
- •Глава 20 патофизиология нервной системы
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •20.1.6. Инкубационный период
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •20.2. Типовые патологические процессы в нервной системе
- •20.2.1. Дефицит торможения. Растормаживание
- •20.2.2. Экспериментальные и клинические проявления растормаживания
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •Глава 20 / патофизиология нервной системы
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •20.4. Генераторы патологически усиленного возбуждения (гпув)
- •20.4.1. Понятие и общая характеристика
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •Глава 20 / патофизиология нервной системы
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •20.9.7. Принципы лечения патологической боли
- •Глава 20 / патофизиология нервной системы
- •Глава 21 патофизиология высшей нервной деятельности
- •1904 Г.
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •21.1. Причины возникновения функциональной патологии
- •21.2. Проявления функциональной патологии внд
- •21.3. Механизмы возникновения патологии внд
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •21.4. Типы внд
- •21.5. Информационная патология внд
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •21.6. Саморегуляция поведения
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •21.7. Посттравматическая патология внд
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
- •Часть III. Патофизиология органов и систем
Часть III. Патофизиология органов и систем
ний является необходимой частью комплексной патогенетической терапии.
20.3. ПАТОЛОГИЯ НЕЙРОНА
20.3.1. Нарушение проведения возбуждения
Распространение возбуждения по нервному волокну обеспечивается последовательным сочетанием одних и тех же процессов: деполяризацией участка мембраны волокна > входом в этом участке Na* > деполяризацией соседнего участка мембраны > входом в этом участкеNa+и т.д.
При недостаточном входе Na* нарушается генерация распространяющегося потенциала действия и проведение прекращается. Такой эффект имеет место при блокаде Ыа+-каналов местными анестетиками (новокаин, лидокаин и др.) и рядом других химических агентов. Специфическим блокаторомNa^-каналов является тетродотоксин - яд, вырабатывающийся во внутренних органах рыбы фугу. Блокирование проведения возбуждения вызывают также вещества, нарушающие процесс реполяризации мембраны, связанный с закрываниемNa'-каналов. К ним относятся инсектициды (например, ДДТ), вератридин, аконитин, батрахотоксин и др.
Исходная разность концентрации ионов Na* и К* по обе стороны мембраны (Na+в 10-15 раз больше снаружи, К+в 50-70 раз больше внутри), необходимая для генерации потенциала действия, восстанавливается и поддерживается активным транспортом ионовNa+-, К+-насосом. Он выкачивает наружуNa', поступивший внутрь (в цитоплазму) во время возбуждения, в обмен на наружный К+, который вышел наружу во время возбуждения. Деятельность насоса, роль которого выполняет встроенная в мембрануNa*-,K*-АТФаза, обеспечивается энергией, высвобождающейся при расщеплении АТФ. Дефицит энергии ведет к нарушению работы насоса, что обусловливает неспособность мембраны генерировать потенциал действия и проводить возбуждение. Такой эффект вызывают разобщители окислительного фосфорилирования (например, динит-рофенол) и другие метаболические яды, а также ишемия и длительное охлаждение участка нерва. Ингибируют насос и, как следствие этого, нарушают проводимость сердечные гликозиды (например, уабаин, строфантин) при их применении в относительно больших дозах.
Проведение возбуждения по аксону нарушается при различных видах патологии периферических нервов и нервных волокон в ЦНС - при воспалительных процессах, Рубцовых изменениях нерва, при сдавлении нервных волокон, при демиелинизации волокон (аллергические процессы, рассеянный склероз), при ожогах и др. Проведение возбуждения прекращается при дегенерации аксона.
20.3.2. Нарушение аксонального транспорта
Аксональный транспорт из тела нейрона в нервное окончание и из нервного окончания в тело нейрона осуществляется при участии ней-рофиламентов, микротрубочек и контрактильных актино- и миозиноподобных белков, сокращение которых зависит от содержания Саг+в среде и от энергии расщепления АТФ. Вещества, разрушающие микротрубочки и нейрофиламенты (кол-хицин.винбластин и др.), недостаток АТФ, метаболические яды, создающие дефицит энергии (динитрофенол, цианиды), нарушают аксоток. Аксональный транспорт страдает при дегенерации аксона, вызываемой недостатком витамина В6и витамина В,) (болезнь бери-бери), промышленными ядами (например, акриламидом, гек-сахлорофосом), солями тяжелых металлов (например, свинца), фармакологическими препаратами (например, дисульфирамом), алкоголем, при диабете, при сдавлении нервов и при дистрофических повреждениях нейрона. При перерыве аксона возникает уоллеровская дегенерация (распад) его периферической части и ретроградная дегенерация центральной части. Эти процессы связаны с нарушением трофики в обеих частях аксона.
Расстройства аксонального транспорта трофо-генов и веществ, необходимых для образования и выделения медиаторов нервным окончанием, обусловливают развитие дистрофических изменений нейронов и иннервируемых тканей и нарушение синаптических процессов. Распространение с аксональным транспортом патотрофоге-нов, антител к нервной ткани и к нейромедиато-рам приводит к вовлечению в патологический процесс нейронов в соответствующих отделах ЦНС.
20.3.3. Патология дендритов
Дендриты и их шипики являются самыми
665
ранимыми структурами нейрона. При старении шипики и ветви дендритов редуцируются, при некоторых дегенеративных и атрофических заболеваниях мозга (старческое слабоумие, болезнь Альцгеймера) они не выявляются. Дендро-ши-пиковый аппарат страдает при гипоксии, ишемии, сотрясении мозга, стрессорных и невроти-зирующих воздействиях. Патология дендритов связана также с нарушением их микротрубочек, которые исчезают при действии различных патогенных агентов.
20.3.4. Патология нейрональных мембран
Повреждения как клеточной (цитоплазмати-ческой), так и внутриклеточных мембран возникают при различных патогенных воздействиях, и сами являются причиной дальнейшего развития патологии нейрона.
Усиленное перекисное окисление липидов (ПОЛ) нейрональных мембран оказывает влияние не только на мембранные, но и на другие внутриклеточные процессы.
Практически нет патологического процесса в нервной системе, при котором не возникало бы усиленного ПОЛ. Оно имеет место при эпилепсии, эндогенных психозах (например, шизофрении, маниакально-депрессивном синдроме), при неврозах, различного рода стрессах и повреждениях, при ишемии, хронической гипоксии, функциональных перегрузках нейронов и пр. С ним связана дальнейшая гиперактивация нейронов.
Вследствие увеличения проницаемости мембран происходит выход из нейрона различных веществ, в том числе антигенов, которые вызывают образование антинейрональных антител, что приводит к развитию аутоиммунного процесса. Нарушение барьерных свойств мембран обусловливает возрастание тока ионов Са2* иNa' в нейрон и К+- из нейрона; эти процессы в сочетании с недостаточностью энергозависимыхNa+-,K+- и Са2+-насосов (их деятельность изменяется также под влиянием усиленного ПОЛ) приводят к частичной деполяризации мембраны. Увеличенный вход Са2+не только вызывает гиперактивацию нейрона, но и при чрезмерном его содержании в клетке ведет к патологическим изменениям метаболизма и внутриклеточным повреждениям. Весь указанный комплекс процессов, если он не подавляется и не компенсируется, обусловливает гибель нейрона.
Нормализация ПОЛ и стабилизация нейрональных мембран должны быть частью комплексной патогенетической терапии различных форм патологии НС.
20.3.5. Энергетический дефицит
Потребность нейронов в энергообеспечении -самая высокая из всех клеток организма, и нарушение энергообеспечения является одной из распространенных причин патологии нейрона. Энергетический дефицит может быть первичным - при действии метаболических ядов (например, динитрофенола, цианидов), либо вторичным - при различных повреждениях, нарушениях кровообращения, шоке, отеке, общих судорогах, усиленной функциональной нагрузке и др. Дефицит энергии относится к разряду типовых внутриклеточных патологических процессов.
Главными условиями развития энергетического дефицита являются недостаток кислорода и значительное повреждение митохондрий, в которых синтезируется основной носитель энергии - АТФ. Причиной дефицита энергии может быть также недостаток субстрата окисления, в частности глюкозы, которая является для мозга основным субстратом окисления. Нейроны коры не имеют запасов глюкозы и потребляют ее непосредственно из крови (глюкоза свободно проходит ГЭБ), поэтому они особенно чувствительны к гипогликемии. Мозг потребляет около 20% от всей находящейся в крови глюкозы. Инсули-новые шоки, применяемые для лечения некоторых психозов, связаны с глубокой гипогликемией и протекают с потерей сознания и нередко с судорогами. При ряде патологических состояний (травматический шок, кровопотеря) мозг может дольше обеспечиваться кислородом и глюкозой благодаря перераспределению крови и уменьшению их потребления другими тканями. Для быстрейшего восстановления деятельности мозга после общих судорог необходим достаточно высокий уровень глюкозы в крови. Энергетический дефицит усугубляется нарушением цикла Кребса.
При глубоком нарушении окислительного фосфорилирования и синтеза макроэргов источником энергии становится анаэробный гликолиз. Он имеет характер компенсаторного механизма, однако его эффект не может восполнить дефицит энергии, а нарастающее увеличение содержания молочной кислоты в мозге оказывает от-
666
рицательное влияние на деятельность нейронов и усугубляет отек мозга.
20.3.6. Эффекты ишемии и гипоксии
В связи с высокой потребностью в энергии нейроны ЦНС нуждаются в значительном кислородном обеспечении. Нейрон коры головного мозга потребляет 250-450 мкл 02/мин (для сравнения - глиоцит и гепатоцит потребляют до 60 мкл02). Снижение потребления кислорода мозгом всего лишь на 20% может вызвать потерю сознания у человека. Исчезновение импульсной активности нейронов возникает уже в первые десятки секунд ишемии мозга. Через 5-6 мин после начала асфиксии наступает глубокое и нередко необратимое нарушение деятельности мозга. Гибель нейрона при ишемии является результатом осуществления комплекса взаимосвязанных внутриклеточных процессов (схема 38).
При аноксии головного мозга в первую очередь страдает кора. Гибель всего мозга означает «мозговую смерть», которая проявляется в полном исчезновении биоэлектрической активности. При наступлении «мозговой смерти» согласно законодательству можно брать у погибшего
внутренние органы для пересадки - они еще функционируют, так как более резистентны к аноксии, чем ЦНС. Филогенетически более старые структуры ЦНС (спинной мозг, ствол головного мозга) менее чувствительны к асфиксии, чем молодые (подкорка и особенно кора). Поэтому при запоздалом оживлении организма может наступить декортикация, «бескорковый» организм может существовать на искусственном дыхании.
Весьма чувствительны к аноксии тормозные механизмы. Одним из следствий этого является растормаживание неповрежденных структур ЦНС. На ранних стадиях ишемии, когда нейроны мозга еще способны давать реакцию, они могут гиперактивироваться. На поздних стадиях ишемии гиперактивация нейронов сменяется их инактивацией.
С входом Na+в нейрон связана первая, острая фаза поражения нейрона. Возрастание концентрацииNa+в цитозоле нейрона приводит к повышению осмолярности, что обусловливает вход воды в нейрон и его набухание. В дальнейшем повышение осмолярности нейрона связано также с накоплением в нем Са2', молочной кислоты, неорганического фосфора. С входом Са2+в