.Часть третья нарушение функций органов и систем

Глава 12. Патологическая физиология нервной системы

Расстройства деятельности нервной системы могут быть вызваны наследственно обусловленным нарушением обмена веществ, врожден­ными дефектами развития нервной системы, патогенным действием хи­мических и физических факторов, расстройствами общего и местного кровообращения, аутоиммунными процессами, инфекциями, неопласти­ческими образованиями, нарушением питания — т.е. всеми теми же фак­торами, которые вызывают расстройства деятельности других органов и систем. В то же время ответ нервной системы на повреждения, вызван­ные действием этих факторов, так же как и механизмы компенсации на­рушенных функций, иначе говоря, патогенез болезней нервной системы, имеет ряд особенностей, которые определяются физиологией и морфо­логией нервной системы.

12.1. Общие реакции нервной системы на повреждение

В строгом смысле слова всякое повреждение нервной системы, вы­зывающее гибель нейронов, приводит к необратимым последствиям, по­скольку нервные клетки взрослого не способны к делению. Тяжесть этих последствий определяется тем, в какой мере деятельность утраченных нейронов может быть компенсирована неповрежденными нейронами.

При этом действуют два главных, отчасти связанных между собой механизма компенсации: один обусловлен способ­ностью нейронов реорганизовывать свои синаптические кон­такты с клетками-мишенями; другой — способностью нерв­ной системы к обучению и формированию новых навыков.

Примером компенсации первого рода может служить реиннерва- ция волокон какой-либо скелетной мышцы после гибели части ее мото­нейронов в результате вирусной инфекции, когда аксоны сохранившихся мотонейронов дают дополнительные коллатерали, образующие синапти­ческие контакты с потерявшими иннервацию мышечными волокнами. Примером компенсации второго рода могут служить новые навыки хож­дения у людей со спинной сухоткой (tabes dorsalis) — расстройствами проприоцепции в результате нейросифилиса. Когда в результате нару­шения проприоцепции человектеряет ощущение положения своих конеч­ностей, он может стоять и ходить, научившись компенсировать этот де­фект с помощью зрения.

Повреждения какого-либо одного отдела нервной системы изменя­ют деятельность других ее отделов. Эта особенность патологии нервной системы ярко проявляется при расстройствах нервных механизмов уп­равления движениями в виде «негативных» и «позитивных» симптомов.

Длительное существование в центральной нервной системе очага патологического возбуждения, возникшего, например, в связи с источ­ником хронической боли на периферии или с травматическим поврежде­нием головного мозга, существенно влияет на обмен веществ и действие генов в соответствующих нейронах, что делает их генераторами патоло­гически усиленного возбуждения, способного менять функцию многих (если не всех) отделов нервной системы (принцип «патологической де­терминанты»).

Специальный тип патологии нейронов обусловлен нарушением внут- риаксонного переноса (транспорта) веществ из тела (сомы) нервной клет­ки к аксонным окончаниям и обратно. Аксон и аксонные терминал и лише­ны аппарата белкового синтеза, поэтому поддержание их структуры и функции целиком зависит от синтеза соответствующих белков и субкле­точных органелл (в том числе митохондрий и синаптических везикул) в соме нейрона и их антеградного («направленного вперед») транспорта на периферию. В то же время сома «узнает» о состоянии обменных процес­сов на периферии благодаря существованию обратного (ретроградного) транспорта химических веществ и субклеточных частиц от окончаний ак­сона к телу нейрона.

Нарушения аксоплазматического транспорта играют определенную роль в патогенезе многих болезней периферической нервной системы, однако их последствия особенно очевидны при травматических разры­вах стволов периферических нервов, когда полное прекращение аксо­плазматического тока сопровождается полным разрушением нервных во­локон, расположенных дистальнее места разрыва нерва — явление так называемой вааллеровской дегенерации. Первыми признаками дегене­рации следует считать нарушения синаптической передачи возбуждения с окончаний двигательных волокон на мышцу, которые выявляют уже че­рез несколько часов после острого травматического разрыва нерва. Ха­рактерные морфологические дегенеративные изменения дистальных от­резков разорванных нервных волокон обнаруживают в течение первых 7—8 сут после травмы. Цитоплазма аксона набухает и распадается на множество отдельных частиц (капелек). Миелиновая оболочка отходит от аксона и фрагментируется. Частички аксона и миелина поглощаются мак­рофагами и пролиферирующими шванновскими клетками. Полная гибель периферических отрезков разорванных нервных волокон происходит в течение нескольких недель.

Перерыв нервных волокон нарушает ретроградный аксональный транспорт, что вызывает существенные изменения в соме нейрона, обозначаемые термином «ретроградная дегенерация». Объем тела нерв­ной клетки увеличивается, ядро набухает и смещается к периферии. Про­исходит распад вещества Ниссля (хроматолиз), связанный с реоргани­зацией шероховатого эндоплазматического ретикулума, что необходимо для усиления синтеза белка и восстановления (регенерации) погибшего отрезка аксона. Если разрыв нервного волокна происходит вблизи сомы нейрона, нейрон обычно погибает. В других случаях возможна регенера­ция аксонов сохранивших жизнеспособность нейронов, которая начина­ется с того, что на концах культей проксимальных отрезков каждого ра­зорванного нервного волокна образуется множество тонких растущих в разных направлениях веточек («спрутинг»). Некоторые из этих веточек врастают в «рукава» или «каналы», образованные на месте погибших нерв­ных волокон пролиферирующими шванновскими клетками и клетками соединительной ткани, и таким образом достигают своих прежних кле­ток-мишеней или, если речь идет о чувствительных волокнах прежних ре­цептивных полей. Многие нервные волокна регенерируют ошибочными путями. При травмах крупных смешанных нервов это иногда приводит к тому, что аксоны мотонейронов какой-либо одной мышцы образуют си- наптические контакты с волокнами другой мышцы, а чувствительные нерв­ные волокна не возвращаются к прежним рецептивным полям. В резуль­тате возникают определенные нарушения в управлении скелетной мускулатурой и ошибки в локализации и оценке ощущений. Скорость ре­генерации варьирует от 2 до 4 мм в 1 сут.

Явления хроматолиза с последующей регенерацией погибшего пе­риферического отростка нейрона характерны для нейронов, аксоны ко­торых выходят за пределы центральной нервной системы. Нейроны, от­ростки которых не выходят за пределы ЦНС, отвечают на перерезку аксонов хроматолизом, но затем либо дегенерируют, либо атрофируют­ся,^возможно, потому, что не могут восстановить своих синаптических свя­зей. В ряде клеток, например в нейронах таламуса', перерезка аксонов вообще способствует хроматолизу.

Гибель центральных нейронов вызывает специфическую реакцию глиальных клеток мозга (астроцитов, олигодендроцитов, микроглии, эпен- димальных клеток). Некоторые из этих клеток обнаруживают фагоцитар­ную активность, поглощают продукты распада нейронов, нейтрализуют токсичные продукты распада, способствуя тем самым заживлению. Вме­сте с тем астроцитарные клетки отвечают на повреждение сильной про­лиферацией. Пролиферация астроцитов приводит к образованию в мес­те травмы глиального рубца, который препятствует регенерации аксонов.

Синаптические контакты не только опосредуют передачу сигналов, но и осуществляют трофическое взаимодействие между нейронами. Нервные клетки, лишенные синаптических связей, сморщиваются и де­генерируют, поэтому гибель какой-либо одной популяции нейронов при­водит к появлению дегенеративных изменений в популяции денервиро- ванных нейронов — явление транснейрональнойдегенерации. Примером может служить дегенерация нейронов латерального коленчатого тела, возникающая после удаления глаза и дегенерации волокон зрительного тракта, образующих синаптические контакты с нейронами коленчатого тела.