются, а ноги разгибаются — это декортикационная поза. При поражении среднего мозга и моста руки и ноги резко разгибаются — децеребрационная поза, более тревожный признак. Она возникает, когда кора и стволовые центры перестают сдерживать древние рефлексы разгибания1.
4.4. Осложнения длительной комы
Человек в коме не глотает и не кашляет так, как здоровый, поэтому слюна и содержимое желудка попадают в лёгкие и вызывают пневмонию. Обездвиженность приводит к пролежням, тромбозу вен ног и потере мышечной массы. Нарушается регуляция температуры и давления. Все эти осложнения могут быть опасней самой причины комы, поэтому уход играет огромную роль11.
Человека без сознания нельзя оставлять лежать на спине: язык может перекрыть дыхательные пути, а рвотные массы — попасть в лёгкие. Если он дышит, его поворачивают на бок в устойчивое положение и сразу вызывают скорую помощь по номеру 103 или 112. Если дыхания нет — начинают сердечно-лёгочную реанимацию.
Часть 5. Как кому выявляют и отличают от похожих состояний
5.1. Шкала комы Глазго и шкала FOUR
Глубину угнетения сознания оценивают по шкале комы Глазго, предложенной в 1974 году. Врач отдельно оценивает открывание глаз (1–4 балла), речевой ответ (1–5 баллов) и двигательный ответ (1–6 баллов). Сумма колеблется от 3 до 15. Ясное сознание — 15 баллов, а 8 баллов и меньше обычно соответствуют коме и требуют защиты дыхательных путей45.
Шкала Глазго неудобна, если больной не может говорить из-за дыхательной трубки. Поэтому создана шкала FOUR (от английского «полный обзор неответа»), которая учитывает движения глаз, двигательные реакции, стволовые рефлексы и характер дыхания. Она лучше выявляет «синдром запертого человека» и признаки вклинения6.
5.2. Что проверяют в первые минуты
Первым делом измеряют сахар крови: низкая глюкоза — самая быстро устранимая причина комы. Затем оценивают насыщение крови кислородом, давление, температуру, следы травм и запах изо рта. Исследование газов крови показывает кислород, углекислый газ и кислотность713.
- Глюкоза крови — исключает гипогликемию и тяжёлую гипергликемию.
- Натрий, калий, кальций, мочевина, креатинин — выявляют сдвиги солей и отказ почек.
- Печёночные показатели и аммиак — указывают на печёночную кому.
- Токсикологический анализ крови и мочи — ищет лекарства и яды.
- Карбоксигемоглобин — подтверждает отравление угарным газом.
- Посевы крови и маркёры воспаления — выявляют сепсис.
5.3. Визуализация мозга и ЭЭГ
Компьютерная томография головы выполняется быстро и показывает кровоизлияния, крупные инфаркты, опухоли и смещение структур. Магнитно-резонансная томография точнее видит ствол мозга, ранний инфаркт и диффузное повреждение волокон после травмы. Электроэнцефалография выявляет бессудорожный эпилептический статус и показывает степень подавления коры. При подозрении на менингит берут спинномозговую жидкость1311.
5.4. С чем кому путают
Кома — острое состояние, обычно длящееся дни или недели. Затем человек либо приходит в себя, либо переходит в одно из длительных состояний. Их важно различать, потому что от этого зависят прогноз и лечение. Российская рабочая группа уточнила терминологию этих состояний в 2020 году912.
Таблица 1. Кома и похожие состояния
| Состояние | Глаза и бодрствование | Осознание себя и мира | Что важно знать |
|---|---|---|---|
| Кома | Глаза закрыты, циклов сна и бодрствования нет | Отсутствует | Обычно длится дни или недели, затем исход меняется |
| Вегетативное состояние (ареактивное бодрствование) | Глаза открываются, есть циклы сна и бодрствования | Признаков осознания нет | Ствол работает, кора и её связи грубо повреждены |
| Состояние минимального сознания | Бодрствование сохранено | Есть непостоянные признаки: взгляд следит, выполняются простые команды | Шансы на улучшение выше, чем при вегетативном состоянии |
| Синдром запертого человека | Бодрствование полное | Сохранено полностью | Парализовано тело, человек общается движениями глаз |
| Смерть мозга | Нет | Отсутствует | Необратимое прекращение всех функций мозга, юридически приравнено к смерти |
Смерть мозга устанавливают по строгому протоколу: исключают отравления, переохлаждение и действие лекарств, подтверждают отсутствие всех стволовых рефлексов и самостоятельного дыхания. Это не кома, а необратимое состояние10. При вегетативном состоянии часть пациентов на функциональной МРТ выполняет мысленные задания, поэтому оценку проводят повторно и разными методами89.
Миф
Если человек в коме открыл глаза, значит, он очнулся.
Факт
Открывание глаз может означать переход в вегетативное состояние, при котором циклы сна и бодрствования возвращаются, но осознание себя и мира не появляется. О восстановлении сознания говорят, когда человек выполняет команды, осмысленно следит взглядом или общается.
Часть 6. Принципы лечения: на какое звено действует каждое направление
Лечение комы всегда идёт в двух направлениях одновременно: защитить мозг от дальнейшего повреждения и устранить причину. Ниже перечислены основные подходы. Препараты названы группами или по международным названиям в ознакомительных целях — выбор, дозы и сочетания определяет только врач реанимации713.
6.1. Кислород и кровоток
Первое звено — энергетический кризис нейронов. Поэтому сразу обеспечивают проходимость дыхательных путей, при необходимости вводят дыхательную трубку и подключают аппарат искусственной вентиляции лёгких. Поддерживают давление, чтобы кровь доходила до мозга. Это прерывает каскад, описанный в части 2: пока к клеткам поступают кислород и глюкоза, они могут выжить11.
6.2. Устранение обратимых причин
При низком сахаре вводят глюкозу внутривенно, а людям с риском дефицита витаминов, например при злоупотреблении алкоголем, — тиамин (витамин B1), чтобы не спровоцировать острое повреждение мозга. При отравлении опиоидами применяют противоядие налоксон в ознакомительных целях. Корректируют натрий медленно: слишком быстрое исправление само повреждает мозг. При печёночной коме снижают образование аммиака в кишечнике72.
6.3. Снижение внутричерепного давления
Если причина — отёк или объёмный процесс, лечение направлено на механику черепа. Приподнимают головной конец кровати, вводят осмотические средства — растворы, вытягивающие воду из мозговой ткани, в ознакомительных целях это маннитол или гипертонический раствор натрия хлорида. Гематомы удаляют хирургически, а при неуправляемом отёке иногда временно снимают часть костей черепа, давая мозгу место111.
6.4. Защита нейронов
При эпилептическом статусе назначают противосудорожные средства, чтобы остановить перевозбуждение нейронов. После остановки сердца у части больных применяют управляемый контроль температуры, не допуская лихорадки, которая ускоряет гибель клеток. Иногда врачи намеренно вводят пациента в медикаментозную кому с помощью наркозных препаратов: это снижает потребность мозга в энергии и даёт ему время восстановиться1311.
6.5. Уход и реабилитация
Регулярные повороты, дыхательная гимнастика с помощью аппаратов, профилактика тромбоза, питание через зонд защищают от осложнений. После выхода из комы начинается долгая реабилитация. Восстановление после травмы обычно идёт лучше, чем после длительной нехватки кислорода. Чего ожидать после тяжёлой травмы, описано в статье «Черепно-мозговая травма средней и тяжёлой степени: чего ожидать»8.
Миф
Из комы можно выйти через 20 лет, как в кино.
Факт
Кома как таковая редко длится дольше нескольких недель. Истории о «пробуждении через годы» обычно касаются людей в состоянии минимального сознания, у которых осознание постепенно улучшилось. Такие случаи редки, а восстановление после многих лет почти всегда неполное.
Часть 7. Профилактика
7.1. Что снижает риск
Многие причины комы можно предупредить. Половина успеха — контроль хронических болезней и бережное отношение к голове. Вторая половина — знание тревожных признаков и умение помочь близкому до приезда врачей. Как понять, что удар головой опасен, рассказано в статье «Когда после удара головой нужно срочно ехать в больницу».
7.2. Пошаговый план профилактики
01
Если вы получаете инсулин, научитесь распознавать низкий сахар и всегда носите с собой быстрые углеводы.
02
Расскажите близким, что у вас диабет, и носите с собой отметку о заболевании.
03
Контролируйте артериальное давление и принимайте назначенные средства против тромбов при фибрилляции предсердий.
04
Не сочетайте алкоголь со снотворными, успокоительными и обезболивающими опиоидами.
05
Пристёгивайтесь в машине и надевайте шлем на велосипеде, самокате и мотоцикле.
06
Установите датчик угарного газа, если дома есть газовая колонка, печь или камин.
07
Храните лекарства недоступно для детей и пожилых людей с нарушениями памяти.
08
Пройдите курс первой помощи, чтобы уметь уложить человека на бок и начать реанимацию.
Когда срочно нужно к врачу
Немедленно вызовите скорую помощь по номеру 103 или 112, если:
Краткое резюме
Сознание складывается из бодрствования и его содержания. Бодрствование поддерживает активирующая система ствола мозга, которая через таламус «будит» кору, а содержание сознания создаёт кора обоих полушарий. Кома наступает, когда поражён ствол или сразу оба полушария, и человека невозможно разбудить даже болью.
Причины комы сводятся к двум путям. Структурный — травма, инсульт, кровоизлияние, опухоль, отёк со смещением мозга. Метаболический и токсический — нехватка кислорода или глюкозы, отравления, отказ печени и почек, сдвиги солей. В основе лежит энергетический кризис нейрона: останавливается натрий-калиевый насос, избыток глутамата и кальция разрушает клетку.
Механизм объясняет симптомы. Сохранная реакция зрачков чаще говорит о метаболической коме, расширенный зрачок с одной стороны — о вклинении. Дыхание и позы указывают уровень поражения ствола. Длительная кома опасна пневмонией, пролежнями и тромбозами.
Глубину комы оценивают по шкале Глазго: 8 баллов и меньше требуют защиты дыхательных путей. Первым измеряют сахар крови, затем делают анализы солей, газов крови, токсикологию, компьютерную томографию и электроэнцефалографию. Кому отличают от вегетативного состояния, минимального сознания, синдрома запертого человека и смерти мозга.
Лечение возвращает мозгу кислород и кровоток, устраняет обратимые причины, снижает внутричерепное давление и защищает нейроны. Профилактика — контроль диабета и давления, отказ от сочетания алкоголя с успокоительными, шлем и ремень безопасности, датчик угарного газа и навыки первой помощи, которые помогут близкому дождаться скорой.
Источники
- Posner J. B., Saper C. B., Schiff N. D., Claassen J. Plum and Posner’s Diagnosis and Treatment of Stupor and Coma. 5th edition. Oxford University Press. США, 2019.
- Литвицкий П. Ф. Патофизиология. 5-е издание. ГЭОТАР-Медиа. Россия, 2016.
- Hall J. E., Hall M. E. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology. 14th edition. Elsevier. США, 2020.
- Teasdale G., Jennett B. Assessment of coma and impaired consciousness: a practical scale. Lancet. Великобритания, 1974.
- Teasdale G., Maas A., Lecky F. et al. The Glasgow Coma Scale at 40 years: standing the test of time. Lancet Neurology. Великобритания, 2014.
- Wijdicks E. F. M., Bamlet W. R., Maramattom B. V. et al. Validation of a new coma scale: the FOUR score. Annals of Neurology. США, 2005.
- Edlow J. A., Rabinstein A. A., Traub S. J., Wijdicks E. F. M. Diagnosis of reversible causes of coma. Lancet. Великобритания, 2014.
- Giacino J. T., Katz D. I., Schiff N. D. et al. Practice guideline update recommendations summary: disorders of consciousness. Neurology. США, 2018.
- Laureys S., Owen A. M., Schiff N. D. Brain function in coma, vegetative state, and related disorders. Lancet Neurology. Великобритания, 2004.
- Greer D. M., Shemie S. D., Lewis A. et al. Determination of brain death/death by neurologic criteria: the World Brain Death Project. JAMA. США, 2020.
- Гусев Е. И., Коновалов А. Н., Скворцова В. И. (ред.) Неврология. Национальное руководство. 2-е издание. ГЭОТАР-Медиа. Россия, 2018.
- Пирадов М. А., Супонева Н. А., Вознюк И. А. и др. Хронические нарушения сознания: терминология и диагностические критерии. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. Россия, 2020.
- Kondziella D., Bender A., Diserens K. et al. European Academy of Neurology guideline on the diagnosis of coma and other disorders of consciousness. European Journal of Neurology. Великобритания, 2020.
- Moruzzi G., Magoun H. W. Brain stem reticular formation and activation of the EEG. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. Нидерланды, 1949.
Материал носит информационно-просветительский характер и не заменяет очной консультации врача. Диагноз и лечение определяет только врач.
Читайте также
- Повреждение клетки: как и почему гибнут клетки
- Синапсы и нейромедиаторы
- Боль как патологический процесс: острая и хроническая боль
- Как устроена боль: от рецептора до мозга
Автор:
