ПОСЛЕОПЕРАЦИОННАЯ КОГНИТИВНАЯ ДИСФУНКЦИЯ – ЧТО МЫ ЗНАЕМ И КУДА ДВИГАТЬСЯ ДАЛЕЕ
https://doi.org/10.21292/2078-5658-2019-16-1-19-28
Аннотация
Авторы представили итоги анализа литературы и результатов некоторых собственных исследований по проблеме послеоперационной когнитивной дисфункции (ПОКД) и подтвердили ее социальную значимость. Факт развития послеоперационных когнитивных нарушений следует воспринимать как реальность, несмотря на различие в публикуемых эпидемиологических данных. Однако на сегодня нет оснований связывать их исключительно с влиянием проводимой пациенту общей анестезии, так же как нет и четких доказательств способности того или иного метода анестезии и лекарственного препарата снизить частоту возникновения ПОКД. Генез ПОКД многофакторный и до конца не изучен. Все предполагаемые механизмы (нейротоксичность используемых средств, а также иных факторов анестезии и операции; нарушение нейротрансмиссионных механизмов передачи информации; развивающееся в ответ на травму нейровоспаление) могут быть ответственны за инициацию сложных нейрофизиологических процессов, приводящих к когнитивной дисфункции.
Представлены полученные авторами в эксперименте данные о морфофункциональных изменениях нейронов и микроглии коры мозжечка после лапаротомии с использованием анестезии севофлураном и последующей его экспозиции в специальном боксе в течение 6 ч (индукция 8 об. % в потоке воздуха 2 л/мин, поддержание ‒ 2 об. % севофлурана и поток воздуха 1 л/мин). Они показали, что нейровоспаление не явилось ключевым фактором выявленного повреждения нейронов. В большей степени страдали клетки Пуркинье, весьма чувствительные к нарушению энергетического обмена, которые вовлекали в процесс гибели другие нейроны молекулярного слоя. Нейроны зернистого слоя с низким уровнем энергетического обмена оказались более устойчивы по отношению к действию факторов операции/анестезии. Эти данные подтвердили важность многофакторного подхода к оценке генеза когнитивных нарушений. Следует продолжать исследования, направляя их на выявление предикторов развития ПОКД и на оптимизацию анестезиологического сопровождения операций и иных инвазивных вмешательств для обеспечения соответствия между степенью их агрессивности и эффективности защиты, особенно у пожилых пациентов с имеющимися когнитивными нарушениями.
Ключевые слова
Об авторах
Ю. С. ПолушинРоссия
доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии, руководитель Научно-клинического центра анестезиологии и реаниматологии, проректор по научной работе
А. Ю. Полушин
Россия
кандидат медицинских наук, ассистент кафедры неврологии, врач-невролог НИИ детской онкологии, гематологии и трансплантологии им. Р. М. Горбачевой
Г. Ю. Юкина
Россия
кандидат биологических наук, заведующая лабораторией патоморфологии отдела патологии НИЦ, доцент кафедры гистологии
М. В. Кожемякина
Россия
анестезиолог-реаниматолог отделения анестезиологии-реанимации Научно-клинического центра анестезиологии и реаниматологии
Список литературы
1. Белозерцева И. В., Драволина О. А., Кривов В. О. и др. Послеоперационные изменения поведения крыс, получавших анестезию севофлураном // Вестник анестезиологии и реаниматологии. – 2017. – Т. 14, № 2. – С. 55–62.
2. Белозерцева И. В., Драволина О. А., Кривов В. О. и др. Экспериментальное моделирование послеоперационных когнитивных расстройств у крыс // Вестник анестезиологии и реаниматологии. – 2016. – Т. 13, № 5. – С. 37–49.
3. Юкина Г. Ю., Белозерцева И. В., Полушин Ю. С. и др. Структурно-функциональная перестройка нейронов гиппокампа при анестезии севофлураном (экспериментальное исследование) // Вестник анестезиологии и реаниматологии. – 2017. – Т. 14, № 6. – С. 72.
4. Юкина Г. Ю., Белозерцева И. В., Полушин А. Ю. и др. Морфофункциональные изменения пирамидных нейронов полей СА1 и СА4 гиппокампа при анестезии севофлураном // Морфология. – 2018. – Т. 153, № 3. – С. 327.
5. Alam A., Hana Z., Jin Z. et al. Surgery, neuroinflammation and cognitive impairment // E. BioMedicine. – 2018. – Vol. 37. – P. 547–556.
6. Avidan M. S., Evers A. S. The fallacy of persistent postoperative cognitive decline // Anesthesiology. – 2016. – Vol. 124, № 2. – P. 255–258.
7. Baloyannis S. J. Dendritic and spinal pathology of the Purkinje cells from the human cerebellar vermis in Alzheimer's disease // Psychiatr. Danub. – 2013. ‒ Vol. 25, № 3. – P. 221–226.
8. Bedford P. D. Adverse cerebral effects of anaesthesia on old people // Lancet. – 1955. – Vol. 6, № 269. – P. 259–263.
9. Block M. L., Zecca L., Hong J. S. Microglia-mediated neurotoxicity: uncovering the molecular mechanisms // Nature Reviews Neuroscience. – 2007. – Vol. 8, № 1. – P. 57–69.
10. Buckner R. L. The cerebellum and cognitive function: 25 years of insight from anatomy and neuroimaging // Neuron. – 2013. – Vol. 30, № 80 (3). – P. 807–815. doi: 10.1016/j.neuron.2013.10.044
11. Cosmo G. D., Sessa F., Fiorini F. et al. Postoperative cognitive dysfunction in elderly patients: a frequent complication // J. Anesth. Crit. Care. – 2015. Open Access 2(2): 00048. DOI: 10.15406/jaccoa.2015.02.00048
12. Detweiler M. B. Postoperative cognitive dysfunction: what anesthesiologists know that would benefit geriatric specialists // J. Geriatr. Med. Gerontol. – 2018. – Vol. 4, Is. 1. – Р. 1–5. DOI: 10.23937/2469–5858/1510038]
13. Dokkedal U., Hansen T. G., Rasmussen L. S. et al. Cognitive functioning after surgery in middle-aged and elderly danish twins // Anesthesiology. – 2016. – Vol. 124, № 2. – Р. 312–321.
14. Ekdahl C. T., Claasen J. H., Bonde S. et al. Inflammation is detrimental for neurogenesis in adult brain // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2003. – Vol. 11, № 23. – Р. 13632–13637.
15. Girard T. D., Jackson J. C., Pandharipande P. P. et al. Delirium as a predictor of long-term cognitive impairment in survivors of critical illness // Crit. Care Med. –2010. – Vol. 38. – Р. 1513–1520.
16. Gonzalez H., Elgueta D., Montoya A. et al. Neuroimmune regulation of microglial activity involved in neuroinflammation and neurodegenerative diseases // J. Neuroimmunol. – 2014. – Vol. 274, № 1–2. – P. 1–13.
17. Graeber M. B., Streit W. J. Microglia: biology and pathology // Acta Neuropathol. – 2010. – Vol. 119. – Р. 89–105.
18. Hashem M. D., Nallagangula A., Nalamalapu S. et al. Patient outcomes after critical illness: a systematic review of qualitative studies following hospital discharge // Crit. Care. – 2016. – Vol. 20. – P. 345, DOI 10.1186/s13054-016-1516-x.
19. Hopkins R. O., Weaver L. K., Pope D. et al. Neuropsychological sequelae and impaired health status in survivors of severe acute respiratory distress syndrome // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 1999. – Vol. 160. – P. 50–56.
20. Hopkins R. O., Suchyta M. R., Snow G. L. et al. Blood glucose dysregulation and cognitive outcome in ARDS survivors // Brain Inj. ‒ 2010. – Vol. 24. – P. 1478–1484.
21. Iwashyna T. J., Ely E. W., Smith D. M. et al. Long-term cognitive impairment and functional disability among survivors of severe sepsis // JAMA. – 2010. – № 304. – P. 1787–1794.
22. Koziol L. F., Budding D., Andreasen N. et al. Consensus paper: the cerebellum's role in movement and cognition // Cerebellum. – 2014. – Vol. 13, № 1. – P. 151–177.
23. Lyman M., Lloyd D. G., Ji X. et al. Neuroinflammation: the role and consequences // Neurosci. Res. – 2014. – Vol. 79. – P. 1–12.
24. Maldonado J. R. Neuropathogenesis of delirium: review of current etiologic theories and common pathways // Am. J. Geriatr. Psychiatry. – 2013. – Vol. 21, Is. 12. – P. 1190–1222.
25. Marshall S. A., McClain J. A., Kelso M. L. et al. Microglial activation is not equivalent to neuroinflammation in alcohol-induced neurodegeneration: The importance of microglia phenotype // Neurobiol. Dis. – 2013. – Vol. 54. – Р. 239–251.
26. Micha G., Tzimas P., Zalonis I. et al. Propofol vs Sevoflurane anaesthesia on postoperative cognitive dysfunction in the elderly. A randomized controlled trial // Acta Anaesthesiol. Belg. – 2016. – Vol. 67, № 3. – P. 129–137.
27. Miller D., Lewis S. R., Pritchard M. W., Schofield-Robinson O. J. et al. Intravenous versus inhalational maintenance of anaesthesia for postoperative cognitive outcomes in elderly people undergoing non-cardiac surgery // Cochrane Database Syst. Rev. – 2018. – Vol. 21. – CD012317. doi: 10.1002/14651858. CD012317.pub2.
28. Moller J. T., Cluitmans P., Rasmussen L. S. et al. Longterm postoperative cognitive dysfunction in the elderly ISPOCD1 study. ISPOCD investigators. International study of post-operative cognitive dysfunction // Lancet. – 1998. – Vol. 21, № 351 (9106). – P. 857–861.
29. Monk T. G, Weldon B. C., Garvan C. W. et al. Predictors of cognitive dysfunction after major noncardiac surgery // Anesthesiology. – 2008. – Vol. 108, № 1. – P. 18–30.
30. Needham D. M. Improving long-term outcomes after discharge from intensive care unit: report from a stakeholders’ conference // Crit. Care Med. – 2012. – Vol. 40. – P. 502–509.
31. Pandharipande P. P., Girard T. D., Jackson J. C. et al. Long-term cognitive impairment after critical illness // N. Engl. J. Med. – 2013. – Vol. 369. – P. 1306–1316.
32. Plaschke K., Muller A. K., Kopitz J. Surgery-induced changes in rat IL-1beta and acetylcholine metabolism: role of physostigmine // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. – 2014. – Vol. 41, № 9. – P. 663–670.
33. Pouzat C., Hestrin S. Developmental regulation of basket/stellate cells – Purkinje cell synapses in the cerebellum // J. Neurosci. – 1997. – Vol. 17, № 23. – Р. 9104–9112.
34. Ratzer M., Romano E., Elklit A. Posttraumatic stress disorder in patients following intensive care unit treatment: a review of studies regarding prevalence and risk factors // J. Trauma Treat. – 2014. – Vol. 3, Is. 2. – P. 1–15.
35. Schmahmann J. D., Caplan D. Cognition, emotion and the cerebellum // Brain. – 2006. – Vol. 129, № 2. – P. 341–347.
36. Serhan C. N., Chiang N., Van Dyke T. E. Resolving inflammation: dual anti-inflammatory and pro-resolution lipid mediators // Nature Reviews Immunology. – 2008. –Vol. 8, № 5. – P. 349–361.
37. Silbert B., Evered L., Scott D. A. Cognitive decline in the elderly: is anaesthesia implicated? // Best. Pract. Res. Clin. Anaesthesiol. – 2011. – Vol. 25, № 3. – P. 379–393.
38. Silbert B. S., Evered L. A., Scott D. A. Incidence of postoperative cognitive dysfunction after general or spinal anaesthesia for extracorporeal shock wave lithotripsy // Br. J. Anaesth. – 2014. – Vol. 113, № 5. – P. 784–791.
39. Sokolov A. A., Miall R. C., Ivry R. B. The Cerebellum: adaptive prediction for movement and cognition // Trends Cogn Sci. – 2017. – Vol. 21, № 5. – P. 313–332. doi: 10.1016/j.tics.2017.02.005. Epub 2017 Apr 3.
40. Sprung J., Roberts R. O., Weingarten T. N. et al. Postoperative delirium in elderly patients is associated with subsequent cognitive impairment // Br. J. Anaesth. – 2017. – Vol. 119, № 2. – P. 316–323.
41. Szokol J. W. Postoperative cognitive dysfunction // Revista Mexicana de Anestesiología. – 2010. – Vol. 33, Supl. 1. – P. 249–253.
42. Vizcaychipi M. P. Post-оperative сognitive dysfunction: рre-оperative risk assessment and peri-operative risk minimization: а pragmatic review of the literature // J. Intens. Crit. Care. – 2016. – Vol. 2, № 2. – P. 13.
43. Wake H., Moorhouse A. J., Jinno S. et al. Resting microglia directly monitor the functional state of synapses in vivo and determine the fate of ischemic terminals // J. Neurosci. – 2009. – Vol. 29. – P. 3974–3980.
44. Wang W., Wang Y., Wu H. et al. Postoperative cognitive dysfunction: current developments in mechanism and prevention // Med. Sci. Monit. – 2014. – № 20. – P. 1908–1912.
45. Weiser T. G., Haynes A. B., Molina G. et al. Estimate of the global volume of surgery in 2012: an assessment supporting improved health outcomes // Lancet. – 2015. – Vol. 27, № 385 (Suppl. 2). – P. 11–13.
46. Yang J.-J., Zuo Zh. Neuroinflammation and postoperative cognitive dysfunction: what do we know? // J. Anesth. Perioper. Med. – 2016. – Vol. 3, № 2. – P. 53–56.
47. Zhang Y., Shan G.-J., Zhang Y.-X. et al. Propofol compared with sevoflurane general anaesthesia is associated with decreased delayed neurocognitive recovery in older adults // Brit. J. Anaesthesia. – 2018. – Vol. 121, № 3. – P. 595–604. doi: 10.1016/j.bja.2018.05.059
48. Zhao Y., Huang L., Xu H. et al. Neuroinflammation induced by surgery does not impair the reference memory of young adult mice // Mediators of Inflammation, 2016, Article ID 3271579, 8 pages http://dx.doi.org/10.1155/2016/3271579.
49. Zhou Z., Ma D. Anaesthetics-induced neurotoxicity in developing brain: an update on preclinical evidence // Brain Sci. – 2014. – Vol. 4, № 1. – P. 136–149. https://doi.org/10.3390/brainsci4010136.
50. Zhu J., Jiang X., Shi E. et al. Sevoflurane preconditioning reverses impairment of hippocampal long-term potentiation induced by myocardial ischaemia-reperfusion injury // Eur. J. Anaesthesiol. – 2009. – Vol. 26. – P. 961–968.
Рецензия
Для цитирования:
Полушин Ю.С., Полушин А.Ю., Юкина Г.Ю., Кожемякина М.В. ПОСЛЕОПЕРАЦИОННАЯ КОГНИТИВНАЯ ДИСФУНКЦИЯ – ЧТО МЫ ЗНАЕМ И КУДА ДВИГАТЬСЯ ДАЛЕЕ. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2019;16(1):19-28. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2019-16-1-19-28
For citation:
Polushin Yu.S., Polushin A.Yu., Yukina G.Yu., Kozhemyakina M.V. POSTOPERATIVE COGNITIVE DYSFUNCTION – WHAT WE KNOW AND WHERE WE GO. Messenger of ANESTHESIOLOGY AND RESUSCITATION. 2019;16(1):19-28. (In Russ.) https://doi.org/10.21292/2078-5658-2019-16-1-19-28