שאלות ותשובות בנושא זרימת דם מוחית ופיזיולוגיה של המוח
מסמך זה מכיל 50 שאלות ותשובות בנושאי זרימת דם מוחית, מטבוליזם מוחי, אוטורגולציה, השפעת חומרי הרדמה על המוח, ופתופיזיולוגיה של מצבים נוירולוגיים שונים.
מהו הערך התקין של זרימת הדם המוחית (CBF) הגלובלית?
א) 15 מ"ל/100 גרם/דקה
ב) 25 מ"ל/100 גרם/דקה
ג) 50 מ"ל/100 גרם/דקה
ד) 100 מ"ל/100 גרם/דקה
ANSWER
ג' (נכון): הערך התקין והממוצע של זרימת הדם המוחית (CBF) במוח של אדם בוגר ובריא, בזמן מנוחה, הוא אכן כ-50 מ"ל דם לכל 100 גרם רקמת מוח לדקה. זהו קצב חיוני המשקף את הדרישה המטבולית הגבוהה של המוח. המוח, המהווה רק כ-2% ממשקל הגוף, צורך כ-20% מסך צריכת החמצן והגלוקוז של הגוף, וכ-15% מתפוקת הלב הכוללת, וזאת למרות שאינו אוגר כמעט אנרגיה. ה-CBF הגבוה מבטיח אספקה רציפה של חומרים מזינים וחמצן, שהם קריטיים לתפקוד נוירונלי תקין, ייצור נוירוטרנסמיטורים, שמירה על פוטנציאלי ממברנה וסילוק פסולת מטבולית.
השוואה לאיברים אחרים: קצב זרימת דם זה גבוה באופן יחסי למרבית האיברים האחרים בגוף, ומשקף את מעמדו של המוח כצרכן אנרגיה מוביל.
משמעות קלינית של סטיות:
  • ירידה ב-CBF (איסכמיה): ירידה מתחת ל-20 מ"ל/100 גרם/דקה עלולה לגרום לתסמינים נוירולוגיים כמו חולשה או בלבול. ירידה חדה יותר, מתחת ל-10 מ"ל/100 גרם/דקה, עלולה להוביל לנזק בלתי הפיך לתאי מוח (אוטם מוחי או שבץ איסכמי) עקב מחסור קריטי בחמצן וגלוקוז.
  • עלייה ב-CBF (היפרמיה): עלייה מוגזמת ב-CBF עלולה להגביר את הלחץ התוך-גולגולתי (ICP) ולגרום לבצקת מוחית, במיוחד במצבים בהם קיים פגם במנגנוני האוטו-רגולציה של המוח.
גורמים המשפיעים על CBF: ה-CBF מושפע ממגוון גורמים, כולל רמות הפחמן הדו-חמצני (CO2) בדם (הגורם הוואזודילטורי העיקרי במוח), רמות החמצן (O2), לחץ הדם הממוצע (MAP), המטבוליזם המוחי ושימוש בתרופות מסוימות (למשל, חומרי הרדמה שונים).
א', ב', ד' (שגויים):
  • א) 15 מ"ל/100 גרם/דקה: ערך זה נמוך משמעותית מהטווח התקין, ומצביע על איסכמיה מוחית קשה, שעלולה לגרום לתפקוד מוחי לקוי ואף לנזק בלתי הפיך אם תימשך לאורך זמן. במצב זה, המוח אינו מקבל מספיק חמצן וחומרים מזינים כדי לתפקד כראוי.
  • ב) 25 מ"ל/100 גרם/דקה: ערך זה גם הוא נמוך מהטווח התקין, אך פחות קריטי מ-15. הוא יכול להעיד על איסכמיה מתונה-בינונית, שבה עדיין אין נזק בלתי הפיך, אך תפקוד המוח עלול להיות פגום (לדוגמה, במצבי עילפון או ירידה הכרה חולפת). המוח יתקשה לעמוד בדרישות האנרגיה שלו.
  • ד) 100 מ"ל/100 גרם/דקה: ערך זה כפול מהנורמה ומעיד על היפרמיה משמעותית. מצב כזה עלול להתרחש, למשל, בשיא התקף אפילפטי (עקב פעילות מטבולית מוגברת) או במצבים של אובדן אוטו-רגולציה חמור (כגון בטראומה מוחית), ועלול להוביל לעלייה מסוכנת בלחץ התוך-גולגולתי ובצקת מוחית. (עמוד 180)
מהו אחוז צריכת האנרגיה במוח המוקדש לתפקוד אלקטרופיזיולוגי?
א) 20%
ב) 40%
ג) 60%
ד) 80%
ANSWER
ג' (נכון): כ-60% מצריכת האנרגיה הכללית במוח מוקדשת לתפקודים אלקטרופיזיולוגיים. המוח הוא צרכן אנרגיה אדיר, ורוב האנרגיה הזו מופנית לתהליכים חיוניים המאפשרים את פעילותו המורכבת. השאר, כ-40%, משמש לפעילויות הומאוסטטיות ותחזוקתיות של התא.
פירוט צריכת האנרגיה המוחית:
  • 60% – תפקוד אלקטרופיזיולוגי: חלק הארי של האנרגיה מופנה לתהליכים חשמליים וכימיים המאפשרים תקשורת בין תאי העצב. זה כולל:
  • שמירה על גרדיאנטים יוניים: תהליך זה חיוני ליצירה ולשימור פוטנציאלי הפעולה ופוטנציאלי המנוחה של הנוירונים. משאבות יונים, כמו משאבת נתרן-אשלגן (Na+/K+-ATPase), פועלות באופן רציף כנגד מפל הריכוזים כדי לשמור על האיזון היוני המדויק בתוך ומחוץ לתא, דורשות כמות גדולה של ATP.
  • סינתזה והובלה של נוירוטרנסמיטרים: המוח מייצר ומאחסן מגוון רחב של נוירוטרנסמיטרים (מוליכים עצביים) המאפשרים העברת אותות בסינפסות. תהליכי הסינתזה, האריזה בווסיקולות (שלפוחיות), וההובלה שלהם לאורך האקסונים אל הסינפסות דורשים אנרגיה משמעותית.
  • העברה סינפטית: שחרור נוירוטרנסמיטרים, קשירתם לקולטנים בתא הפוסט-סינפטי, וסילוקם או פירוקם מהמרווח הסינפטי – כל אלה הם תהליכים אנרגטיים.
  • 40% – תפקודים הומאוסטטיים ותחזוקתיים: השארת האנרגיה מוקדשת לשמירה על שלמות התא ותפקודו הכללי, כולל:
  • סינתזת חלבונים: ייצור חלבונים חדשים החיוניים לבנייה, תיקון ותפקוד של התא.
  • תחזוקת ממברנות: שימור שלמות ותפקוד קרומי התא, כולל ממברנות הנוירונים והאברונים התוך-תאיים.
  • תיקון תאי: מנגנוני תיקון לנזקים תאיים, חלוקת תאים (במידה מועטה בנוירונים בוגרים) וסילוק פסולת מטבולית.
השלכות קליניות של פיזור אנרגיה זה:
התלות הגבוהה של המוח באספקת אנרגיה קבועה לפעילות אלקטרופיזיולוגית הופכת אותו לפגיע במיוחד למצבי היפוקסיה (מחסור בחמצן) או איסכמיה (הפחתה באספקת הדם). פגיעה באספקת אנרגיה זו מביאה במהירות להפסקת פעילות נוירונלית תקינה ולנזק בלתי הפיך אם המצב נמשך. זה מסביר מדוע אפילו הפסקה קצרה של זרימת הדם למוח (כמו בשבץ) יכולה לגרום לנזק נרחב ובלתי הפיך.
השפעת חומרי הרדמה על רכיבי צריכת אנרגיה אלה:
חומרי הרדמה רבים, במיוחד אלה המשמשים להשראת תרדמת תרופתית (כגון פרופופול, תיופנטל), מדכאים את הפעילות האלקטרופיזיולוגית במוח. הם פועלים על ידי הגברת פעילות מעכבת (כמו GABA) או הפחתת פעילות מעוררת, ובכך מפחיתים את הדרישה האנרגטית של המוח. ירידה זו בפעילות המוחית מתבטאת בירידה בצריכת החמצן והגלוקוז. אולם, חשוב להבין שחומרי הרדמה משפיעים בעיקר על ה-60% של צריכת האנרגיה המיועדת לפעילות אלקטרופיזיולוגית, בעוד שה-40% הנותרים (עבור תפקודים הומאוסטטיים) ממשיכים לצרוך אנרגיה באופן יחסי.
חשיבות ההבנה למרדימים:
הבנה זו קריטית למרדימים מכמה סיבות:
  • הגנה על המוח: ביכולתם להפחית את הדרישה המטבולית של המוח, חומרי הרדמה יכולים לשמש כ"מגני מוח" במצבים קליניים מסוימים, כגון בפגיעות ראש טראומטיות או בזמן ניתוחי מוח הדורשים הפחתה בזרימת הדם. הפחתת צריכת האנרגיה מסייעת להגביל את הנזק באירועים איסכמיים.
  • ניטור עומק הרדמה: מכיוון שחומרי הרדמה מפחיתים את הפעילות האלקטרופיזיולוגית, ניטור פעילות מוחית (כגון באמצעות EEG) מאפשר למרדים להעריך את עומק ההרדמה ואת השפעת התרופות על המוח.
  • ניהול מטופלים בסיכון: במטופלים עם פגיעה מוחית קיימת או מחלות רקע המשפיעות על זרימת הדם למוח (כמו מחלות כלי דם במוח), ההבנה של פיזור צריכת האנרגיה מאפשרת קבלת החלטות מושכלות לגבי בחירת חומרי ההרדמה, מינונם ואופן הניטור, על מנת למזער סיכונים של נזק מוחי איסכמי.
א', ב', ד' (שגויים): התשובות 20%, 40% ו-80% אינן מייצגות את הפיזור הנורמלי של צריכת האנרגיה המוחית בין תפקודים אלקטרופיזיולוגיים להומאוסטטיים.
(עמוד 180)
איזה משתנה כימי הוא בעל ההשפעה החזקה ביותר על זרימת הדם המוחית בטווח הפיזיולוגי?
א) לחץ חלקי של חמצן בעורק (PaO_2)
ב) לחץ חלקי של פחמן דו-חמצני בעורק (PaCO_2)
ג) רמת הגלוקוז בדם
ד) רמת הלקטט בדם
ANSWER
ב' (נכון): זרימת הדם המוחית (CBF - Cerebral Blood Flow) מווסתת באופן הדוק על ידי הלחץ החלקי של פחמן דו-חמצני בעורק (PaCO_2), והוא הגורם הכימי בעל ההשפעה החזקה ביותר בטווח הפיזיולוגי.
מנגנון ההשפעה של PaCO_2 על CBF:
  • מעבר מחסום הדם-מוח: פחמן דו-חמצני (CO_2) הוא מולקולה ליפופילית (מסיסה בשומן), ולכן הוא חוצה בקלות את מחסום הדם-מוח (BBB) ונכנס לנוזל המוח (CSF - Cerebrospinal Fluid) ולנוזל הבין-תאי במוח. לעומת זאת, יוני מימן (H+) הם מולקולות טעונות שאינן חוצות את מחסום הדם-מוח באותה קלות.
  • שינוי pH מקומי: בתוך נוזל המוח, CO_2 עובר הידרציה (הידרציה) מהירה באמצעות האנזים קרבוניק אנהידרז (Carbonic Anhydrase) ליצירת חומצה פחמתית (H_2CO_3), אשר מיד מתפרקת ליוני מימן (H+) וביקרבונט (HCO_3-). העלייה בריכוז CO_2 מובילה לעלייה בריכוז יוני H+ ולכן לירידה ב-pH (חומציות).
  • ואזודילציה (הרחבת כלי דם): ירידה זו ב-pH (חומציות) בנוזל המוח ובסביבת כלי הדם המוחיים הקטנים (העורקיקים - arterioles) גורמת להרחבה מהירה וחזקה של כלי דם אלה. הרחבה זו מפחיתה את ההתנגדות לכלי הדם ומגבירה משמעותית את זרימת הדם המוחית.
היחס הכמותי:
  • בטווח הפיזיולוגי (בין 25 ל-70 ממ"כ PaCO_2), כל שינוי של 1 ממ"כ ב-PaCO_2 משנה את ה-CBF ב-1-2 מ"ל/100 גרם/דקה. זהו יחס לינארי וישיר המעיד על רגישות גבוהה מאוד.
טווח פיזיולוגי ותגובה מחוצה לו:
  • טווח תקין (35-45 ממ"כ): בטווח זה, CBF משתנה באופן יחסי ל-PaCO_2.
  • היפוקפניה (PaCO_2 נמוך מ-35 ממ"כ): ירידה ב-PaCO_2 גורמת לכיווץ כלי דם מוחיים (ואזוקונסטריקציה) ולהפחתה משמעותית ב-CBF. לדוגמה, ירידה מ-40 ל-20 ממ"כ יכולה להפחית את ה-CBF בכ-50%. עם זאת, ירידה קיצונית מאוד (לדוגמה, מתחת ל-20 ממ"כ) עלולה לגרום לאיסכמיה מוחית עקב ירידה דרסטית ב-CBF, ולכן יש להיזהר מלהגיע לרמות אלו.
  • היפרקפניה (PaCO_2 גבוה מ-45 ממ"כ): עלייה ב-PaCO_2 גורמת להרחבת כלי דם (ואזודילציה) ולהגברת CBF. כאשר PaCO_2 עולה מעל 70-80 ממ"כ, תגובת כלי הדם מתחילה להגיע לרוויה, והעלייה ב-CBF הופכת פחות משמעותית, אם כי עדיין קיימת.
יישומים קליניים:
  • הפחתת לחץ תוך-גולגולתי (ICP): במצבים של עלייה ב-ICP (כמו בצקת מוחית או דימום תוך-מוחי), ניתן לבצע היפרוונטילציה מבוקרת (הפחתת PaCO_2) באופן זמני. הורדת PaCO_2 גורמת לוואזוקונסטריקציה מוחית, מפחיתה את נפח הדם במוח וכתוצאה מכך מורידה את ה-ICP. יש לזכור כי השפעה זו היא זמנית (כ-6-12 שעות) ועלולה להיות מוגבלת עקב מנגנוני פיצוי (ראה "התאמה לאורך זמן").
מהלך זמן ותגובה ל-CO_2:
  • תגובה חריפה: השינויים ב-CBF בתגובה לשינויים ב-PaCO_2 מתרחשים באופן כמעט מיידי (תוך שניות עד דקות), בשל המעבר המהיר של CO_2 דרך מחסום הדם-מוח וההשפעה המקומית על ה-pH.
  • התאמה לאורך זמן (כרונית): כאשר שינויים ב-PaCO_2 נמשכים מעל 6-12 שעות, מנגנוני פיצוי בכליות ובמח מתחילים להתרחש. הכליות משנות את הפרשת הביקרבונט כדי לאזן את ה-pH הסיסטמי, וגם הובלת יוני ביקרבונט לתוך נוזל המוח משנה את ה-pH המקומי חזרה לכיוון הנורמה. כתוצאה מכך, הרגישות של CBF ל-PaCO_2 פוחתת בהדרגה, וה-CBF חוזר בהדרגה לרמתו הבסיסית, למרות שה-PaCO_2 עדיין אינו בנורמה.
א' (שגוי): לחץ חלקי של חמצן בעורק (PaO_2) אכן משפיע על CBF, אך השפעתו ניכרת רק כאשר הוא יורד מתחת לסף מסוים.
  • סף ההשפעה: CBF נשאר יציב יחסית גם כאשר PaO_2 יורד, ורק כאשר ה-PaO_2 יורד אל מתחת ל-60 ממ"כ (מצב של היפוקסמיה משמעותית), מתרחשת ואזודילציה מוחית משמעותית המגבירה את ה-CBF. זאת, במטרה להבטיח אספקת חמצן מספקת לרקמת המוח במצבי חסר. מעל סף זה, שינויים ב-PaO_2 אינם משפיעים באופן משמעותי על CBF.
  • מנגנון: התגובה להיפוקסיה מתווכת בעיקר על ידי כימורצפטורים פריפריים (כמו אלה המצויים בסינוס הקרוטידי ובקשת אבי העורקים) המגבירים את קצב הנשימה, אך גם מנגנונים מקומיים במוח תורמים לוואזודילציה.
ג', ד' (שגויים): רמת הגלוקוז והלקטט בדם אינן הגורמים הכימיים העיקריים המווסתים באופן ישיר וחזק את CBF בטווח הפיזיולוגי.
  • גלוקוז: גלוקוז הוא המקור האנרגטי העיקרי של המוח, ורמות נמוכות מאוד (היפוגליקמיה קשה) עלולות לפגוע בתפקוד המוח, אך הוא אינו מווסת את זרימת הדם המוחית באותו אופן כמו PaCO_2 או PaO_2. CBF נשאר יציב יחסית בטווח רחב של רמות גלוקוז.
  • לקטט: לקטט עשוי להצטבר במוח במצבים של חוסר חמצן (מטבוליזם אנאירובי) וקשור לחומציות מקומית, אך הוא תוצר של מצב מטבולי ולא גורם מווסת ראשוני של CBF. רמות לקטט בדם עצמן אינן משפיעות ישירות ובעוצמה על זרימת הדם המוחית כפי ש-CO_2 עושה.
לסיכום, ה-PaCO_2 הוא המשתנה הכימי החשוב ביותר בוויסות זרימת הדם המוחית בטווח הפיזיולוגי, עקב יכולתו לחדור בקלות למחסום הדם-מוח ולשנות את ה-pH המקומי, מה שמוביל לוואזודילציה או ואזוקונסטריקציה של כלי הדם המוחיים.
(עמוד 180)
כיצד קטמין משפיע על קצב המטבוליזם המוחי (CMR) ועל זרימת הדם המוחית (CBF)?
א) מוריד את שניהם
ב) מעלה את שניהם
ג) מעלה CMR ומוריד CBF
ד) מוריד CMR ומעלה CBF
ANSWER
ב' (נכון): בניגוד לרוב חומרי ההרדמה התוך-ורידיים, קטמין גורם לעלייה בקצב המטבוליזם המוחי (CMR - Cerebral Metabolic Rate) ובהתאמה, לעלייה בזרימת הדם המוחית (CBF - Cerebral Blood Flow).
מנגנון הפעולה הייחודי של קטמין
קטמין הוא סם הרדמה ייחודי הפועל בעיקר כאנטגוניסט לא-תחרותי לקולטן NMDA (N-methyl-D-aspartate). קולטני NMDA הם תעלות יונים תלויות מתח וליגנד, החשובות למעבר אותות אקסיטטוריים במוח (בעיקר באמצעות הנוירוטרנסמיטר גלוטמט) ולתהליכי למידה וזיכרון. על ידי חסימת קולטני NMDA, קטמין מונע את ההפעלה העצבית התקינה באזורים מסוימים במוח.
הרדמה דיסוציאטיבית והשלכותיה המטבוליות
האנטגוניזם לקולטני NMDA מוביל למצב הנקרא "הרדמה דיסוציאטיבית". מצב זה מאופיין בפעילות מוחית שאינה מדכאת את המוח באופן גלובלי (כמו רוב חומרי ההרדמה), אלא גורמת לניתוק פונקציונלי בין מערכות מוח שונות, בעיקר בין המערכת הלימבית (רגש, זיכרון) לקליפת המוח (תודעה, חשיבה רציונלית) ולמערכות התלמו-קורטיקליות. למרות שהמטופל מורדם ואינו מגיב, מתרחשת במוח פעילות חשמלית ספונטנית שאינה אופיינית להרדמה כללית קלאסית. פעילות זו מתבטאת ברישום EEG (אלקטרואנצפלוגרם) כפעילות תטא ודלתא, המלווה בפעילות גאמא גבוהה.
הפעילות החשמלית המוגברת והלא מתואמת הזו דורשת אנרגיה, וכתוצאה מכך קצב המטבוליזם המוחי (CMR) עולה. כיוון שזרימת הדם המוחית (CBF) מווסתת באופן הדוק לצרכים המטבוליים של המוח ( sprzężenie przepływowo-metaboliczne), העלייה ב-CMR גוררת אחריה עלייה מקבילה ב-CBF. למעשה, קטמין גורם למצב של "התנתקות" שבו קליטת הגלוקוז על ידי המוח (מדד ל-CMR) וזרימת הדם המוחית מוגברים, למרות מצב ההרדמה.
מדוע קטמין שונה מחומרי הרדמה תוך-ורידיים אחרים?
רוב חומרי ההרדמה התוך-ורידיים, כגון פרופופול, תיופנטל, אתומיאדת ומדזולם, פועלים בעיקר על ידי הגברת הפעילות של קולטני GABA (גאמא-אמינובוטיריק אסיד), שהוא הנוירוטרנסמיטר המעכב העיקרי במוח. הגברת פעילות GABA מובילה לדיכוי כללי של הפעילות העצבית במוח, וכתוצאה מכך, הן מורידות באופן משמעותי את קצב המטבוליזם המוחי (CMR) ואת זרימת הדם המוחית (CBF). תכונה זו של דיכוי מטבולי היא אחת הסיבות העיקריות לשימוש בהם במצבים מסוימים של נוירו-הגנה (לדוגמה, במצבי פרכוסים בלתי נשלטים או היפותרמיה טיפולית).
קטמין, לעומת זאת, בשל מנגנון הפעולה השונה שלו (אנטגוניזם ל-NMDA), אינו גורם לדיכוי מטבולי גלובלי, אלא לעלייה. זהו למעשה פרדוקס: חומר הגורם להרדמה מביא לעלייה בפעילות המטבולית של המוח, בניגוד מוחלט לציפיות מחומר הרדמה.
השפעות ספציפיות על אזורי מוח שונים
העלייה ב-CMR וב-CBF אינה אחידה בכל אזורי המוח. האזורים המושפעים ביותר הם בדרך כלל אלו המעורבים ביצירת מצב הדיסוציאציה, כגון המערכת הלימבית, התלמוס, קליפת המוח הקדמית (פרונטלית) וקליפת המוח הקשורה (אסוציאטיבית). באזורים אלו, קליטת הגלוקוז יכולה לעלות באופן ניכר, המשקף פעילות מטבולית מוגברת.
השלכות קליניות בחולים נוירוכירורגיים
העלייה ב-CBF וב-CMR בעקבות מתן קטמין מהווה שיקול חשוב, ואף מגבלה, במצבים קליניים מסוימים, במיוחד בחולים עם פגיעות מוח טראומטיות או נגעים תופסי מקום תוך-גולגולתיים. עלייה ב-CBF פירושה עלייה בנפח הדם בתוך חלל הגולגולת. בחלל סגור ולא ניתן להתרחבות, עלייה בנפח אחד ממרכיביו (דם, CSF, רקמת מוח) תוביל בהכרח לעלייה בלחץ התוך-גולגולתי (ICP - Intracranial Pressure). מסיבה זו, שימוש בקטמין בחולים עם ICP מוגבר או בסיכון ל-ICP מוגבר נחשב בדרך כלל להתווית נגד יחסית.
התוויות נגד בחולים עם לחץ תוך-גולגולתי מוגבר (ICP)
כפי שצוין, קטמין עלול להעלות את ה-ICP עקב הגברת ה-CBF, ולכן הוא בדרך כלל אינו מומלץ או נמנע בחולים עם:
  • פגיעת ראש טראומטית חמורה (TBI).
  • גידולים מוחיים עם אפקט מסה משמעותי.
  • בצקת מוחית משמעותית.
  • דימום תוך-גולגולתי.
במקרים אלו, העדפה תינתן לחומרי הרדמה המורידים ICP, כמו פרופופול או תיופנטל. עם זאת, חשוב לציין שבמצבים בהם יש שליטה על ה-PaCO_2 והוונטילציה (לדוגמה, בחולים מונשמים), ניתן למתן במידה מסוימת את השפעת הקטמין על ה-ICP על ידי היפרוונטילציה קלה.
הפרדוקס של עלייה במטבוליזם במהלך הרדמה
הפרדוקס של קטמין - חומר הרדמה המעלה את המטבוליזם המוחי ואת זרימת הדם המוחית - טמון בעובדה שהוא משיג את יעדי ההרדמה (חוסר הכרה, אנלגזיה, אמנזיה) לא על ידי דיכוי כללי של המוח, אלא על ידי שיבוש התקשורת התקינה בין אזוריו. העלייה המטבולית היא תוצאה של הפעילות החשמלית הלא-פיזיולוגית שהוא משרה, אשר שונה מאוד מהמצב ה"שקט" המטבולית שרוב חומרי ההרדמה מייצרים. הבנה זו מדגישה את הייחודיות הפרמקולוגית של קטמין.
(עמוד 180)
מהי ההגדרה של אוטורגולציה מוחית?
א) היכולת של המוח לשנות את קצב המטבוליזם שלו בהתאם לזרימת הדם
ב) היכולת של מחזור הדם המוחי להתאים את התנגודת שלו כדי לשמור על CBF יציב יחסית בטווחי לחץ דם עורקי משתנים
ג) היכולת של ה-CSF לפצות על שינויים בנפח הדם התוך-גולגולתי
ד) היכולת של נוירונים לווסת את שחרור הנוירוטרנסמיטרים שלהם
ANSWER
ב' (נכון): אוטורגולציה מוחית שומרת על זרימת דם מוחית (CBF) יציבה יחסית למרות שינויים בלחץ הדם העורקי הממוצע (MAP). א', ג', ד' (שגויים): אלו תהליכים פיזיולוגיים אחרים המתרחשים במוח. (עמוד 180)
1. הגדרה מפורטת וחשיבות פיזיולוגית
אוטורגולציה מוחית היא מנגנון מובנה המאפשר לכלי הדם במוח לשמור על זרימת דם מוחית (CBF - Cerebral Blood Flow) קבועה יחסית, למרות תנודות בלחץ הדם העורקי המערכתי. חשיבותה הפיזיולוגית עצומה: היא מבטיחה אספקת חמצן וגלוקוז סדירה לרקמת המוח, שהיא רגישה ביותר לשינויים באספקה זו, ובכך מונעת נזק איסכמי או היפרפרפוזיה (זרימת יתר) שעלולה להוביל לבצקת מוחית ועלייה בלחץ התוך-גולגולתי (ICP).
2. טווח אוטורגולציה תקין
במבוגרים בריאים, טווח האוטורגולציה התקין הוא בדרך כלל בלחצי דם עורקיים ממוצעים (MAP - Mean Arterial Pressure) שבין 70 ל-150 ממ"כ. בתוך טווח זה, כלי הדם המוחיים מתכווצים או מתרחבים באופן אקטיבי כדי לשמור על CBF יציב. מתחת ל-70 ממ"כ, כלי הדם נמצאים בהרחבה מקסימלית ולא יכולים להתרחב עוד, מה שמוביל לירידה תלוית-לחץ ב-CBF (איסכמיה). מעל 150 ממ"כ, כלי הדם מכווצים באופן מקסימלי, ולא יכולים להתכווץ עוד, מה שגורם לעלייה תלוית-לחץ ב-CBF ולסיכון לבצקת מוחית ודימומים.
3. מנגנוני אוטורגולציה
האוטורגולציה המוחית מבוססת על שלושה מנגנונים עיקריים:
  • מנגנון מיוגני (Myogenic Mechanism): זהו התגובה המהירה ביותר. תאי השריר החלק בדפנות כלי הדם הקטנים (ארטריולות) מגיבים ישירות לשינויים בלחץ הטרנסמוראלי (הלחץ הפועל על דופן כלי הדם). עלייה בלחץ מובילה להתכווצות התאים ולהצרת כלי הדם, וירידה בלחץ גורמת להרפייתם ולהרחבתם.
  • מנגנון מטבולי (Metabolic Mechanism): מנגנון זה מווסת את ה-CBF בהתאם לצרכים המטבוליים המקומיים של רקמת המוח. תוצרים מטבוליים כמו CO2, יוני מימן (pH), אדנוזין, אשלגן, חמצן ולקטט, משפיעים על טונוס כלי הדם. לדוגמה, עלייה ב-PCO2 (פחמן דו-חמצני) מובילה להרחבת כלי דם מוחים (וזו הסיבה העיקרית מדוע היפרוונטילציה מורידה ICP), בעוד שירידה ב-PO2 (חמצן) מביאה להרחבה משמעותית של כלי הדם.
  • מנגנון נוירוגני (Neurogenic Mechanism): למרות שתפקידו פחות דומיננטי ממנגנונים אחרים, מערכת העצבים האוטונומית (סימפתטית ופאראסימפתטית) ונוירונים מקומיים משפיעים גם הם על כלי הדם המוחיים, בעיקר בתגובה לשינויים קיצוניים בלחץ הדם.
4. התאמת כלי הדם הרזיסטנטים לשמירה על CBF קבוע
כלי הדם הרזיסטנטים (בעיקר עורקיקים, ארטריולות) הם השחקנים המרכזיים באוטורגולציה. כאשר לחץ הדם המערכתי עולה (בתוך טווח האוטורגולציה), כלי הדם הללו מתכווצים (מגבירים התנגדות), ובכך מפחיתים את זרימת הדם שפועלת על נימי המוח ומגנים עליהם. כאשר לחץ הדם יורד, הם מתרחבים (מפחיתים התנגדות), ובכך שומרים על זרימת דם מספקת למוח. תגובה זו היא מהירה ודינמית ומאפשרת את יציבות ה-CBF.
5. מצבים קליניים הפוגעים באוטורגולציה
מצבים רבים יכולים לפגוע בטווח ובאפקטיביות של האוטורגולציה המוחית, מה שהופך את המוח לפגיע יותר לשינויים בלחץ הדם המערכתי:
  • פגיעת ראש טראומטית (TBI): אחת הסיבות השכיחות והקריטיות לפגיעה באוטורגולציה.
  • שבץ איסכמי: האזורים מסביב לליבת האיסכמיה (penumbra) עשויים לאבד את יכולת האוטורגולציה.
  • דימום מוחי (Intracerebral Hemorrhage).
  • בצקת מוחית.
  • גידולי מוח.
  • יתר לחץ דם כרוני: מזיז את עקומת האוטורגולציה ימינה ולמעלה, כלומר, הטווח נשמר אך בלחצי דם גבוהים יותר.
  • היפוקסמיה קשה.
  • היפרקפניה (PCO2 גבוה).
  • שימוש בתרופות הרדמה מסוימות: לדוגמה, חומרי הרדמה נדיפים (אינהלציוניים) מדכאים את האוטורגולציה.
6. חשיבות האוטורגולציה בניתוח והרדמה
האוטורגולציה חיונית במהלך הרדמה וניתוח מכיוון שהיא מגינה על המוח מפני שינויים חדים בלחץ הדם הנגרמים על ידי התערבויות כירורגיות, תרופות ואובדן דם. כאשר האוטורגולציה תקינה, ניתן לנהל באופן בטוח יותר את לחץ הדם המערכתי מבלי לדאוג לירידה דרסטית ב-CBF. עם זאת, כאשר היא נפגעת (למשל, בחולה TBI), אפילו ירידה קלה בלחץ הדם עלולה להוביל לאיסכמיה מוחית, בעוד שעלייה בלחץ עלולה לגרום לבצקת ועלייה ב-ICP. לכן, שמירה קפדנית על לחץ הדם ושקילת מצב האוטורגולציה קריטיות.
7. גורמים המזיזים את עקומת האוטורגולציה
עקומת האוטורגולציה (המתארת CBF כפונקציה של MAP) יכולה להשתנות בהשפעת גורמים שונים:
  • PCO2: היפרקפניה (PCO2 גבוה) מזיזה את העקומה שמאלה ומעלה (כלומר, ה-CBF גבוה יותר בכל רמת MAP נתונה), בעוד שהיפוקפניה (PCO2 נמוך) מזיזה אותה ימינה ולמטה.
  • חמצן: היפוקסמיה (PO2 נמוך) מרחיבה כלי דם מוחים ומזיזה את העקומה שמאלה ומעלה.
  • חומרי הרדמה: חומרי הרדמה נדיפים (כמו סבופלורן, איזופלורן) מדכאים את האוטורגולציה ומצרים את הטווח שלה, ומאפשרים ל-CBF להשתנות יותר עם לחץ הדם.
  • יתר לחץ דם כרוני: מזיז את העקומה ימינה, מה שאומר שהמוח מצליח לשמור על אוטורגולציה רק בלחצי דם גבוהים יותר.
  • טמפרטורה: היפותרמיה מורידה את המטבוליזם המוחי ומכווצת כלי דם, ואילו היפרתרמיה עושה את ההפך.
8. הקשר בין אוטורגולציה ולחץ פרפוזיה מוחי (CPP)
לחץ הפרפוזיה המוחי (CPP - Cerebral Perfusion Pressure) מוגדר כ-CPP = MAP - ICP. אוטורגולציה מוחית תקינה מבטיחה ש-CBF יישאר קבוע בטווח רחב של CPP (ובאופן ספציפי יותר, בטווח של MAP, בהנחה ש-ICP קבוע). מחוץ לטווח זה, ה-CBF הופך להיות תלוי ב-CPP. כלומר, ירידה ב-CPP מתחת לטווח האוטורגולציה תוביל לירידה ב-CBF ולאיסכמיה, ועלייה משמעותית ב-CPP מעל הטווח עלולה לגרום לזרימת יתר ולנזק. לכן, שמירה על CPP אופטימלי, במיוחד בחולים עם ICP מוגבר או אוטורגולציה פגומה, היא יעד טיפולי חשוב.
מטופל בן 65 עם יתר לחץ דם כרוני לא מטופל מועמד לניתוח. כיצד צפויה עקומת האוטורגולציה המוחית שלו להיראות בהשוואה לאדם נורמוטנסיבי?
א) מוסטת שמאלה, עם גבול תחתון נמוך יותר
ב) מוסטת ימינה, עם גבול תחתון וגבול עליון גבוהים יותר
ג) שטוחה יותר, עם טווח אוטורגולציה רחב יותר
ד) תלולה יותר, עם טווח אוטורגולציה צר יותר
ANSWER
ב' (נכון): ביתר לחץ דם כרוני, הגבול התחתון והעליון של האוטורגולציה מוסטים ימינה.
הסבר מפורט: השפעת יתר לחץ דם כרוני על אוטורגולציה מוחית
יתר לחץ דם כרוני גורם לשינויים מבניים ותפקודיים בכלי הדם המוחיים, במטרה להגן על רקמת המוח מפני לחצים גבוהים באופן מתמשך. שינויים אלו משפיעים באופן מהותי על עקומת האוטורגולציה המוחית, כפי שיפורט להלן.
1. עיצוב מחדש של כלי הדם המוחיים (Vascular Remodeling)
חשיפה ממושכת ללחץ דם גבוה מובילה לתהליך של עיצוב מחדש של דפנות העורקים והעורקיקים המוחיים. תהליך זה כולל:
  • היפרטרופיה של תאי השריר החלק: תאי השריר בדפנות כלי הדם גדלים ומתעבים, מה שמגביר את התנגודת לכוח הגזירה של הדם הזורם בלחץ גבוה.
  • שינויים במבנה המטריצה החוץ-תאית: חלה הצטברות של קולגן ופיברוזיס, המפחיתים את הגמישות (Compliance) של כלי הדם ומגבירים את קשיחותם (Stiffness).
  • הגברת היחס בין עובי הדופן לקוטר הלומן: כתוצאה מההיפרטרופיה, דופן כלי הדם מתעבה באופן יחסי לקוטר הפנימי של הכלי, מה שמאפשר לכלי הדם לשמור על טונוס בסיסי גבוה יותר ולעמוד בלחצים גבוהים.
מנגנוני הסתגלות אלו נועדו להגן על הנימים העדינים של המוח מפני נזק של זרימת יתר (Hyperperfusion) ולשמור על שלמות מחסום הדם-מוח (BBB) בסביבת לחץ גבוהה.
2. "הסטה ימינה" של עקומת האוטורגולציה
עקומת האוטורגולציה מתארת את הקשר בין זרימת הדם המוחית (CBF) ללחץ הדם העורקי הממוצע (MAP). באדם נורמוטנסיבי, ה-CBF נשאר יציב יחסית בטווח MAP של כ-70 עד 150 ממ"כ. אצל חולים עם יתר לחץ דם כרוני, עקומה זו "מוסטת ימינה".
  • המשמעות של הסטה ימינה: המשמעות היא שכלי הדם המוחיים "מתרגלים" לתפקד בלחצי דם גבוהים יותר. כתוצאה מכך, הם שומרים על CBF יציב בטווח לחצי דם ממוצעים גבוהים יותר מאשר אצל אדם בריא. לדוגמה, טווח האוטורגולציה יכול להיות מוסט ל-MAP של כ-90 עד 180 ממ"כ.
  • שינוי בגבול התחתון והעליון: גם הגבול התחתון (Lower Limit of Autoregulation - LLAR) וגם הגבול העליון (Upper Limit of Autoregulation - ULAR) של האוטורגולציה עולים. כלומר, כדי לשמור על CBF יציב, חולה היפרטנסיבי זקוק ל-MAP מינימלי גבוה יותר מזה של אדם נורמוטנסיבי.
  • השוואה לאדם נורמוטנסיבי: בעוד שהמוח הנורמוטנסיבי מסוגל לווסת את ה-CBF ביעילות גם בלחצי דם נמוכים יחסית, המוח ההיפרטנסיבי דורש לחצים גבוהים יותר כדי לשמור על זרימה מספקת.
3. פגיעות מוגברת לתת-לחץ דם (Hypotension)
כתוצאה מהסטה ימינה, חולים היפרטנסיביים פגיעים יותר לירידות לחץ דם. אם ה-MAP שלהם יורד מתחת ל-LLAR המוגבה שלהם, ה-CBF יירד באופן ליניארי עם ירידת לחץ הדם. זה עלול להוביל במהירות לאיסכמיה מוחית, גם בלחצי דם שנחשבים נורמליים עבור אדם בריא. זוהי סכנה משמעותית במהלך ניתוח, טראומה או כל מצב המלווה בתת-לחץ דם.
4. השלכות לניהול קליני בהרדמה
הבנת עקומת האוטורגולציה המוסטת חיונית לטיפול בחולים היפרטנסיביים המועמדים לניתוח והרדמה:
  • שמירה על לחץ דם גבוה יותר: יש לשמור על לחץ דם עורקי ממוצע (MAP) גבוה יותר בחולים היפרטנסיביים מאשר בחולים נורמוטנסיביים, כדי להבטיח פרפוזיה מוחית מספקת. לעיתים קרובות, זה אומר לשמור על לחצי דם בטווח ה-MAP ה"רגיל" עבור החולה בבית.
  • זהירות מפני תת-לחץ דם: יש להימנע בכל מחיר מירידות חדות בלחץ הדם, שכן אלו עלולות לגרום לאיסכמיה מוחית בקלות.
  • התאמת תרופות הרדמה: תרופות הרדמה מסוימות (כמו חומרי הרדמה נדיפים) עלולות לדכא את האוטורגולציה ולצמצם את הטווח שלה, מה שהופך את המוח לפגיע עוד יותר לשינויים בלחץ הדם. יש לשקול זאת בבחירת חומרי ההרדמה ובמינונים.
5. נורמליזציה של אוטורגולציה לאחר בקרת לחץ דם
עיצוב מחדש של כלי הדם הוא תהליך הפיך במידה מסוימת. בקרת לחץ דם עורקי יעילה לאורך זמן יכולה להחזיר חלקית את עקומת האוטורגולציה לכיוון נורמלי, אם כי זהו תהליך איטי. נדרשים בדרך כלל שבועות עד חודשים של בקרת לחץ דם אופטימלית כדי לראות שינויים משמעותיים בהסטה ימינה. לכן, גם לאחר תקופה של טיפול תרופתי ליתר לחץ דם, עדיין יש לנקוט בזהירות הנדרשת במהלך הרדמה.
במהלך הרדמה עם איזופלורן ב-1.5 MAC, המוניטור מראה דפוס של "burst suppression" ב-EEG. מהי ההערכה לגבי הירידה ב-CMR במצב זה?
א) ירידה של כ-10%
ב) ירידה של כ-25%
ג) ירידה של כ-60%
ד) אין ירידה ב-CMR
ANSWER
ג' (נכון): כל חומרי ההרדמה הנדיפים (למעט הלותאן) יכולים לגרום לדיכוי התפרצות (burst suppression) ב-EEG. ברמה זו, ה-CMR מופחת בכ-60%. ירידה זו משקפת את דיכוי מרכיב ה-CMR הקשור לפעילות אלקטרופיזיולוגית, בעוד שהמרכיב הקשור להומאוסטזיס תאי (כ-40%) נשאר ללא שינוי.
הסבר מפורט: Burst Suppression ו-CMR בהרדמה עם איזופלורן
1. מהו דפוס "Burst Suppression" ב-EEG?
"Burst suppression" הוא דפוס פעילות חשמלית במוח, הנצפה בבדיקת אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG), המאופיין בתקופות מתחלפות של פעילות מוחית עשירה ומהירה (bursts – התפרצויות) ותקופות של שקט חשמלי כמעט מוחלט (suppression – דיכוי). דפוס זה משקף דיכוי עמוק ורחב היקף של הפעילות העצבית בקליפת המוח.
2. מדוע דפוס זה מופיע ב-1.5 MAC איזופלורן?
איזופלורן, כחומר הרדמה נדיף, גורם לדיכוי תלוי-מינון של הפעילות המוחית. MAC (Minimum Alveolar Concentration) הוא מדד לעוצמת חומר ההרדמה, כאשר 1.5 MAC מייצג רמת הרדמה עמוקה מספיק כדי לדכא כמעט את כל הפעילות האלקטרופיזיולוגית המוחית. בריכוז זה, איזופלורן גורם להיפרפולריזציה נרחבת של נוירונים ולהפחתה משמעותית של העברה סינפטית, מה שמוביל לדפוס הייחודי של "burst suppression".
3. מנגנון הירידה ב-CMR בכ-60%
קצב המטבוליזם המוחי (CMR - Cerebral Metabolic Rate) מורכב משני מרכיבים עיקריים:
  • מרכיב תפקודי/אלקטרופיזיולוגי: זהו המרכיב ה"פעיל" של ה-CMR, המהווה כ-60% מצריכת החמצן הכוללת של המוח. הוא משקף את האנרגיה הנדרשת לפעילות נוירונלית – יצירת פוטנציאלי פעולה, העברה סינפטית ושמירה על גרדיאנטים יוניים במהלך תקשורת בין-תאית. חומרי הרדמה נדיפים כמו איזופלורן מדכאים באופן ישיר ומשמעותי מרכיב זה.
  • מרכיב בסיסי/הומאוסטטי: זהו המרכיב ה"בזאלי" של ה-CMR, המהווה כ-40% מצריכת החמצן הכוללת. הוא מייצג את האנרגיה המינימלית החיונית לתחזוקת תאי המוח – שמירה על שלמות הממברנות, פעילות משאבות יוניות (כמו משאבת נתרן-אשלגן), סינתזת חלבונים ותהליכים מטבוליים בסיסיים לשרידות התא.
כאשר ה-EEG מראה "burst suppression", המוח הגיע לרמת דיכוי מקסימלית של הפעילות התפקודית/אלקטרופיזיולוגית, מה שמוביל לירידה של כ-60% ב-CMR.
4. מדוע המרכיב ההומאוסטטי (40%) נשאר ללא שינוי?
המרכיב ההומאוסטטי של ה-CMR מבטא את צרכי האנרגיה הבסיסיים של התא לצורך קיומו, גם בהיעדר פעילות חשמלית. חומרי הרדמה אינם מדכאים את התהליכים הבסיסיים הללו, שכן דיכוים היה מוביל למוות תאי. לכן, גם במצב של דיכוי עמוק כמו "burst suppression", 40% מה-CMR נשמרים לצורך תחזוקת התא.
5. חשיבות קלינית בניתוחי מוח (Neuroanesthesia)
ירידה משמעותית זו ב-CMR מהווה יתרון קליני חשוב בניתוחי מוח, שכן היא מביאה לירידה מקבילה בזרימת הדם המוחית (CBF), וכתוצאה מכך להפחתה בנפח הדם המוחי ובלחץ תוך-גולגולתי (ICP). בנוסף, דיכוי מטבולי זה מעניק הגנה מוחית מסוימת במצבים של איסכמיה חלקית (כמו במהלך הידוק עורקים או חסימת כלי דם), על ידי הפחתת דרישות המוח לחמצן וגלוקוז. לכן, שמירה על דפוס "burst suppression" יכולה להיות יעד טיפולי במצבים נוירו-כירורגיים ספציפיים.
השפעת היפותרמיה וחומרי הרדמה על צריכת החמצן המוחית (CMRO2)
הבנת ההבדל בין השפעת חומרי הרדמה להיפותרמיה על צריכת החמצן המוחית (CMRO2) חיונית להשגת נוירו-הגנה אופטימלית.
ההבדל העיקרי: מרכיבי ה-CMRO2
צריכת החמצן המוחית (CMRO2) מורכבת משני מרכיבים עיקריים:
  1. מרכיב תפקודי/אלקטרופיזיולוגי (כ-60%): קשור לפעילות חשמלית עצבית, כגון העברה סינפטית ויצירת פוטנציאלי פעולה.
  1. מרכיב בסיסי/הומאוסטטי (כ-40%): קשור לתחזוקת תאית חיונית, כמו שמירה על גרדיאנטים יוניים ופעילות משאבות.
  • חומרי הרדמה (כמו איזופלורן): מדכאים בעיקר את המרכיב התפקודי, על ידי הפחתת הפעילות החשמלית של הנוירונים. ירידה זו מגיעה למקסימום עם דפוס "burst suppression" ב-EEG, ומפחיתה את ה-CMRO2 בכ-60%. המרכיב הבסיסי נותר ללא שינוי.
  • היפותרמיה: מדכאת הן את המרכיב התפקודי והן את המרכיב הבסיסי. קירור הגוף מאט את כל התהליכים המטבוליים בתא, כולל אלה האחראים לתחזוקה תאית.
אפקט Q10
היפותרמיה פועלת על פי עקרון ה-Q10, הקובע כי עבור כל ירידה של 10°C בטמפרטורה, קצב המטבוליזם בתא מצטמצם בכ-50%. המשמעות היא שהיפותרמיה מאפשרת ירידה משמעותית יותר ב-CMRO2 מעבר לדיכוי המקסימלי שמושג עם חומרי הרדמה בלבד.
השלכות קליניות ונוירו-הגנה
ההבדל בין שני המנגנונים הוא קריטי בפרקטיקה הקלינית:
  • הגנה מוחית: היכולת של היפותרמיה לדכא גם את המרכיב הבסיסי של ה-CMRO2 הופכת אותה לכלי נוירו-הגנתי עוצמתי יותר במצבי איסכמיה קשה (כמו לאחר דום לב), בהם יש צורך בירידה מקסימלית בדרישות המוח לחמצן וגלוקוז.
  • שילוב: במקרים מסוימים, שילוב של הרדמה והיפותרמיה יכול לספק נוירו-הגנה מוגברת, כאשר ההרדמה מפחיתה את המרכיב התפקודי והיפותרמיה משלימה את הדיכוי על ידי השפעה על המרכיב הבסיסי.
מהו המנגנון העיקרי שבאמצעותו שינויים ב-PaCO_2 משפיעים על זרימת הדם המוחית?
א) שינויים בטונוס הסימפתטי
ב) שינויים ב-pH של הנוזל החוץ-תאי במוח
ג) שחרור ישיר של אדנוזין מתאי העצב
ד) שינויים בצמיגות הדם
ANSWER
ב' (נכון): המנגנון העיקרי שבאמצעותו שינויים בלחץ החלקי של פחמן דו-חמצני (PaCO2) בדם משפיעים על זרימת הדם המוחית (CBF) הוא באמצעות שינוי ה-pH של הנוזל החוץ-תאי (ECF) במוח.
1. חציית מחסום הדם-מוח: בניגוד ליוני מימן (H+) הטעונים חשמלית שאינם עוברים בקלות את מחסום הדם-מוח (BBB), CO2 הוא מולקולה קטנה, ניטרלית ושומנית, ולכן הוא חוצה את ה-BBB באופן חופשי ומהיר מאוד.
2. שיווי משקל חומצה פחמתית: לאחר חציית ה-BBB, CO2 מגיב בנוזל החוץ-תאי של המוח עם מים ליצירת חומצה פחמתית (H2CO3), אשר מתפרקת במהירות ליוני מימן (H+) וביקרבונט (HCO3-). לפיכך, עלייה ב-PaCO2 תוביל לעלייה בריכוז H+ ולירידת pH (חמצת), ואילו ירידה ב-PaCO2 תוביל לירידה בריכוז H+ ועלייה ב-pH (בססת).
3. השפעת ה-pH על כלי הדם המוחיים:
  • חמצת (ירידת pH): גורמת להרחבה (וזודילטציה) של העורקים המוחיים, במטרה לשטוף את עודף ה-CO2 ולשפר את אספקת החמצן והגלוקוז לרקמת המוח.
  • בססת (עליית pH): גורמת לכיווץ (וזוקונסטריקציה) של העורקים המוחיים, ובכך מפחיתה את זרימת הדם המוחית.
4. חשיבות המנגנון: מנגנון זה הוא הרגולטור העוצמתי והחשוב ביותר של זרימת הדם המוחית בתגובה לשינויים ב-PaCO2, וגדול בהרבה מהשפעות של טונוס סימפתטי או שחרור אדנוזין, שהשפעתם קטנה ובעיקר על עורקים גדולים יותר. תגובה זו היא אוטומטית ומהירה, ומבטיחה אספקת חמצן יציבה למוח.
5. רלוונטיות קלינית (היפרוונטילציה): הבנה זו קריטית בטיפול קליני. במצבים של לחץ תוך-גולגולתי (ICP) מוגבר, כגון לאחר חבלת ראש, ניתן להשתמש בהיפרוונטילציה מבוקרת (הורדת PaCO2) כדי לגרום לוזוקונסטריקציה מוחית ובכך להפחית את נפח הדם במוח ואת ה-ICP. עם זאת, יש לנקוט בזהירות, שכן היפרוונטילציה מוגזמת עלולה להפחית את CBF יתר על המידה ולגרום לאיסכמיה מוחית.
6. מהלך התגובה בזמן: התגובה לשינויים ב-PaCO2 היא מהירה, מתרחשת תוך שניות עד דקות. עם זאת, אם השינוי ב-PaCO2 נמשך (למשל, בהיפרוונטילציה כרונית), יחול פיצוי הדרגתי של ה-pH בנוזל החוץ-תאי על ידי מנגנוני ביקרבונט, והרגישות של כלי הדם המוחיים ל-CO2 תחזור בהדרגה לרמת הבסיס תוך 4-6 שעות.
מטופל המונשם מכאנית במשך 8 שעות עם היפוקפניה מכוונת (PaCO_2=25 ממ"כ). אם כעת מחזירים את ה-PaCO_2 לערכים נורמליים במהירות, מהי הסכנה המיידית?
א) התפתחות איסכמיה מוחית עקב וזוקונסטריקציה
ב) עלייה משמעותית ב-CBF וב-ICP עקב חמצת ב-CSF
ג) ירידה חדה בלחץ הדם המערכתי
ד) התפתחות בצקת מוחית וזוגנית
ANSWER
ב' (נכון): עלייה משמעותית ב-CBF וב-ICP עקב חמצת ב-CSF
כאשר מטופל מונשם מכאנית עם היפוקפניה מכוונת (PaCO_2 נמוך) למשך 6-8 שעות או יותר, מתרחשים שינויים פיזיולוגיים משמעותיים במוח ובנוזל השדרה (CSF) כפיצוי.
  1. פיצוי pH ב-CSF במהלך היפרוונטילציה ממושכת: בתחילה, ירידה ב-PaCO_2 גורמת לבססת של ה-CSF (עלייה ב-pH), המובילה לוזוקונסטריקציה מוחית ולהורדת זרימת הדם המוחית (CBF) ולחץ תוך-גולגולתי (ICP). אולם, לאורך שעות (6-8 שעות), קיימים מנגנוני פיצוי פעילים (בעיקר דרך מקלעות כורואידליות ופקעיות הכליה) המפחיתים את ריכוז הביקרבונט (HCO3-) ב-CSF. תהליך זה מחזיר בהדרגה את ה-pH של ה-CSF לרמה נורמלית, למרות הישארות ה-PaCO_2 נמוך. כתוצאה מכך, כלי הדם המוחיים מתרחבים חזרה באופן חלקי, שכן הגירוי המכווץ של הבססת נעלם.
  1. סכנת הנורמליזציה המהירה ("Rebound Vasodilation"): כאשר ה-PaCO_2 מוחזר בפתאומיות לערכים נורמליים (למשל, מ-25 ממ"כ ל-40 ממ"כ) לאחר תקופת פיצוי ארוכה, רמות ה-CO2 במוח עולות במהירות. מאחר שרמת הביקרבונט ב-CSF נותרה נמוכה (עקב הפיצוי הקודם), ה-CO2 העודף מביא לחמצת חמורה וחדה ב-CSF (ירידה דרמטית ב-pH). חמצת זו מהווה גירוי עוצמתי לוזודילטציה מוחית משמעותית, מה שמכונה "וזודילטציה ריבאונד".
  1. השלכות קליניות: וזודילטציה פתאומית זו מובילה לעלייה חדה ומהירה ב-CBF ובנפח הדם תוך-גולגולתי, ובעקבות זאת לעלייה מסוכנת ב-ICP. במצבים של פגיעה מוחית או בצקת, עלייה זו עלולה לגרום לבצקת מוחית, לירידה בלחץ הפרפוזיה המוחי (CPP), ובמקרים קיצוניים, לבקע מוחי.
  1. ניהול קליני: כדי למנוע את הסכנה הזו, גמילה מהיפרוונטילציה צריכה להתבצע בהדרגה, תוך העלאה איטית ומבוקרת של ה-PaCO_2 (לרוב ב-1-2 ממ"כ לשעה). קצב איטי זה מאפשר למנגנוני הפיצוי להתאים את רמת הביקרבונט ב-CSF בהדרגה, ובכך למנוע חמצת חדה ועלייה מסוכנת ב-ICP.
א', ג', ד' (שגויים):
א) התפתחות איסכמיה מוחית עקב וזוקונסטריקציה: אינו נכון. התגובה המיידית להחזרת ה-PaCO_2 לנורמה לאחר פיצוי היא וזודילטציה חזקה (התרחבות כלי דם), לא וזוקונסטריקציה (היצרות כלי דם), מה שדווקא מגביר את זרימת הדם.
ג) ירידה חדה בלחץ הדם המערכתי: אינו הסיכון המיידי והעיקרי. השינויים ב-PaCO_2 משפיעים בעיקר על כלי הדם המוחיים ולא ישירות על לחץ הדם המערכתי באופן כה דרמטי.
ד) התפתחות בצקת מוחית וזוגנית: למרות שעלייה ב-ICP עלולה להוביל לבצקת, הסכנה המיידית היא העלייה ב-ICP כתוצאה מהעלייה ב-CBF. הבצקת היא לרוב תוצאה משנית ומאוחרת יותר של עלייה ממושכת ב-ICP.
מהו הקשר בין זרימת דם מוחית (CBF) לנפח דם מוחי (CBV)?
א) הם זהים לחלוטין
ב) הם משתנים במקביל, אך השינוי היחסי ב-CBV קטן משמעותית מהשינוי היחסי ב-CBF
ג) הם משתנים ביחס הפוך
ד) אין קשר ישיר ביניהם
ANSWER
ב' (נכון): הם משתנים במקביל, אך השינוי היחסי ב-CBV קטן משמעותית מהשינוי היחסי ב-CBF.
הקשר בין זרימת דם מוחית (CBF) לבין נפח דם מוחי (CBV) הוא יסודי בהבנת הפיזיולוגיה המוחית, במיוחד בהקשר של ניהול לחץ תוך-גולגולתי (ICP).
  1. הגדרות:
  • CBF (Cerebral Blood Flow): כמות הדם הזורמת דרך רקמת המוח ביחידת זמן (לרוב במ"ל/100 גרם מוח/דקה). הוא מייצג את האספקה המטבולית למוח.
  • CBV (Cerebral Blood Volume): נפח הדם הכולל הכלוא בכלי הדם בתוך חלל הגולגולת בכל רגע נתון (לרוב במ"ל). הוא מהווה מרכיב קריטי בלחץ התוך-גולגולתי (ICP), בהתאם לדוקטרינת מונרו-קלי.
  1. הקשר הפרללי אך לא פרופורציונלי:
  • CBF ו-CBV משתנים בדרך כלל באותו כיוון: עלייה ב-CBF (למשל עקב וזודילטציה) תוביל לעלייה ב-CBV, וירידה ב-CBF תוביל לירידה ב-CBV.
  • אך היחס אינו ליניארי או פרופורציונלי באופן שווה. לדוגמה, עלייה של 50% ב-CBF גורמת לעלייה מתונה יותר של כ-20% בלבד ב-CBV.
  1. הסיבה הפיזיולוגית:
  • הסיבה העיקרית לפער זה טמונה במאפיינים של כלי הדם המוחיים, במיוחד אלה הוורידיים. כלי הדם, ובפרט הורידים המוחיים, הם מערכת קיבול (capacitance system) בעלת מוגבלות דיסטנסיביות (יכולת התרחבות).
  • המוח שואף לשמור על נפח קבוע ככל האפשר. כאשר CBF עולה, כלי הדם מתרחבים מעט כדי להכיל את זרימת הדם המוגברת, אך הם מתנגדים לשינויים דרמטיים בנפח כדי למנוע עלייה מופרזת ב-ICP. חלק מהדם פשוט זורם מהר יותר דרך המערכת במקום להישאר בה כנפח נוסף.
  1. השלכות קליניות לניהול ICP:
  • הבנה זו חיונית ביותר באנסטזיה ובטיפול נמרץ נוירוכירורגי. במצב של גולגולת סגורה (כמו בפגיעת ראש), עלייה ב-CBV היא הגורם המרכזי לעלייה ב-ICP.
  • אמצעים טיפוליים שמטרתם להפחית ICP (כמו היפרוונטילציה מבוקרת או מתן תרופות וזוקונסטריקטוריות מוחיות) פועלים בעיקר על ידי הפחתת CBV (ולא ישירות CBF) על ידי כיווץ כלי הדם ודחיפת הדם מחוץ לגולגולת.
  1. חשיבות לאנסטזיולוגים:
  • היכולת להשפיע על CBV (ולא רק על CBF) היא אבן יסוד בניהול מטופלים עם פגיעה מוחית. על ידי שליטה במשתנים כמו PaCO_2, ניתן לווסת את טונוס כלי הדם המוחיים, ובכך להשפיע על CBV ועל ICP.
  • התערבויות שמשנות CBF באופן דרמטי עלולות להשפיע על CBV במידה מסוכנת, גם אם השינוי ב-CBV קטן יחסית לשינוי ב-CBF, מכיוון שהגולגולת היא קופסה קשיחה וכל עלייה קטנה בנפח תוך-גולגולתי משפיעה באופן דרמטי על הלחץ.
א', ג', ד' (שגויים):
א) הם זהים לחלוטין: אינם זהים. CBF הוא קצב זרימה, ו-CBV הוא נפח מצטבר.
ג) הם משתנים ביחס הפוך: אינו נכון. הם משתנים באותו כיוון - עלייה באחד מלווה בעלייה בשני, וירידה באחד מלווה בירידה בשני.
ד) אין קשר ישיר ביניהם: אינו נכון. קיים קשר פיזיולוגי הדוק בין השניים, המבוסס על הדינמיקה של זרימת הדם והקיבול בכלי הדם המוחיים.
מהו המנגנון שבאמצעותו אדנוזין תורם לוויסות זרימת הדם המוחית במצב של היפוקסיה?
א) הוא גורם לוזוקונסטריקציה
ב) הוא משתחרר ברקמה וגורם לוזודילטציה
ג) הוא חוסם קולטני גלוטמט
ד) הוא מגביר את צמיגות הדם
ANSWER
ב' (נכון): אדנוזין משתחרר ברקמה וגורם לוזודילטציה.
אדנוזין הוא מווסת מפתח בזרימת הדם המוחית (CBF), במיוחד בתגובה למצבי דחק מטבוליים כמו היפוקסיה (מחסור בחמצן).
  1. מהו אדנוזין ומאין הוא מגיע במצב של היפוקסיה?
    אדנוזין הוא נוקלאוזיד המהווה תוצר פירוק של מולקולות עשירות באנרגיה כמו ATP (אדנוזין טרי-פוספט). במצבי היפוקסיה או איסכמיה מוחית, אספקת החמצן יורדת, ייצור ה-ATP נפגע, וה-ATP הקיים מתפרק במהירות ל-ADP, AMP ולבסוף לאדנוזין. הצטברות אדנוזין מחוץ לתא משמשת כאות אזהרה למצוקה אנרגטית.
  1. מנגנון הוזודילטציה המושרה על ידי אדנוזין:
    אדנוזין הוא מרחיב כלי דם (וזודילטור) חזק במוח. הוא פועל על ידי קישור לקולטנים ספציפיים (בעיקר A2A ו-A2B) הממוקמים על תאי שריר חלק בדפנות כלי הדם המוחיים. קישור זה מפעיל סדרת אירועים תוך-תאיים, המובילים להרפיית השריר החלק ולהרחבת לומן כלי הדם. הרחבה זו מגבירה את זרימת הדם לאזור המצוקה, ובכך משפרת את אספקת החמצן והגלוקוז לרקמה.
  1. כיצד רמות חמצן מווסתות מסלולי איתות שונים:
    רמות החמצן משפיעות על מגוון מסלולי איתות בו זמנית. במצב נורמלי, מנגנונים אחרים כמו אוטו-רגולציה מיוגנית או תגובה ל-CO2 שומרים על CBF יציב. אך בהיפוקסיה, מנגנונים תלויי-חמצן, כולל שחרור אדנוזין, נכנסים לפעולה. אדנוזין הוא אחד החומרים המטבוליים המתווכים את הקשר בין חמצן ל-CBF.
  1. תפקיד האדנוזין בצימוד מטבולי (Metabolic Coupling):
    צימוד מטבולי הוא תהליך שבו זרימת הדם לאזור מסוים במוח מותאמת באופן מדויק לפעילות המטבולית של אותו אזור. אדנוזין ממלא תפקיד קריטי בצימוד זה. כאשר תאי מוח פעילים צורכים יותר אנרגיה וחמצן, הם משחררים יותר אדנוזין, המאותת לכלי הדם להתרחב ולהגביר את האספקה המקומית. זהו מנגנון פיצוי חשוב לשמירה על הומיאוסטזיס מוחי.
  1. חשיבות לוויסות עצמי מוחי (Cerebral Autoregulation):
    אוטו-רגולציה מוחית היא היכולת לשמור על CBF קבוע יחסית, למרות שינויים בלחץ הדם הסיסטמי. אדנוזין תורם למנגנון זה בכך שהוא מאפשר תגובה מהירה לירידות באספקת חמצן ברמה המיקרו-ווסקולרית, ומסייע לשמור על זרימה מספקת גם בתנאים מגבילים.
  1. רלוונטיות קלינית במצבים איסכמיים:
    הבנת תפקיד האדנוזין קריטית במצבים קליניים כמו שבץ איסכמי או פגיעת ראש טראומטית, שבהם יש סכנה לאיסכמיה משנית. אדנוזין מגן על המוח מפני נזקים איסכמיים על ידי הרחבת כלי דם מקומית והגברת זרימת הדם לאזורים בסיכון. עם זאת, שחרור מוגזם של אדנוזין יכול להיות גם קשור להשפעות לא רצויות כמו דיכוי עצבי. תרופות הפועלות על מערכת האדנוזין נחקרות לטיפול במצבים נוירולוגיים שונים.
א', ג', ד' (שגויים):
א) הוא גורם לוזוקונסטריקציה: אינו נכון. אדנוזין הוא מרחיב כלי דם (וזודילטור) חזק במוח.
ג) הוא חוסם קולטני גלוטמט: אינו נכון. אדנוזין פועל על קולטני אדנוזין, ואינו חוסם ישירות קולטני גלוטמט (אם כי יש לו השפעות עקיפות על נוירוטרנסמיטורים).
ד) הוא מגביר את צמיגות הדם: אינו נכון. אדנוזין אינו משפיע ישירות על צמיגות הדם, אלא על טונוס כלי הדם.
מהו ההסבר לכך שהשפעת היפוקסיה על CBF חזקה יותר מהשפעת המודילוציה (דילול דם) באותה רמת ירידה בתכולת החמצן העורקי?
א) המודילוציה מפחיתה את צמיגות הדם ומשפרת את הזרימה
ב) היפוקסיה גורמת לוזודילטציה מוחית חזקה יותר, ולכן משמרת טוב יותר את אספקת החמצן למוח
ג) היפוקסיה מפעילה את המערכת הסימפתטית באופן חזק יותר
ד) אין הבדל ביניהן
ANSWER
ב' (נכון): היפוקסיה גורמת לוזודילטציה מוחית חזקה יותר, ולכן משמרת טוב יותר את אספקת החמצן למוח.
למרות שגם היפוקסיה היפוקסמית וגם המודילוציה (דילול דם) מובילות לירידה בתכולת החמצן העורקי (CaO2), המנגנונים הפיזיולוגיים המופעלים שונים, וכתוצאה מכך, תגובת הוזודילטציה של כלי הדם המוחיים שונה בעוצמתה.
  1. תוכן חמצן מול אספקת חמצן:
    תוכן החמצן העורקי (CaO2) הוא כמות החמצן הכוללת בדם (קשורה להמוגלובין ולחמצן מומס). אספקת החמצן למוח (DO2) היא תוצר של תוכן החמצן העורקי וזרימת הדם המוחית (CBF): DO2 = CaO2 × CBF. המוח שואף לשמור על DO2 קבוע כדי לעמוד בדרישות המטבוליות שלו.
  1. תגובת המוח להיפוקסיה:
    היפוקסיה (מצב של מחסור בחמצן ברקמות) היא גירוי ישיר וחזק מאוד לוזודילטציה מוחית. בתנאים היפוקסיים, נוצרת ירידה בלחץ החלקי של החמצן (PaO2) בדם, מה שמוביל למצוקה אנרגטית בתאי המוח. בתגובה, משתחררים מטבוליטים (כמו אדנוזין, שהוא וזודילטור חזק), גורמי חומציות (עלייה בריכוז H+) ופחמן דו-חמצני (CO2) המקומיים, המאותתים לכלי הדם להתרחב באופן דרמטי. הרחבה זו מגבירה באופן משמעותי את ה-CBF, ובכך משפרת את אספקת החמצן לרקמה המוחית כדי לפצות על הירידה ב-CaO2.
  1. תגובת המוח להמודילוציה:
    המודילוציה (לדוגמה, באנמיה) כרוכה בירידה בריכוז ההמוגלובין, ולכן גם בירידה ב-CaO2. המוח מגיב גם במצב זה בהגברת CBF כדי לשמר את אספקת החמצן. עם זאת, להמודילוציה יש יתרון נוסף: היא מפחיתה את צמיגות הדם. הפחתת הצמיגות מקלה על זרימת הדם בכלי הדם, מה שתורם להגברת ה-CBF בפני עצמו, גם ללא וזודילטציה אקטיבית חזקה. לכן, התגובה המטבולית לוזודילטציה הנגרמת ישירות ממחסור בחמצן ברקמה פחותה בעוצמתה בהשוואה להיפוקסיה היפוקסמית.
  1. מדוע היפוקסיה חזקה יותר?
    ההסבר המרכזי הוא שהיפוקסיה היפוקסמית מייצגת איום ישיר יותר על אספקת החמצן המטבולית לתאי המוח, מה שמפעיל תגובות מטבוליות אגרסיביות יותר לוזודילטציה. בעוד שהמודילוציה פוגעת בקיבולת נשיאת החמצן של הדם, הקלה בצמיגות מאזנת חלקית את הצורך בוזודילטציה נוספת. לכן, לשם השגת אותה רמת פיצוי באספקת חמצן, מנגנוני הפיצוי באמצעות וזודילטציה חזקים יותר במקרה של היפוקסיה.
  1. השלכות קליניות (אנמיה מול היפוקסמיה):
    הבדל זה מסביר מדוע חולים עם היפוקסמיה (כמו במחלות ריאה קשות) נוטים לפתח וזודילטציה מוחית משמעותית יותר מוקדם יותר מאשר חולים עם אנמיה כרונית קלה-בינונית (המודילוציה), גם אם לשניהם יש ירידה דומה ב-CaO2. במילים אחרות, המוח "מרגיש" את המחסור בחמצן באופן חריף יותר כאשר ה-PaO2 נמוך, ומגיב בהתאם.
א', ג', ד' (שגויים):
א) המודילוציה מפחיתה את צמיגות הדם ומשפרת את הזרימה: נכון שהמודילוציה מפחיתה צמיגות, וזה אכן עוזר לזרימה, אך זו אינה הסיבה שהשפעת היפוקסיה חזקה יותר. להיפך, זהו גורם ממתן בהמודילוציה.
ג) היפוקסיה מפעילה את המערכת הסימפתטית באופן חזק יותר: בעוד שיש קשר בין היפוקסיה למערכת הסימפתטית, זו אינה הסיבה העיקרית לוזודילטציה מוחית. הוזודילטציה המוחית היא בעיקרה תוצאה של מנגנונים מטבוליים מקומיים.
ד) אין הבדל ביניהן: אינו נכון, קיים הבדל משמעותי בעוצמת תגובת הוזודילטציה.
מהי ההשפעה של חומרי הרדמה נדיפים על הקשר בין זרימת דם למטבוליזם במוח?
א) הם מנתקים לחלוטין את הקשר (uncoupling)
ב) הם אינם משפיעים על הקשר
ג) הם משנים את יחס הזרימה-מטבוליזם (גורמים ל"זילוף יתר")
ד) הם הופכים את הקשר (זרימה יורדת עם עלייה במטבוליזם)
ANSWER
ג' (נכון): המסקנה צריכה להיות שהיחס CBF/CMR משתנה (עולה) על ידי חומרי הרדמה נדיפים. שינוי זה תלוי-מינון, וככל שריכוז ה-MAC גבוה יותר, כך גדל יחס ה-CBF/CMRO_2, כלומר "זילוף יתר" (luxury perfusion) גדול יותר.
הסבר מפורט:
1. "זילוף יתר" (Luxury Perfusion): מצב שבו זרימת הדם המוחית (CBF) גבוהה באופן יחסי לדרישות המטבוליות של המוח (CMR). כלומר, יחס CBF/CMR עולה מעבר לנורמה. המוח מקבל אספקת דם גדולה מהדרוש לפעילותו המטבולית הנוכחית.
2. מדוע חומרי הרדמה נדיפים גורמים לכך: חומרים אלו הם וזודילטורים מוחיים חזקים - הם מרחיבים את כלי הדם במוח, מה שמגביר את ה-CBF. במקביל, הם מדכאים את הפעילות המטבולית במוח ומפחיתים את צריכת החמצן המוחית (CMRO2). השילוב של הגברת CBF והפחתת CMRO2 מוביל לעלייה ביחס CBF/CMRO2, כלומר "זילוף יתר".
3. יחס תלוי-מינון: השפעה זו היא תלוית-מינון. ככל שריכוז חומר ההרדמה (נמדד ב-MAC) גבוה יותר, כך ההרחבה של כלי הדם המוחים והדיכוי המטבולי חזקים יותר, מה שמגביר עוד יותר את יחס ה-CBF/CMRO2.
4. השלכות קליניות בנוירוכירורגיה: היכולת לשמר או להגביר את ה-CBF גם תחת דיכוי מטבולי יכולה להיות יתרון במצבים של איסכמיה מוחית. אולם, ההרחבה הנגרמת עלולה להגביר את נפח הדם התוך-גולגולתי (CBV) ובכך להעלות את הלחץ התוך-גולגולתי (ICP) בחולים עם מסה תוך-גולגולתית או פגיעה מוחית, מה שמחייב ניהול קפדני של ההרדמה.
א' (שגוי): הקשר נשמר, אך היחס משתנה.
ב', ד' (שגויים): קיימת השפעה משמעותית על היחס בין הזרימה למטבוליזם. (עמוד 203)
מהי ההשפעה של היפרתרמיה (מעל 42 מעלות צלזיוס) על צריכת החמצן המוחית?
א) היא עולה באופן ליניארי עם הטמפרטורה
ב) היא יורדת באופן דרמטי
ג) היא נשארת ללא שינוי
ד) היא יורדת באופן מתון
ANSWER
37°C-42°C
עלייה ב-CBF ו-CMR
מעל 42°C
ירידה דרמטית בצריכת החמצן המוחית
סף רעילות
דנטורציה של חלבונים (אנזימים)
ב' (נכון): התגובה להיפרתרמיה היא דו-פאזית: בין 37 ל-42 מעלות צלזיוס, זרימת הדם המוחית (CBF) וצריכת החמצן המוחית (CMRO2) עולות באופן ליניארי עם הטמפרטורה, המשקף עלייה בפעילות המטבולית. אולם, בטמפרטורות העולות על 42 מעלות צלזיוס, מתרחשת ירידה דרמטית וחדה בצריכת החמצן המוחית. סף זה מצביע על השפעה רעילה חמורה של היפרתרמיה, הנובעת בעיקר מדנטורציה בלתי הפיכה של חלבונים ואנזימים חיוניים בתאי המוח. הבנה זו קריטית בניהול מצבים קליניים כמו שבץ איסכמי או פגיעת ראש טראומטית, שבהם יש להימנע מהיפרתרמיה חמורה כדי למנוע נזק מוחי בלתי הפיך. א', ג', ד' (שגויים): מעל 42 מעלות, ההשפעה הופכת לרעילה ומדכאת, לא מעוררת. (עמוד 189)
מטופל לאחר שבץ איסכמי מציג אזור המכונה "פנumbra איסכמית". מה מאפיין אזור זה מבחינת זרימת דם ותפקוד נוירונלי?
א) זרימת דם נמוכה מאוד הגורמת למוות נוירונלי מהיר
ב) זרימת דם שבה התפקוד הנוירונלי פגום אך הפיך, אך ללא התערבות יתרחש מוות נוירונלי
ג) זרימת דם תקינה עם תפקוד נוירונלי לקוי
ד) זרימת דם מוגברת כפיצוי
ANSWER
ב' (נכון): ה"פנumbra איסכמית" היא אזור במוח שזרימת הדם בו נעה בין 10 ל-20 מ"ל/100 גרם/דקה. בטווח זה, התפקוד הנוירונלי פגום ומשותק, אך הרקמה ניתנת להצלה ושיקום אם זרימת הדם תשוחזר במהירות. אולם, ללא התערבות דחופה, תאי המוח באזור זה ימותו. לכן, "הזמן הוא מוח" (Time is Brain) – כל דקה קריטית למניעת נזק בלתי הפיך. הבנת הפנumbra חיונית לטיפול בשבץ, שכן היא קובעת את חלון ההזדמנויות לשחזור זרימת הדם ומניעת אובדן רקמה. א' (שגוי): מוות נוירונלי מהיר מתרחש ב-CBF נמוך יותר (6-10 מ"ל/100 גרם/דקה). ג', ד' (שגויים): בפנumbra, גם זרימת הדם וגם התפקוד הנוירונלי פגועים. (עמוד 211)
כיצד משפיעה הוספת תחמוצת החנקן (N2O) לאנסתזיה המבוססת על חומר נדיף (כמו איזופלורן) על זרימת הדם המוחית?
א) היא מפחיתה את ה-CBF
ב) היא אינה משנה את ה-CBF
ג) היא גורמת לעלייה מתונה ב-CBF
ד) היא מבטלת את האוטורגולציה לחלוטין
ANSWER
ג' (נכון): הוספת N2O לאנסתזיה המבוססת על חומר נדיף תוביל לעלייה מתונה ב-CBF. N2O הוא בעצמו וזודילטור מוחי קל, וכשמשולב עם חומרים נדיפים (שגם הם מרחיבים כלי דם מוחיים), קיימת תוספת באפקט הרחבת כלי הדם, מעבר לזה של החומר הנדיף לבדו. גם בריכוז "אקוויפוטנטי" (כלומר, ריכוזים שונים של חומרים המשיגים אותה רמת הרדמה, כמו MAC), השילוב יגרום לעלייה משמעותית יותר ב-CBF ובנפח הדם המוחי (CBV). משמעות הדבר לנוירוכירורגיה היא שיש להיזהר בשימוש ב-N2O בחולים עם סיכון ללחץ תוך-גולגולתי (ICP) מוגבר, שכן עלייה ב-CBF וב-CBV עלולה להחמיר את ה-ICP ולסכן את מוח החולה. (עמוד 207)
מהו המנגנון הפתופיזיולוגי המרכזי שמתחיל באיסכמיה מוחית ומוביל לנזק נוירונלי, המכונה "אקסיטוטוקסיסיות"?
א) שחרור מסיבי של נוירוטרנסמיטרים מעכבים כמו GABA
ב) כשל אנרגטי המוביל לדפולריזציה ושחרור עודף של גלוטמט
ג) עלייה חדה בייצור המיאלין
ד) ירידה בלחץ התוך-גולגולתי
ANSWER
כשל אנרגטי
האירוע המרכזי שמתחיל באיסכמיה מוחית
דפולריזציה של הממברנה
כניסת יוני נתרן וסידן לתא
שחרור מסיבי של גלוטמט
הפעלה מוגזמת של קולטנים לגלוטמט
נזק תאי
נפיחות נוירונלית והפעלת מסלולי נזק תוך-תאיים
ב' (נכון): המנגנון המרכזי המכונה "אקסיטוטוקסיסיות" מתחיל בכשל אנרגטי במהלך איסכמיה מוחית. כשל זה משבש את משאבות היונים בתא, גורם לדפולריזציה של הממברנה ולשחרור מוגבר של גלוטמט, הנוירוטרנסמיטר המעורר העיקרי במוח. גלוטמט עודף נקשר לקולטני NMDA ו-AMPA, גורם לכניסה מסיבית של יוני סידן לתא. עודף סידן תוך-תאי רעיל: הוא מפעיל אנזימים מזיקים, יוצר רדיקלים חופשיים ומוביל לתהליכים המזרזים מוות תאי (אפופטוזיס ונמק). הבנת מנגנון זה קריטית לפיתוח טיפולים נוירופרוטקטיביים שמטרתם להגן על המוח מפני נזק איסכמי. (עמוד 212)
מהי ההשפעה של חוסמי בטא-אדרנרגיים על CBF ו-CMR?
א) הם מעלים את שניהם באופן משמעותי
ב) הם מורידים את שניהם באופן משמעותי
ג) הם מורידים או שאין להם השפעה על CBF ו-CMR
ד) הם מעלים CBF ומורידים CMR
ANSWER
ג' (נכון): חוסמי בטא-אדרנרגיים מורידים או שאין להם השפעה משמעותית על זרימת הדם המוחית (CBF) והמטבוליזם המוחי (CMR). 1. השפעה מוחית ישירה מינימלית: רוב חוסמי הבטא, כמו פרופרנולול ולבטלול שנבחנו במחקרים קליניים, אינם חוצים ביעילות את מחסום הדם-מוח (BBB). לכן, יש להם השפעה ישירה מועטה על הרגולציה העצמית המוחית או על פעילות נוירונלית. 2. הבחנה בין השפעה ישירה ועקיפה: ההשפעות הישירות של חוסמי בטא על ה-CBF וה-CMR הן קטנות מאוד. אם קיימת השפעה כלשהי, היא נובעת בעיקר משינויים עקיפים, כגון ירידה בלחץ הדם הסיסטמי. 3. מחקרים קליניים: מחקרים בבני אדם שבדקו תרופות כמו פרופרנולול ולבטלול לא הראו שינויים משמעותיים ב-CBF או ב-CMR. 4. השפעות משניות: השפעות משניות עלולות להתרחש במצבים של שינויים קיצוניים בלחץ הדם, אך בדרך כלל המנגנונים האוטו-רגולטוריים של המוח מפצים על שינויים אלה ושומרים על יציבות ה-CBF וה-CMR. א', ב', ד' (שגויים): אין להם השפעה חזקה ומובהקת על זרימת הדם או המטבוליזם המוחי, מלבד השפעות עקיפות מינוריות הקשורות לשינויים בלחץ הדם. (עמוד 197)
מהי המשמעות הקלינית של העובדה ש-"המעגל ע"ש ויליס" אינו שלם ב-35%-40% מהאנשים?
א) אין לכך משמעות קלינית
ב) אנשים אלו מועדים יותר ליתר לחץ דם תוך-גולגולתי
ג) הרזרבה הווסקולרית המוחית שלהם עשויה להיות מופחתת, והם פגיעים יותר לאיסכמיה
ד) הם מוגנים יותר מפני שבץ איסכמי
ANSWER
מעגל ויליס
מאפשר זרימת דם קולטרלית במוח
מעגל לא שלם
נמצא ב-35%-40% מהאוכלוסייה
משמעות קלינית
רזרבה ווסקולרית מוחית מופחתת
פגיעות מוגברת לאיסכמיה
ג' (נכון): המעגל ע"ש ויליס הוא אנסטומוזה עורקית קריטית בבסיס המוח, המספקת זרימת דם קולטרלית כדי לשמר את אספקת הדם המוחית גם במקרה של חסימה או היצרות של עורק ראשי. ב-35%-40% מהאנשים, המעגל אינו שלם – כלומר, קיימים חיבורים חסרים או היפופלסטיים המגבילים את היכולת לנתב מחדש את זרימת הדם ביעילות. הדבר מפחית באופן ישיר את הרזרבה הווסקולרית המוחית, כלומר את יכולת המוח לפצות על ירידה באספקת הדם. במצבים קליניים כמו לחץ דם סיסטמי נמוך (היפוטנציה) או חסימת כלי דם חדה (למשל, שבץ), מעגל ויליס לא שלם פוגע ביכולת המוח לשמור על פרפוזיה מספקת, ומגביר את הסיכון לאיסכמיה ולנזק נוירוני. שונות אנטומית זו רלוונטית במיוחד בניתוחי מוח והרדמה, שכן יש להביא בחשבון את הסיכון המוגבר לאיסכמיה.
א', ב', ד' (שגויים): אלו אינן ההשלכות הקליניות הנכונות. (עמוד 181)
מהו סף ה-CBF שמתחתיו מתחילים להופיע שינויים איסכמיים ב-EEG?
א) 50 מ"ל/100 גרם/דקה
ב) 30 מ"ל/100 גרם/דקה
ג) 20 מ"ל/100 גרם/דקה
ד) 6 מ"ל/100 גרם/דקה
ANSWER
ג' (נכון): זרימת דם מוחית (CBF) חיונית לתפקוד נוירונלי תקין. כשה-CBF יורד, נוצר ספקטרום של שינויים איסכמיים:
  • ב-CBF תקין (כ-50 מ"ל/100 גרם/דקה), קיימת פעילות חשמלית מוחית סדירה.
  • כאשר ה-CBF יורד מתחת ל-30 מ"ל/100 גרם/דקה, עלולים להופיע תסמינים נוירולוגיים קליניים באדם ערני.
  • ב-20 מ"ל/100 גרם/דקה, מתחילים להופיע שינויים ב-EEG, המתבטאים בהאטה בפעילות החשמלית. בשלב זה, הנוירונים מפסיקים לתפקד באופן סינפטי, אך עדיין שומרים על שלמות מבנית.
  • המשך ירידה ל-15 מ"ל/100 גרם/דקה מובילה ל-EEG איזואלקטרי (שטוח), המעיד על הפסקה כמעט מוחלטת של הפעילות החשמלית.
  • מתחת ל-6 מ"ל/100 גרם/דקה, נגרם כשל ממברנלי בלתי הפיך ותמותת תאים.
רלוונטיות קלינית: ניטור EEG במהלך ניתוחים בסיכון לאיסכמיה מוחית (כמו אנדארטרקטומיה של הקרוטיד) מאפשר זיהוי מהיר של ירידה ב-CBF והתערבות מוקדמת למניעת נזק מוחי בלתי הפיך. (עמוד 211)
בהתבסס על איור המציג וריאציות במבנה המעגל ע"ש ויליס, מהי השכיחות של הווריאציה הנפוצה ביותר של מעגל לא שלם?
א) 2%
ב) 7%
ג) 27%
ד) 50%
ANSWER
ג' (נכון): הווריאציה הנפוצה ביותר של מעגל ויליס לא שלם (27% מהמקרים) מתאפיינת בדרך כלל בחוסר התפתחות (היפופלזיה) או היעדר מוחלט של עורק מקשר אחורי (PCom) בצד אחד או בשני הצדדים, לעיתים בשילוב עם היפופלזיה של מקטע A1 בעורק המוחי הקדמי (ACA). וריאציה זו נחשבת לנפוצה ביותר בגלל שונות התפתחותית מולדת.
השלכות קליניות: מעגל ויליס לא שלם מפחית את יכולת המוח לפצות על ירידה בזרימת הדם במקרה של חסימה בעורק ראשי. במצב איסכמי, חוסר ב-PCom או ב-A1 משמעו שפחות דם יכול לזרום ממקורות חלופיים, מה שמגביר את הסיכון לאיסכמיה מוחית ונזק נוירולוגי.
חשיבות לתכנון ניתוחי: זיהוי וריאציה זו חיוני לפני ניתוחים המשפיעים על זרימת הדם המוחית (כמו אנדארטרקטומיה של הקרוטיד או ניתוחי מפרצות). מנתחים חייבים להיות מודעים לדפוס זרימת הדם הייחודי של המטופל כדי לתכנן את הניתוח באופן שימזער את הסיכון לאיסכמיה תוך-ניתוחית. (עמוד 181)
על פי גרף המציג את תגובת ה-CBF לשינויים ב-PaCO_2 תחת לחצי דם שונים, מה קורה לתגובתיות ל-CO_2 במצב של היפוטנשן חמור (ירידה של כ-66% ב-MAP)?
א) היא מתחזקת
ב) היא נשארת ללא שינוי
ג) היא נחלשת באופן משמעותי
ד) היא מתבטלת לחלוטין
ANSWER
ד' (נכון): התגובתיות של זרימת הדם המוחית (CBF) לשינויים ב-CO_2 תלויה בלחץ זילוח מוחי תקין ובשמירה על טונוס כלי הדם. איור 10.8A מראה שבהיפוטנשן חמור (ירידה של כ-66% ב-MAP), התגובה ל-CO_2 מתבטלת לחלוטין. במצב זה, כלי הדם המוחיים כבר נמצאים בווזודילטציה מקסימלית כניסיון לשמר את ה-CBF, ולכן הם מאבדים את יכולתם להתרחב או להתכווץ עוד בתגובה לשינויים ב-CO_2. זהו מצב של "זרימה תלוית לחץ" (pressure-passive circulation), שבו ה-CBF הופך להיות תלוי ישירות ב-MAP, והאוטו-רגולציה המוחית נפגעת. ההשלכה הקלינית היא שבמצב של לחץ דם נמוך מאוד, המוח חשוף הרבה יותר לנזק איסכמי, כיוון שמנגנון הוויסות העצמי שלו (כולל התגובה ל-CO_2) אינו מתפקד. (עמוד 189)
איזה חומר הרדמה תוך-ורידי מראה ירידה גדולה ביותר ב-CBF וב-CMR, עד כדי 50%-60%?
א) קטמין
ב) רמיפנטניל
ג) מידזולם
ד) תיופנטל
ANSWER
ד' (נכון): תיופנטל, חומר הרדמה ברביטורטי, גורם לירידה הגדולה ביותר בזרימת הדם המוחית (CBF) ובקצב המטבולי המוחי (CMR), עד כדי 50%-60%. ירידה זו נובעת מדיכוי משמעותי של הפעילות המוחית וצריכת החמצן, מה שמוביל לוואזוקונסטריקציה מוחית. השפעה זו היא תלוית מינון. בהשוואה, קטמין מעלה דווקא את ה-CBF וה-CMR, בעוד שרמיפנטניל ומידזולם מראים השפעות מתונות הרבה יותר. בשל יכולתו החזקה להפחית את ה-CBF, תיופנטל בעל חשיבות קלינית בהורדת לחץ תוך-גולגולתי (ICP) במצבים כמו פגיעות ראש טראומטיות או בצקת מוחית. (עמוד 200)
בהתבסס על נתונים גרפיים, מהו הקשר בין אחוז השינוי ב-CBF לבין אחוז השינוי ב-CBV?
א) עלייה של 50% ב-CBF גורמת לעלייה של 50% ב-CBV
ב) עלייה של 50% ב-CBF גורמת לעלייה של 20% ב-CBV
ג) עלייה של 20% ב-CBF גורמת לעלייה של 50% ב-CBV
ד) אין קשר ליניארי ביניהם
ANSWER
ב' (נכון): איור 10.11 מראה קשר ליניארי בין זרימת הדם המוחית (CBF) לבין נפח הדם המוחי (CBV), אך השינוי ב-CBV קטן משמעותית מזה שב-CBF. לדוגמה, עלייה של 50% ב-CBF מובילה לעלייה של 20% בלבד ב-CBV.
**הבסיס הפיזיולוגי:** יחס זה נובע ממנגנוני וויסות עצמי מוחיים (אוטו-רגולציה) ומהיענות כלי הדם המוחיים. כלי הדם, במיוחד ורידים קפסיטיביים, מתאימים את קוטרם כדי למתן את השינויים בנפח הדם גם כאשר יש שינויים גדולים בזרימה, ובכך מגבילים את העלייה ב-CBV. זהו מנגנון הגנה המונע עלייה דרמטית בלחץ תוך-גולגולתי (ICP).
**השלכות קליניות:** הבנת היחס הלא-פרופורציונלי בין CBF ל-CBV קריטית בניהול ICP. גם עלייה קלה יחסית ב-CBV, של 20% בלבד, עלולה להוביל לעלייה משמעותית ב-ICP, במיוחד בגולגולת שאינה גמישה (non-compliant).
**חשיבות ההבנה:** היכולת לחזות כיצד שינויים ב-CBF ישפיעו על CBV ועל ה-ICP חיונית בטיפול במצבים נוירולוגיים חמורים, כגון פגיעות ראש טראומטיות, שבץ ובצקת מוחית, שבהם שמירה על ICP יציב היא גורם מפתח לתוצאה טובה.
א', ג', ד' (שגויים): אלו אינם התיאורים הנכונים של הקשר הכמותי המוצג באיור. (עמוד 198)
מטופל בן 75 עם היסטוריה של שבץ איסכמי מיועד לניתוח אלקטיבי. על פי ההנחיות המבוססות על מחקרים, מהו פרק הזמן המינימלי המומלץ לדחיית הניתוח כדי להפחית את הסיכון לתמותה ואירועים קרדיווסקולריים?
א) 3 חודשים
ב) 6 חודשים
ג) 9 חודשים
ד) 12 חודשים
ANSWER
1
0-3 חודשים
סיכון גבוה ביותר לתמותה תוך 30 יום מהניתוח
2
3-6 חודשים
סיכון מוגבר עדיין קיים
3
6-9 חודשים
סיכון מופחת אך עדיין לא מתייצב
4
9+ חודשים
הסיכון המוגבר מתייצב
ג' (נכון): מחקרים קליניים, כולל ניתוח רטרוספקטיבי רחב, מראים כי 9 חודשים הוא פרק הזמן המינימלי המומלץ לדחיית ניתוח אלקטיבי לאחר שבץ איסכמי. הסיכון לתמותה ואירועים קרדיווסקולריים לאחר ניתוח במטופלים שעברו שבץ משתנה באופן משמעותי בהתאם לזמן שחלף מהאירוע: הסיכון הגבוה ביותר נצפה בשלושת החודשים הראשונים, ונותר מוגבר אך פוחת בין 3 ל-9 חודשים. הוא מתייצב לרמת בסיס רק לאחר 9 חודשים. לכן, דחייה ל-9 חודשים מאפשרת הפחתה משמעותית בסיכון. ההחלטה על מועד הניתוח חייבת לאזן בין דחיפות הניתוח לבין הסיכון המוגבר לשבץ חוזר ותמותה, תוך התחשבות במצב הקליני הספציפי של המטופל. א', ב', ד' (שגויים): הסיכון המוגבר נמשך מעבר ל-6 חודשים ומתייצב באופן משמעותי רק לאחר 9 חודשים. (עמוד 220)
מטופל המקבל הרדמה עם 1.5 MAC איזופלורן ו-65% N2O. מהי ההשפעה הצפויה על ה-CBF בהשוואה להרדמה עם 1.5 MAC איזופלורן בלבד?
א) CBF נמוך יותר
ב) אין שינוי ב-CBF
ג) CBF גבוה יותר
ד) לא ניתן לחזות
ANSWER
ג' (נכון): הוספת N2O (ניטרוס אוקסיד) לחומר נדיף כמו איזופלורן מביאה להשפעה ואזודילטורית מצטברת (אדיטיבית) על כלי הדם במוח. בעוד שאיזופלורן עצמו גורם להרחבת כלי דם מוחיים ולעלייה בזרימת הדם המוחית (CBF), ל-N2O יש גם אפקט ואזודילטורי קל. כאשר הם ניתנים יחד, ההשפעות שלהם מתחברות, וכתוצאה מכך ה-CBF יהיה גבוה יותר מאשר עם איזופלורן לבדו באותה רמת MAC.
מבחינה קלינית, זה משמעותי מאוד בנוירוכירורגיה ובניהול לחץ תוך גולגולתי (ICP). עלייה משמעותית ב-CBF עלולה להוביל לעלייה ב-ICP, דבר שמסוכן במצבים של ציות מוחי ירוד (לדוגמה, בחולים עם בצקת מוחית או גידולים). לכן, יש לשקול בזהירות את השימוש ב-N2O בשילוב עם חומרים נדיפים בחולים אלו. (עמוד 207)
מטופל המקבל טיפול במשאבת אינסולין מפתח היפוגליקמיה קשה עם רמת סוכר בדם של 18 mg/dL. איזה ממצא צפוי להיראות ב-EEG שלו?
א) פעילות תקינה
ב) פעילות אפילפטיפורמית
ג) דיכוי של ה-EEG (EEG שטוח)
ד) גלי אלפא מהירים

ג) (נכון) רמת סוכר של 18 mg/dL מהווה היפוגליקמיה קשה ביותר, המאיימת על תפקוד המוח. הממצא הצפוי ב-EEG יהיה דיכוי ניכר בפעילות ובהמשך EEG שטוח (איזואלקטרי) .

הסבר מפורט: 1. שינויי EEG בהיפוגליקמיה חמורה: המוח תלוי באופן כמעט בלעדי בגלוקוז כמקור אנרגיה. ברמות סוכר נמוכות מאוד (כמו 18 mg/dL), המוח אינו מקבל מספיק דלק, מה שמוביל לכשל אנרגטי נוירונלי. תהליך זה מתבטא ב-EEG כהאטה דיפוזית ופרוגרסיבית של הפעילות החשמלית, עד לדיכוי מוחלט (פעילות איזואלקטרית או "EEG שטוח"). 2. רגישות המוח לגלוקוז: המוח אינו יכול לאגור גלוקוז ואין לו חלופות אנרגטיות משמעותיות בתנאים רגילים, ולכן הוא רגיש ביותר לירידה באספקת הגלוקוז. תאי העצב דורשים אספקה קבועה של גלוקוז לתפקוד תקין, וחוסר בו מביא במהירות להפרעה מטבולית, שיבוש בתפקוד המיטוכונדריאלי, ופגיעה בתקשורת הסינפטית. 3. התקדמות שינויי ה-EEG: עם החמרת ההיפוגליקמיה, ה-EEG עובר מספר שלבים: בהתחלה תופיע האטה של גלי אלפא, ואז הופעה של גלי תטא ודלתא. עם הירידה הנוספת בסוכר, תיראה פעילות איטית באמפליטודה גבוהה, שתתפתח בהדרגה לדיכוי כללי של ה-EEG, ירידה באמפליטודה, ולבסוף - קו איזואלקטרי. שינויים אלה משקפים את הירידה ההולכת וגוברת במטבוליזם המוחי. 4. השלכות קליניות לניטור: ניטור EEG בחולים עם חשד להיפוגליקמיה קשה (במיוחד בחולים תחת סדציה, קומה, או חולים עם מצבי הכרה מעורפלים שאינם יכולים לדווח על סימפטומים) הוא קריטי. זיהוי מוקדם של שינויים אלה יכול לסייע בהכוונה לטיפול מיידי בגלוקוז ולמנוע נזק מוחי בלתי הפיך או מוות, שכן היפוגליקמיה ממושכת וחמורה עלולה להוביל לנזק נוירולוגי קבוע.

במהלך ניתוח נוירוכירורגי, מבוצעת היפרוונטילציה מתונה כדי להפחית לחץ תוך-גולגולתי. מהו המנגנון המיידי שבאמצעותו היפוקפניה מפחיתה את הלחץ התוך-גולגולתי?
א) היא גורמת לוזוקונסטריקציה מוחית, המפחיתה את נפח הדם המוחי (CBV)
ב) היא מפחיתה את קצב ייצור ה-CSF
ג) היא מגבירה את קצב ספיגת ה-CSF
ד) היא גורמת לכיווץ של רקמת המוח עצמה
ANSWER
היפרוונטילציה
ירידה ב-PaCO₂
בססת בנוזל החוץ-תאי
עלייה ב-pH במוח
וזוקונסטריקציה
כיווץ העורקיקים המוחיים
ירידה ב-CBV
הפחתת נפח הדם התוך-גולגולתי
ירידה ב-ICP
הפחתת הלחץ התוך-גולגולתי
א' (נכון): היפוקפניה (ירידה ב-PaCO₂) גורמת לשינוי מיידי ב-pH של נוזל החוץ-תאי המוחי (בססת). שינוי זה מוביל ישירות לכיווץ (וזוקונסטריקציה) של העורקיקים המוחיים. כיווץ כלי הדם מפחית את נפח הדם המוחי (CBV), שהוא מרכיב משמעותי בנפח התוך-גולגולתי הכולל. ירידה זו ב-CBV מורידה ביעילות ובמיידיות את הלחץ התוך-גולגולתי (ICP), במיוחד בחולים עם היענות מוחית ירודה (compliance). זהו מנגנון מהיר ויעיל מכיוון שתגובת כלי הדם המוחית ל-CO₂ היא ישירה. מבחינה קלינית, היפרוונטילציה משמשת כמנגנון חירום להורדת ICP במצבים חריפים כמו טראומת ראש קשה או בצקת מוחית, אך השימוש בה מוגבל לטווח קצר בשל הסיכון לאיסכמיה מוחית עקב ירידה דרסטית בזרימת הדם המוחית. ב', ג', ד' (שגויים): למרות שיכולות להיות השפעות עקיפות על דינמיקת ה-CSF, המנגנון העיקרי והמיידי הוא וזוקונסטריקציה מושרית CO₂. (עמוד 190)
מטופל סובל מגידול מוחי המלווה בבצקת וזוגנית נרחבת. איזו תרופה, שאינה אוסמוטית, היא התרופה העיקרית לטיפול בבצקת מסוג זה?
א) מניטול
ב) פורוסמיד
ג) דקסמתזון
ד) אלבומין
ANSWER
ג' (נכון): דקסמתזון (Dexamethasone) היא קורטיקוסטרואיד והתרופה העיקרית לטיפול בבצקת מוחית וזוגנית, הנפוצה סביב גידולים מוחיים. היא ספציפית לבצקת זו מכיוון שהיא פועלת ישירות על מחסום הדם-מוח (BBB) שנפגע על ידי הגידול. המנגנון העיקרי שלה הוא ייצוב כלי דם קפילריים והפחתת דליפת פלזמה ונוזלים לרקמת המוח על ידי הפחתת חדירות מחסום הדם-מוח, כנראה באמצעות דיכוי תהליכים דלקתיים וייצוב תאי אנדותל. בניגוד לתרופות אוסמוטיות כמו מניטול, ששואבות נוזלים מהמוח באופן כללי ועלולות לגרום לבצקת "ריבאונד" באזורים עם BBB פגוע, דקסמתזון מטפלת בשורש הבעיה של דליפת הנוזלים. מבחינה קלינית, דקסמתזון משמשת כטיפול מרכזי בהפחתת תסמינים נוירולוגיים הנגרמים מבצקת פרי-גידולית, ומשפרת משמעותית את איכות חיי המטופלים. (עמוד 221)
במהלך ניתוח, לחץ הדם של המטופל יורד ל-MAP=60 ממ"כ. המרדים מזריק בולוס של פנילאפרין. מהי ההשפעה הצפויה של פנילאפרין על זרימת הדם המוחית (CBF) במטופל עם אוטורגולציה תקינה?
א) ירידה משמעותית ב-CBF עקב וזוקונסטריקציה מוחית ישירה
ב) עלייה ב-CBF עקב העלאת ה-MAP אל תוך הטווח האוטורגולטורי
ג) אין שינוי ב-CBF
ד) עלייה ב-CBF עקב אפקט בטא-אגוניסטי
ANSWER
ב' (נכון): הטווח התחתון של האוטו-רגולציה המוחית, בו זרימת הדם המוחית (CBF) נשמרת יציבה למרות שינויים בלחץ הדם, הוא בדרך כלל סביב 60-70 ממ"כ MAP. כאשר ה-MAP יורד ל-60 ממ"כ, הוא נמצא על גבול או מתחת לטווח זה, מה שפוגע ביכולת המוח לווסת את זרימת הדם באופן עצמאי. פנילאפרין, כ-α1 אגוניסט טהור, גורם לכיווץ כלי דם סיסטמי ומוביל לעלייה בלחץ הדם העורקי הממוצע (MAP). כשה-MAP נמוך מהטווח האוטו-רגולטורי, זרימת הדם המוחית הופכת ל"תלוית לחץ" (pressure-passive flow), כלומר היא עולה או יורדת באופן ישיר עם שינויי ה-MAP. לכן, העלאת ה-MAP על ידי פנילאפרין מחזירה את לחץ הפרפוזיה המוחית (CPP) לרמה המאפשרת עלייה ב-CBF. שמירה על CPP הולם חיונית למניעת איסכמיה מוחית. א' (שגוי): לאגוניסטים אלפא-1 אין השפעה וזוקונסטריקטורית ישירה משמעותית על כלי הדם המוחיים. ג' (שגוי): מכיוון שה-MAP ההתחלתי נמוך מהגבול האוטורגולטורי, צפויה עלייה ב-CBF. ד' (שגוי): פנילאפרין הוא אגוניסט אלפא-1 טהור ואינו פועל על רצפטורי בטא. (עמודים 180, 196)
מרדם שוקל להשתמש בסבופלורן ב-1.5 MAC לניתוח נוירוכירורגי במטופל עם לחץ תוך-גולגולתי גבולי. מהי הסכנה העיקרית בשימוש בריכוז זה?
א) דיכוי נשימתי חמור
ב) דיכוי המערכת הקרדיווסקולרית
ג) וזודילטציה מוחית ישירה העלולה להעלות CBF ו-ICP
ד) סיכון מוגבר לפרכוסים
ANSWER
ג' (נכון): במינונים גבוהים של חומרים נדיפים (מעל 1 MAC), כמו סבופלורן ב-1.5 MAC, האפקט העיקרי הוא וזודילטציה מוחית ישירה, כלומר הרחבה ישירה של כלי הדם במוח. הרחבה זו מתרחשת עקב השפעתם הישירה של חומרי ההרדמה על שרירי כלי הדם, והיא גוברת על הדיכוי המטבולי של המוח שבאופן תאורטי יכול להפחית CBF. כתוצאה מכך, זרימת הדם המוחית (CBF) ונפח הדם המוחי עולים באופן משמעותי.
השלכות קליניות: במטופל עם לחץ תוך-גולגולתי (ICP) גבולי או היענות תוך-גולגולתית ירודה, עלייה ב-CBF ובנפח הדם המוחי תוביל לעלייה מסוכנת ב-ICP. במצבים נוירוכירורגיים, מטרתנו היא לשמור על ICP נמוך ולמנוע איסכמיה.
מדוע עדיף ריכוזים נמוכים יותר? בריכוזים נמוכים (מתחת ל-1 MAC), הדיכוי המטבולי של המוח על ידי חומרי ההרדמה הנדיפים הוא האפקט הדומיננטי, מה שיכול להוביל לירידה מבוקרת ב-CBF וב-ICP. לכן, לניתוחים נוירוכירורגיים, מועדפים ריכוזים נמוכים יותר של חומרים נדיפים כדי למזער את הוזודילטציה ולשמור על המאזן התוך-גולגולתי.
א', ב' (שגויים): דיכוי נשימתי וקרדיווסקולרי הם תופעות לוואי אפשריות, אך הסכנה הספציפית והקריטית ביותר בניתוח נוירוכירורגי עם ICP גבולי היא ההשפעה על ה-ICP. ד' (שגוי): סבופלורן עלול לגרום לפעילות אפילפטית, אך לא זו הסכנה העיקרית בריכוז גבוה במצב זה. (עמודים 180, 202)
מטופל עובר ניתוח קרוטיד אנדארטרקטומיה. מתי צפויים להופיע תסמינים של איסכמיה מוחית ביחס לזרימת הדם הבסיסית באדם ער?
א) כאשר CBF יורד ב-10% מהבסיס
ב) כאשר CBF יורד ב-40% מהבסיס
ג) כאשר CBF יורד ב-80% מהבסיס
ד) רק כאשר CBF מגיע לאפס
ANSWER
50
CBF תקין
זרימת דם מוחית תקינה במנוחה (מ"ל/100 גרם/דקה)
40%
סף תסמינים
ירידה ב-CBF הגורמת לתסמינים של איסכמיה מוחית
20
סף EEG
ערך CBF שבו מופיעים שינויים איסכמיים ב-EEG
ב' (נכון): המוח, בעל מאגרים מוגבלים ביותר של חמצן וגלוקוז, רגיש במיוחד לירידות בזרימת הדם המוחית (CBF). כאשר ה-CBF מופחת בכ-40% מזרימת הבסיס במנוחה, המוח אינו מסוגל עוד לספק את דרישותיו המטבוליות, מה שמוביל להפרעה בתפקוד הנוירולוגי התקין ולהופעת תסמינים קליניים של איסכמיה (לדוגמה, שינויים במצב הכרה, חולשה מוטורית). ההפרש בין זרימת הבסיס לרמה שבה מופיעים תסמינים מכונה "רזרבת זרימת דם צרברווסקולרית".
רלוונטיות קלינית לניתוח קרוטיד: במהלך קרוטיד אנדארטרקטומיה, העורק התרדמני נסגר זמנית (Clamping), מה שמפחית משמעותית את ה-CBF להמיספרה האיפסילטרלית. לכן, ניטור מתמשך של התפקוד המוחי (כגון EEG, SSEP או בדיקת ערנות) חיוני כדי לזהות חוסר אספקת דם מספקת בזמן, הנובע מכשל בתזרמה הקולטרלית, ולמנוע נזק נוירולוגי קבוע.
א', ג', ד' (שגויים): אלו אינם ערכי הסף הנכונים להופעת תסמינים קליניים של איסכמיה מוחית. (עמוד 180)
מטופל עם פגיעת ראש קשה מפתח בצקת מוחית. הרופאים שוקלים טיפול בתרופה המעכבת את האנזים PARP (poly-ADP-ribose polymerase). מהו הרציונל מאחורי טיפול כזה?
א) PARP גורם לדלקת מוחית
ב) PARP הוא אנזים המשתתף בתיקון DNA, ופעילות יתר שלו עלולה לדלדל מאגרי NAD+, ולהחמיר כשל אנרגטי
ג) PARP גורם לבצקת וזוגנית
ד) PARP הוא נוירוטרנסמיטר מעורר
ANSWER
01
נזק ל-DNA בפגיעה נוירונלית איסכמית
02
הפעלת האנזים PARP המשתתף בתיקון DNA
03
פעילות יתר של PARP מדלדלת מאגרי NAD+
04
NAD+ הוא קו-אנזים חיוני במטבוליזם האנרגטי
05
דלדול NAD+ מחמיר את הכשל האנרגטי הקיים
ב' (נכון): במצבי פגיעה נוירונלית, כמו בפגיעת ראש או איסכמיה מוחית, נגרם נזק משמעותי ל-DNA של התאים. בתגובה לנזק זה, מופעל באופן מוגבר האנזים PARP (Poly-ADP-Ribose Polymerase), שתפקידו לזהות שברים ב-DNA ולהפעיל מנגנוני תיקון. עם זאת, במצבי נזק נרחב, פעילות יתר של PARP הופכת למזיקה. PARP משתמש ב-NAD+ (ניקוטינאמיד אדנין דינוקלאוטיד), קו-אנזים חיוני במטבוליזם התאית ובייצור אנרגיה, כסובסטרט לפעילותו. פעילות מוגברת של PARP גורמת לדלדול מהיר של מאגרי ה-NAD+ בתא, מה שמחמיר את הכשל האנרגטי שכבר קיים בתאים הפגועים ועלול להוביל למוות תאי. לכן, עיכוב PARP מהווה רציונל קליני למניעת דלדול NAD+ ושמירה על תפקוד מיטוכונדריאלי, ובכך להגן על תאי המוח מפני נזק משני.
א', ג', ד' (שגויים): אלו אינם תפקידיו העיקריים של PARP בהקשר זה. (עמוד 212)
במהלך ניתוח להסרת גידול מוחי, המנתח מדווח על "מוח הדוק". המרדים מוריד את ה-PaCO_2 מ-40 ל-30 ממ"כ. מדוע פעולה זו צפויה לעזור?
א) היא מפחיתה את ה-CMR ומכווצת את המוח
ב) היא גורמת לוזוקונסטריקציה מוחית, המפחיתה CBF ו-CBV
ג) היא מעלה את לחץ הדם המערכתי ומשפרת פרפוזיה
ד) היא מגבירה את ספיגת ה-CSF
ANSWER
ב' (נכון): הפחתת ה-PaCO2 (היפוקפניה) מורידה את ריכוז ה-CO2 במוח. מכיוון ש-CO2 הוא וזודילטור מוחי חזק, ירידה בריכוזו גורמת לוזוקונסטריקציה (היצרות) של כלי הדם המוחיים. היצרות זו מקטינה באופן מיידי את זרימת הדם המוחית (CBF) ואת נפח הדם התוך-גולגולתי (CBV), ובכך מורידה את הלחץ התוך-גולגולתי (ICP). הורדת ה-ICP וצמצום נפח המוח מקלים על המנתח ו"מרפים" את הגישה למוח. למרות יעילותה במצבי חירום כגון בצקת מוחית חריפה, יש להשתמש בטכניקה זו בזהירות ומלמשך זמן קצר, שכן היפוקפניה חמורה או ממושכת עלולה להפחית יתר על המידה את זרימת הדם ולגרום לאיסכמיה מוחית. א', ג', ד' (שגויים): ההשפעה העיקרית של היפוקפניה רלוונטית היא על טונוס כלי הדם המוחיים ונפח הדם, לא ישירות על קצב המטבוליזם המוחי (CMR), ספיגת CSF או לחץ דם סיסטמי.
מטופל המקבל הרדמה עם פרופופול בלבד. כעת מוסיפים 60% N2O. מהי ההשפעה הצפויה על ה-CBF?
א) עלייה משמעותית ב-CBF
ב) ירידה משמעותית ב-CBF
ג) השפעה מועטה או חוסר השפעה על ה-CBF
ד) עלייה ב-CMR ללא שינוי ב-CBF
ANSWER
ג' (נכון): כאשר N2O ניתן בשילוב עם תרופות תוך-ורידיות כמו פרופופול, האפקט הוזודילטורי המוחי שלו נחלש או אף מבוטל לחלוטין.
1. מדוע פרופופול מנטרל את השפעת N2O: פרופופול ידוע בהורדת קצב המטבוליזם המוחי (CMR) ובגרימת וזוקונסטריקציה מוחית. פעולות אלו מפחיתות את זרימת הדם המוחית (CBF) ואת נפח הדם התוך-גולגולתי (CBV), ובכך מנוגדות להשפעה המרחיבה כלי דם של N2O.
2. אינטראקציות בין תרופות והשפעתן על CBF: זו דוגמה קלאסית לאינטראקציה בין תרופות הרדמה שונות. כל תרופה משפיעה על ה-CBF במנגנון ייחודי, ושילובן יכול ליצור אפקט נטו שונה מהשפעת כל תרופה בנפרד, לעיתים קרובות קיזוז הדדי של השפעות לא רצויות.
3. השלכות קליניות בהרדמה מאוזנת: שילוב זה מאפשר להשיג עומק הרדמה מספק (באמצעות פרופופול) תוך שמירה על יציבות המודינמית מוחית (על ידי נטרול השפעת N2O), ובכך תורם לגישת הרדמה מאוזנת ורצויה בניתוחים.
4. בטיחות יחסית בניתוחי מוח: בשל קיזוז ההשפעות בין N2O לפרופופול, השינוי הכולל ב-CBF הוא מינימלי. עובדה זו הופכת את השילוב לבטוח יחסית במקרים בהם שליטה על הלחץ התוך-גולגולתי (ICP) היא קריטית, כמו בניתוחי מוח, כיוון שהוא אינו גורם לעלייה משמעותית ב-CBF וב-ICP.
א' (שגוי): אפקט זה נצפה כאשר N2O ניתן לבדו או עם חומרים נדיפים. ב', ד' (שגויים): הציפייה היא להשפעה מינימלית. (עמוד 207)
מטופל עם פגיעת ראש קשה מפתח יתר לחץ דם תוך-גולגולתי. איזה חומר הרדמה תוך-ורידי הוא בעל הפוטנציאל הגדול ביותר להוריד ICP על ידי הפחתה משמעותית של CMR ו-CBF?
א) קטמין
ב) רמיפנטניל
ג) תיופנטל
ד) מידזולם
ANSWER
תיופנטל: הפתרון היעיל ביותר ל-ICP
  • ירידה משמעותית ב-CMR ו-CBF: תיופנטל, ברביטורט בעל פעולה מהירה, מפחית באופן פוטנטי את קצב המטבוליזם המוחי (CMR) ואת זרימת הדם המוחית (CBF).
  • השפעה תלוית-מינון: הפחתה זו היא תלוית-מינון, כאשר במינונים גבוהים הגורמים ל-EEG שטוח, הוא יכול להוריד CBF ו-CMR בכ-50%.
  • הורדת ICP: הפחתה ב-CBF מובילה לירידה בנפח הדם התוך-גולגולתי (CBV), ובכך מורידה ביעילות את הלחץ התוך-גולגולתי (ICP).
קטמין: להימנע בפגיעות ראש
  • מעלה CBF: בניגוד לתיופנטל, קטמין ידוע כמעלה את זרימת הדם המוחית (CBF).
  • עלול להעלות ICP: עלייה זו ב-CBF עלולה להחמיר יתר לחץ דם תוך-גולגולתי.
  • לא מומלץ: לכן, הוא אינו מומלץ במקרים של פגיעות ראש חמורות עם חשש ל-ICP מוגבר.
רמיפנטניל ומידזולם: השפעה מוגבלת
  • השפעה פחותה: רמיפנטניל (אופיואיד) ומידזולם (בנזודיאזפין) גורמים להשפעה פחותה באופן משמעותי על CMR ו-CBF.
  • יעילות נמוכה ב-ICP: כתוצאה מכך, יעילותם בהורדת ICP נמוכה בהשוואה לברביטורטים כמו תיופנטל.
  • תפקיד שונה: הם משמשים בעיקר לסדציה, אנלגזיה (רמיפנטניל) או טיפול בפרכוסים (מידזולם), ולא כקו ראשון להורדת ICP.
ג' (נכון): תיופנטל הוא הברביטורט בעל הפוטנציאל הגדול ביותר להורדת ICP. הוא פועל באמצעות דיכוי מטבולי מוחי חזק (ירידה ב-CMR) וכן גורם לכיווץ כלי דם מוחיים (ירידה ב-CBF), וכתוצאה מכך ירידה בנפח הדם התוך-גולגולתי (CBV). השפעות אלו הן תלויות-מינון, וקריטיות במצבים של יתר לחץ דם תוך-גולגולתי עמיד. בניגוד לכך, קטמין מעלה CBF ועלול להחמיר את ה-ICP, בעוד רמיפנטניל ומידזולם בעלי השפעה מינימלית על הפיזיולוגיה המוחית. לכן, תיופנטל נחשב לתרופת הבחירה במצבים אלה של פגיעת ראש חמורה הדורשת שליטה אגרסיבית על ה-ICP. (עמוד 199)
במהלך ניתוח, המרדים צריך לבחור בין פנילאפרין לאפדרין לטיפול בתת-לחץ דם. איזו מהתרופות עשויה לשמר טוב יותר את זרימת הדם המיקרו-וסקולרית במוח, על פי מחקרים בחולים עם גידולי מוח?
א) פנילאפרין
ב) אפדרין
ג) שתיהן משפיעות באופן זהה
ד) אף אחת מהן אינה משפיעה על המיקרו-סירקולציה
ANSWER
פנילאפרין מול אפדרין: השפעה על מיקרו-סירקולציה מוחית
  • פנילאפרין: אגוניסט אלפא-1 טהור, מכווץ כלי דם ורידיים ומגביר לחץ עורקי ממוצע (MAP) בעיקר על ידי הגברת התנגודת הסיסטמית. השפעתו על זרימת הדם המוחית (CBF) והמטבוליזם המוחי (CMR) מינימלית יחסית.
  • אפדרין: אגוניסט אלפא ובטא מעורב (בעיקר דרך שחרור נוראדרנלין אנדוגני), מגביר MAP, קצב לב ותפוקת לב. עלול להגביר CBF ו-CMR, מה שעלול להשפיע לרעה על המיקרו-סירקולציה המוחית.
עדויות ממחקרים בגידולי מוח
  • פנילאפרין: מחקרים מצביעים על כך שפנילאפרין מאפשר שמירה טובה יותר של זרימת דם אחידה לרקמת המוח, כולל באזורים פרי-גידוליים פגיעים, בזכות השפעתו הפחותה על CBF ו-CMR. הוא מסייע בשמירה על לחץ פרפוזיה מוחי (CPP) ללא "גניבת דם" (steal phenomenon) לאזורים בריאים.
  • אפדרין: האפקטים הלא ספציפיים שלו והפוטנציאל להגביר את המטבוליזם המוחי עשויים להחמיר בצקת או איסכמיה באזורים סביב גידולי מוח, שבהם אוטורגולציה כבר נפגעת.
השלכות קליניות לבחירת תרופה ואזופרסורית
  • פנילאפרין: מועדף בקרב חולים עם פתולוגיה תוך-גולגולתית כמו גידולי מוח, שם שמירה על זרימת דם מיקרו-וסקולרית אופטימלית היא קריטית למניעת פגיעה משנית ושימור תפקוד נוירולוגי.
  • אפדרין: אף שהוא יעיל לטיפול בהיפוטנזיה כללית, השפעותיו על הפיזיולוגיה המוחית הופכות אותו לפחות מתאים למצבים נוירוכירורגיים הדורשים שליטה מדויקת על זרימת הדם והמטבוליזם המוחי.
חשיבות הפרפוזיה המיקרו-וסקולרית
  • פרפוזיה מיקרו-וסקולרית יעילה חיונית לאספקת חמצן וחומרי מזון לרקמת המוח ולסילוק תוצרי פסולת.
  • בחולים עם גידולי מוח, מחסום הדם-מוח (BBB) עלול להיות מופר, ומנגנוני האוטורגולציה המוחיים עשויים להיות פגומים.
  • שמירה על פרפוזיה מיקרו-וסקולרית אופטימלית באזורים אלו מונעת איסכמיה, בצקת מוחית ונזק משני, ובכך תורמת לשיפור התוצאות הנוירולוגיות.
א) פנילאפרין: פנילאפרין נחשבת לבחירה עדיפה בחולים עם גידולי מוח בזכות השפעתה המינימלית על זרימת הדם והמטבוליזם במוח, מה שמסייע בשמירה על פרפוזיה מיקרו-וסקולרית אופטימלית ומונע החמרה בבצקת או איסכמיה סביב הגידול. בניגוד לאפדרין, שיכולה להגביר CBF ו-CMR באופן לא רצוי, פנילאפרין מספקת תמיכה המודינמית ממוקדת ויציבה יותר במצבים נוירוכירורגיים רגישים. (עמוד 201)
מדוע יש לנקוט זהירות במתן סוקצינילכולין לחולה עם חשד ליתר לחץ דם תוך-גולגולתי?
א) הוא גורם לוזודילטציה מוחית ישירה
ב) הוא עלול לגרום לעלייה מתונה ב-ICP, ככל הנראה עקב עירור מוחי מפעילות אפרנטית של כישורי השריר
ג) הוא מוריד את לחץ הדם המערכתי באופן חד
ד) הוא מפחית את קצב ייצור ה-CSF
ANSWER
הסיבה לעליית ICP מסוקצינילכולין (תשובה ב' נכונה)
סוקצינילכולין יכול לגרום לעלייה מתונה וחולפת (כ-5 ממ"כ) בלחץ תוך-גולגולתי (ICP) בחולים בהרדמה שטחית. עלייה זו קשורה בעיקר ל:
  • עירור מוחי: גידול בזרימת הדם המוחית (CBF) ושינויים בפעילות החשמלית של המוח (EEG), המעידים על עירור מוחי.
  • פעילות אפרנטית: המנגנון המרכזי הוא עירור כישורי השריר (muscle spindles) כתוצאה מפאסיקולציות (התכווצויות שרירים לא רצוניות). עירור זה שולח אותות עצביים תחושתיים (אפרנטיים) למוח, מה שגורם לעלייה ב-CBF וב-ICP.
כיצד הרדמה עמוקה מונעת זאת?
הרדמה עמוקה מדכאת את הפעילות המטבולית והחשמלית של המוח (EEG), ומפחיתה את תגובתו לגירויים חיצוניים. בכך, הרדמה עמוקה מונעת את העלייה ב-CBF וב-ICP הנגרמת מפעילות אפרנטית מכישורי השריר בעקבות מתן סוקצינילכולין.
חלופות קליניות במצבי ICP גבוה
במקרים של חשד או אישור ל-ICP מוגבר, יש להעדיף מרפי שרירים לא-דפולריזטוריים על פני סוקצינילכולין. חלופות אלו, כגון רוקורוניום (Rocuronium) או וגלורוניום (Vecuronium), אינן גורמות לפאסיקולציות ובכך אינן מעלות את ה-ICP. הן מספקות הרפיית שרירים יעילה מבלי להשפיע לרעה על הפיזיולוגיה המוחית.
(עמוד 208)
מטופל המקבל הרדמה מאוזנת עם פרופופול ורמיפנטניל. המרדים מבחין בהאטה ב-EEG. מהי ההשפעה הצפויה על ה-CBF?
א) עלייה ב-CBF
ב) ירידה ב-CBF
ג) אין שינוי ב-CBF
ד) תנודתיות ב-CBF
ANSWER
ב' (נכון):
זרימת הדם המוחית (CBF) קשורה באופן הדוק למטבוליזם המוחי המקומי – תופעה המכונה צימוד זרימה-מטבוליזם (flow-metabolism coupling). המשמעות היא ששינויים בפעילות המטבולית של המוח גוררים שינויים מקבילים בזרימת הדם אליו, כדי להבטיח אספקת חמצן וחומרים מזינים תואמת לצרכים.
האטה בגלי ה-EEG (אלקטרואנצפלוגרם) מצביעה על דיכוי בפעילות החשמלית והמטבולית של המוח. תרופות הרדמה כמו פרופופול ורמיפנטניל מפחיתות את קצב המטבוליזם המוחי (CMRO2) ובכך מורידות את הדרישה המטבולית.
בהתאם לצימוד זרימה-מטבוליזם, ירידה זו במטבוליזם מובילה לירידה פרופורציונלית בזרימת הדם המוחית (CBF), מכיוון שהמוח זקוק לפחות דם וחמצן כאשר פעילותו מדוכאת.
מבחינה קלינית, זוהי תופעה רצויה בהרדמה, שכן היא משקפת הגנה מוחית פוטנציאלית ומעידה על עומק הרדמה מספק המפחית את הצריכה המטבולית של המוח. ירידה ב-CBF מסייעת גם בניהול לחץ תוך-גולגולתי (ICP) במצבים מסוימים. (עמוד 180)
איזה חומר הרדמה נדיף ידוע כבעל הפוטנציאל הגדול ביותר להעלות CBF, גם במינונים קליניים, עקב תכונותיו הוזודילטוריות החזקות?
א) איזופלורן
ב) סבופלורן
ג) דספלורן
ד) הלותאן
ANSWER
1
הלותאן
הוזודילטור החזק ביותר
2
אנפלורן
וזודילטור חזק
3
דספלורן ≈ איזופלורן
וזודילטורים בינוניים
4
סבופלורן
הוזודילטור החלש ביותר
ד' (נכון): הלותאן (Halothane) הוא חומר ההרדמה הנדיף בעל הפוטנציאל הגדול ביותר להעלות את זרימת הדם המוחית (CBF), וזאת בשל השפעתו המרחיבה החזקה והישירה על כלי הדם במוח. סדר העוצמה הוזודילטורית מפורט לעיל. הלותאן גורם לעלייה משמעותית ב-CBF גם במינונים קליניים, בניגוד לחומרים אחרים כמו סבופלורן המצמצם את השפעה זו ומשמר אוטורגולציה מוחית. א', ב', ג' (שגויים): חומרים אלו הם וזודילטורים פחות חזקים מהלותאן.
השלכות קליניות ושימוש נוכחי: עלייה ב-CBF עלולה להגביר את הלחץ התוך-גולגולתי (ICP) במטופלים עם דחיסות מוחית מוגבלת, כגון במצבי פגיעת ראש או גידולים. לכן, בנוירוכירורגיה, מעדיפים חומרי הרדמה נדיפים בעלי השפעה וזודילטורית מתונה יותר (כגון סבופלורן או איזופלורן) כדי לשמור על יציבות ה-ICP. הלותאן כמעט ואינו בשימוש קליני כיום עקב פרופיל תופעות לוואי שאינו רצוי, כולל דיכוי שריר הלב, רגישות להפרעות קצב והפטוטוקסיות פוטנציאלית (צהבת הלותאן). (עמוד 203)
מטופל מונשם בתערובת של 70% חמצן ו-30% אוויר. מה תהיה ההשפעה על זרימת הדם המוחית שלו, בהשוואה לנשימת אוויר חדר?
א) עלייה מתונה ב-CBF
ב) ירידה מתונה ב-CBF
ג) אין שינוי ב-CBF
ד) עלייה חדה ב-CBF
ANSWER
ב' (נכון): בערכי PaO_2 גבוהים (היפראוקסיה), זרימת הדם המוחית (CBF) יורדת במתינות. היפראוקסיה גורמת לוזוקונסטריקציה מוחית. חמצן בריכוזים גבוהים פועל כוזוקונסטריקטור ישיר על כלי הדם המוחיים, כנראה באמצעות הפחתת רמות NO והגברת ייצור רדיקלים חופשיים. כיווץ זה מפחית את זרימת הדם למוח – לדוגמה, ב-1 אטמוספירה של חמצן, ה-CBF מופחת בכ-18%. השלכה קלינית: מתן FiO2 גבוה עלול להפחית את זרימת הדם לאזורים מוחיים בסיכון לאיסכמיה. לכן, נדרש איזון עדין בין אספקת חמצן מספקת לרקמות לבין הימנעות מוזוקונסטריקציה מוחית מוגזמת. א', ג', ד' (שגויים): היפראוקסיה (בטווח שאינו טוקסי) גורמת לוזוקונסטריקציה מוחית קלה. (עמוד 190)
מהו המנגנון שבאמצעותו היפותרמיה מתונה (למשל, 33 מעלות צלזיוס) מספקת הגנה מוחית?
א) היא מעלה את לחץ הדם המערכתי
ב) היא גורמת לוזודילטציה מוחית ומשפרת זרימת דם קולטרלית
ג) היא מפחיתה את קצב המטבוליזם המוחי (CMR) בכ-6%-7% לכל מעלת צלזיוס
ד) היא חוסמת קולטני NMDA
ANSWER
ג' (נכון): היפותרמיה מתונה מפחיתה באופן משמעותי את קצב המטבוליזם המוחי (CMR) בכ-6% עד 7% לכל מעלת צלזיוס של ירידה בטמפרטורה. ירידה זו מבטאת את אפקט ה-Q10, שבו פעילות אנזימטית ותהליכים מטבוליים מואטים עם ירידת הטמפרטורה.
הפחתת ה-CMR מספקת הגנה מוחית על ידי הקטנת הדרישה לחמצן ולגלוקוז בתקופות של זרימת דם מוחית מופחתת (איסכמיה). בכך היא מאריכה את משך הזמן שהמוח יכול לשרוד ללא נזק בלתי הפיך, משמרת מאגרי ATP, מפחיתה אקסיטוטוקסיות ונזק חמצוני.
יישומים קליניים של היפותרמיה טיפולית כוללים מצבים כמו לאחר דום לב וכן במקרים של אנצפלופתיה היפוקסית-איסכמית בילודים. למרות היתרונות הבולטים בהגנה מוחית, יש לאזן אותה עם סיבוכים פוטנציאליים כמו הפרעות קצב לב, זיהומים, ובעיות קרישה, המצריכים ניטור צמוד.
א', ב', ד' (שגויים): אלו אינם המנגנונים העיקריים של הגנה מוחית על ידי היפותרמיה (עמודים 189-190).
מהי ההשפעה של חוסמי תעלות סידן (כמו ניקרדיפין) על כלי הדם המוחיים ועל ה-CBF, כאשר הם ניתנים להורדת לחץ דם?
א) הם גורמים לוזוקונסטריקציה מוחית ומורידים CBF
ב) הם גורמים לוזודילטציה מוחית, ולכן CBF עולה או נשמר למרות הירידה בלחץ הדם
ג) אין להם השפעה ישירה על כלי הדם המוחיים
ד) הם גורמים לירידה ב-CMR ולירידה שניונית ב-CBF
ANSWER
1
וזודילטציה מוחית
חוסמי תעלות סידן מפחיתים את טונוס כלי הדם המוחיים וגורמים להרחבתם
2
שימור CBF
למרות הירידה בלחץ הדם המערכתי, ה-CBF נשמר או אף עולה ברמות שלפני הטיפול
חוסמי תעלות סידן פועלים על ידי עיכוב כניסת יוני סידן לתאי השריר החלק בדפנות כלי הדם. ירידה זו בסידן תוך-תאי מובילה להרפיית השריר החלק ולכן לוזודילטציה (הרחבת כלי דם), כולל בכלי הדם המוחיים.
המוח מצויד במנגנוני אוטורגולציה השומרים על זרימת דם מוחית (CBF) קבועה יחסית בטווח רחב של לחצי דם. כאשר לחץ הדם הסיסטמי יורד, חוסמי תעלות סידן מרחיבים באופן ספציפי את כלי הדם המוחיים. הרחבה זו מגבירה את קיבולת כלי הדם ומונעת ירידה חדה ב-CBF, ובכך מקזזת את הירידה בלחץ הדם הסיסטמי ושומרת על פרפוזיה מוחית מספקת.
יישומי חוסמי תעלות סידן להשראת תת-לחץ דם מבוקר (Controlled Hypotension) נפוצים בניתוחים שבהם נדרש להפחית דימום, כגון ניתוחי נוירוכירורגיה, ניתוחי ראש וצוואר, וניתוחים אורתופדיים. תועלת זו בפרפוזיה מוחית היא קריטית, שכן היא מאפשרת להפחית את לחץ הדם הסיסטמי לצורך שיפור שדה הניתוח והקטנת אובדן דם, מבלי לפגוע באספקת הדם החיונית למוח ולמנוע איסכמיה מוחית.
ב' (נכון): רוב התרופות המשמשות להשראת תת-לחץ דם, כולל חוסמי תעלות סידן, מפחיתות את טונוס כלי הדם המוחיים וגורמות לוזודילטציה. כתוצאה מכך, ה-CBF עולה או נשמר ברמות שלפני הטיפול, תלוי במידת הירידה בלחץ הדם. א', ג', ד' (שגויים): אלו אינן ההשפעות של חוסמי תעלות סידן. (עמוד 195)
מהו המושג "Glymphatic pathway" וכיצד הוא מושפע מהרדמה כללית?
א) מסלול הולכה עצבי מהיר; הוא מדוכא על ידי הרדמה
ב) מערכת דמוית-לימפה לסילוק פסולת מהמוח; פעילותה מוגברת במהלך הרדמה
ג) מסלול מטבולי לייצור אנרגיה; הוא מוגבר על ידי הרדמה
ד) מסלול לספיגת CSF; פעילותו מדוכאת על ידי הרדמה
ANSWER
1
מערכת ניקוי המוח
ה-"Glymphatic pathway" היא מערכת דמוית-לימפה חיונית לסילוק רעלים ותוצרי לוואי מטבוליים (כמו עמילואיד-בטא) מהמוח.
2
הגברת פעילות בהרדמה
במהלך הרדמה כללית (ובשינה), המרווחים הפרי-וסקולריים במוח מתרחבים משמעותית, מה שמגביר את זרימת נוזל המוח-שדרה (CSF) אל תוך המרווח הבין-רקמתי ובחזרה, ובכך משפר את פינוי הפסולת.
3
השלכות קליניות
הבנת המסלול הגלימפטי והשפעת ההרדמה עליו חיונית לחקר מחלות נוירודגנרטיביות (כמו אלצהיימר) ולפיתוח אסטרטגיות לשמירה על בריאות המוח, גם בהקשר של השפעות הרדמה על תפקוד קוגניטיבי.
ב' (נכון): ה-"Glymphatic pathway" היא מערכת דמוית-לימפה לסילוק תוצרי פסולת מהמוח, המערבת זרימת CSF. המרווח הפרי-ארטריאלי גדל משמעותית במהלך שינה והרדמה כללית; כתוצאה מכך, ההובלה הגלימפטית ופינוי הפסולת מוגברים במצבים אלו. א', ג', ד' (שגויים): אלו תיאורים שגויים של המערכת הגלימפטית והשפעת ההרדמה עליה. (עמוד 183)
כיצד משפיעים שינויים בלחץ הדם בתוך הטווח האוטורגולטורי על נפח הדם המוחי (CBV)?
א) עלייה בלחץ הדם גורמת לעלייה ב-CBV
ב) עלייה בלחץ הדם גורמת לירידה ב-CBV
ג) אין שינוי ב-CBV
ד) השינוי ב-CBV תלוי ב-PaCO_2
ANSWER
ב' (נכון): אוטורגולציה מונעת שינויים ב-CBV הקשורים לשינויים ב-MAP. למעשה, כאשר מחזור הדם המוחי מתכווץ כדי לשמור על CBF קבוע אל מול MAP עולה, ה-CBV למעשה יורד. א', ג', ד' (שגויים): התגובה האוטורגולטורית של וזוקונסטריקציה מקטינה את נפח כלי הדם. (עמוד 198)
מהו המנגנון שדרכו שחרור גלוטמט מנוירונים פעילים מוביל לוזודילטציה מקומית כחלק מצימוד נוירו-וסקולרי?
א) גלוטמט פועל ישירות על קולטנים בכלי הדם וגורם לוזוקונסטריקציה
ב) גלוטמט מוביל לייצור ושחרור של NO, וזודילטור חזק
ג) גלוטמט מעכב שחרור של וזודילטורים אחרים
ד) גלוטמט נקשר לתאי דם אדומים ומשחרר מהם חמצן
ANSWER
פעילות נוירונלית
עלייה בפעילות הנוירונים
שחרור גלוטמט
נוירוטרנסמיטר מעורר
סינתזה ושחרור NO
תחמוצת החנקן
וזודילטציה
הרחבת כלי דם מקומית
ב' (נכון): גלוטמט, המשתחרר עם עלייה בפעילות הנוירונלית, מביא לסינתזה ושחרור של תחמוצת החנקן (NO), וזודילטור מוחי חזק הממלא תפקיד חשוב בצימוד בין זרימת הדם למטבוליזם. א', ג', ד' (שגויים): אלו אינם המנגנונים המעורבים בתגובה זו. (עמוד 187)
מדוע חולים לאחר שבץ איסכמי נמצאים בסיכון מוגבר להחמרת הנזק אם יפתחו היפרתרמיה?
א) היפרתרמיה מפחיתה את קצב המטבוליזם המוחי
ב) היפרתרמיה מעלה את הלחץ התוך-גולגולתי באופן ישיר
ג) עלייה של 1°C בלבד יכולה להגביר באופן דרמטי את הנזק ולהפוך אזור של נמק נוירונלי מפוזר לאוטם מוחי
ד) היפרתרמיה משפרת את תפקוד מחסום הדם-מוח
ANSWER
ג' (נכון): עלייה בטמפרטורת המוח במהלך או אחרי איסכמיה מחמירה את הנזק. עלייה של 1°C בלבד יכולה להגביר באופן דרמטי את הנזק. איסכמיה שבדרך כלל גורמת לנמק נוירונלי מפוזר, תגרום לאוטם מוחי כאשר טמפרטורת הגוף מורמת. א', ב', ד' (שגויים): אלו אינם ההסברים הפתופיזיולוגיים הנכונים. (עמוד 218)
מהי ההמלצה הכללית לגבי מתן פרופילקטי של תרופות אנטי-אפילפטיות לחולים לאחר שבץ איסכמי חריף?
א) יש לתת לכל החולים
ב) יש לתת רק לחולים עם היסטוריה של אפילפסיה
ג) אין המלצה לתת טיפול פרופילקטי
ד) יש לתת רק אם יש שינויים ב-EEG
ANSWER

המלצות טיפול בפרכוסים לאחר שבץ
  • יש לטפל בפרכוסים באופן מיידי עם תרופות אנטי-אפילפטיות מתאימות במצב של שבץ חריף
  • מתן פרופילקטי של תרופות אנטי-אפילפטיות אינו מומלץ
  • יש לשקול טיפול ממושך רק במקרים של פרכוסים חוזרים
ג' (נכון): יש לטפל בפרכוסים באופן מיידי עם תרופות אנטי-אפילפטיות מתאימות במצב של שבץ חריף. עם זאת, מתן פרופילקטי של תרופות אנטי-אפילפטיות אינו מומלץ. א', ב', ד' (שגויים): ההנחיות אינן תומכות במתן טיפול מונע. (עמוד 219)