
- •Министерство охраны здоровья Украины
- •Пояснительная записка
- •1. Тематический план лекций
- •2. Тематический план практических (лабораторных, семинарских) занятий
- •3. Тематический план внеаудиторной самостоятельной работы студентов
- •4. Индивидуальная работа студента
- •Распределение баллов текущей успеваемости. Модуль 1
- •Модуль 2
- •Шкала оценки итогового модульного контроля
- •2)Собеседование по контрольным вопросам :
- •Тема 26 Патофизиология системы крови. Анемии, спровоцированные потерей крови
- •Тема 27 Гемолитические анемии и анемии, вызванные нарушением эритропоэза
- •1.Патофизиология красной крови.
- •2.Острая тампонада сердца- при гемоперикарде
- •4.Ишемия и некроз
- •2.Приобретенные:
- •1.Наследственные гемолитические анемии
- •1)Дефекты мембран эритроцитов
- •2)Наследственные ферментопатии
- •3)Гемоглобинопатии (гемоглобинозы).
- •2.Приобретенные гемолитические анемии.
- •1)Иммунные гемолитические анемии.
- •2) Неиммунозависимые гемолитические анемии.
- •Тема 28 Лейкоцитозы, лейкопении
- •Тема 29 Лейкозы
- •2.Лейкоцитозы. Лейкопении. Лейкозы.
- •Эозинофильные гранулоциты
- •Нейтрофильные гранулоциты
- •Агранулоциты (незернистые лейкоциты) Лимфоциты
- •Моноциты
- •Регуляция лейкопоэза и содержание лейкоцитов в периферической крови
- •1) Перераспределение крови в сосудистом русле.
- •2) Усиленное разрушение лейкоцитов.
- •3) Подавление лейкопоэза.
- •Лейкоцитоз
- •Изменения агранулоцитов Лимфоцитоз
- •Тема 30 Нарушение системы гемостаза
- •Некоторые показатели гемограммы взрослых людей в норме
- •3.Патофизиология гемостаза и антигемостаза.
- •1.Геморрагические синдромы
- •2.Тромботические синдромы. Тромбоз.
- •3.Тромбо-геморрагические синдромы.
- •Тема 31 Практические навыки по теме: «Патофизиология крови»
- •Смысловой модуль 5 Патофизиология системного кровообращения и внешнего дыхания
- •Тема 32
- •Патофизиология системного кровообращения. Недостаточность кровообращения
- •Тема 33
- •1. Уровень давления в основных отделах сосудистого русла (мм рт.Ст.):
- •2. Оцк (объем циркулирующей крови) — 7% от массы тела.
- •4. Время кровотока:
- •5. Венозное давление:
- •1.Недостаточность кровообращения
- •2.Патофизиология сердца.Сердечная недостаточность .
- •1. Сердечная недостаточность от перегрузки
- •Недостаточность аортального клапана
- •2.Миокардиальная сердечная недостаточность
- •1.Нарушение энергообеспечения сердца;
- •2.Ионный дисбаланс;
- •3.Повреждение мембранного аппарата и ферментных систем.
- •4.Расстройство нейрогуморальной регуляции.
- •3.Внемиокардиальная сердечная недостаточность
- •3.Патофизиология кровеносных сосудов
- •Изменения системного ад подразделяют на гипертензивные и гипотензивные состояния.
- •2)Артериосклероз Менкенберга
- •3)Артериолосклероз
- •1.Нарушение диффузии.Снижение диффузионной способности альвеолярно-капиллярной мембраны (альвеолярно-капиллярный блок)
- •2.Нарушения легочного кровотока (перфузии)
- •3.Нарушение вентиляции
- •Гиповентиляция
- •А) гиповентиляция, связанная с нарушением биомеханики дыхания Нарушения дыхания по обструктивному типу (лат. Obstructio – преграда, помеха)
- •Хронический бронхит.
- •Неравномерная вентиляция
- •Респираторный дистресс-синдром.
- •Клинические состояния, ассоциированные с развитием рдс
- •Патогенез нарушений нереспираторных функций легких.
- •2. Легкое чрезвычайно важный орган иммунной защиты организма.
- •Тема 35 Практические навыки по теме: «Патофизиология кровообращения и діхания»
- •Тема 36 Патофизиология системы пищеварения. Недостаточность пищеварения
- •3. Нарушения перистальтики желудка (дискенезии):
- •4. Нарушения эвакуации содержимого желудка.
- •Тема 37 Патофизиология печени. Печёночная недостаточность
- •Тема 38 Патофизиология почек. Почечная недостаточность
- •Патофизиология почек
- •4. По механизмам развития:
- •Тема 39. Практические навыки по теме: «Патофизиология пищеварения, печени, почек»
- •Смысловой модуль 7. Патофизиология регуляторных систем (эндокринной, нервной) и экстремальных состояний
- •Тема 40
- •Патофизиология эндокринной системы
- •2. Производные аминокислот:
- •2.Периферический железистый уровень.
- •Общий адаптационный синдром
- •Патофизиология половых желез
- •Тема 41 Патофизиология нервной системы
- •Патофизиология нервной системы
- •1. Патогенез нарушений функций головного мозга
- •2. Патогенез нарушений соматосенсорной функции и боль
- •3. Патогенез нарушений моторной функции
- •Тема 42 Патофизиология экстремальных состояний
- •Особенности различных видов шока
- •Итоговый модульный контроль
- •1. Контроль теоретических знаний:
- •2.Контроль практических навыков и их результатов.
Патофизиология нервной системы
Общая этиология нарушений деятельности нервной системы
Нервная система является наиболее сложной в структурном и функциональном отношении системой организма. Несмотря на интенсивное изучение физиологических функций, обеспечивающих различные аспекты нервной регуляции деятельности организма, многие вопросы физиологии, в первую очередь это касается высшей нервной деятельности, остаются неизученными. В связи с этим вызывает определенные сложности изучение патогенетических механизмов нарушений в деятельности нервной системы. Вместе с тем, общность фундаментальных механизмов функционирования клеток позволяет рассматривать ключевые этиологические факторы с общебиологических позиций и, соответственно, оценивать их вклад в развитие патологии нервной системы, которая может возникать в результате воздействия на организм разнообразных экзогенных и эндогенных факторов, влияющих на метаболизм, структуру и функцию нервных клеток.
Существует несколько классификаций нарушений деятельности нервной системы.
По анатомическому принципувыделяют нарушения периферической и центральной (в том числе расстройства функции продолговатого, среднего, спинного мозга) нервной системы.По происхождениювыделяют наследственно обусловленные и приобретенные нарушения нервной системы. Приобретенные могут быть первичными и вторичными. Первичные расстройства возникают при непосредственном действии на нервную систему патогенных факторов. Вторичные расстройства обусловлены прежде всего нарушениями гомеостаза (гипоксия, гипогликемия), иммунными факторами, расстройствами мозгового кровообращения. Особо следует выделить гипоксическое повреждение нервной системы в связи с высокой чувствительностью клеток к гипоксии.
Клеточный принцип предусматривает следующие виды нарушений функции нейронов:
Нарушения электрофизиологичеких процессов
Расстройства нейрохимических (медиаторных) процессов
Нарушения аксоплазматического транспорта
В зависимости от вида нарушенных функцийвыделяют следующие расстройства деятельности нервной системы:
Нарушения сенсорных функций (чувствительности)
Нарушения эффекторных функций: двигательной, вегетативной, трофической
Нарушения интегративных функций
Патогенное воздействие на нервную систему могут оказать такие физические факторы, как ионизирующая радиация, электрический ток, шум, вибрация, электромагнитное поле, механическая травма, высокая и низкая температура. При повышении температуры тела (перегревание, лихорадка) повышается обмен веществ, усиливаются процессы возбуждения в нервной системе с последующим развитием запредельного торможения и истощением энергетических ресурсов в нервных клетках. При охлаждении (общем или местном) снижаются скорость обменных процессов в нейронах, их способность генерировать потенциал действия и проводить его по нервным отросткам.
Функция нервной системы может нарушаться при действии различных токсических веществестественного или искусственного происхождения. Выделяют большую группу так называемых нейротропных ядов, которые могут избирательно нарушать биоэнергетические процессы в нервных клетках, образование, транспорт, выделение и метаболизм нейромедиаторов, влиять на проницаемость ионных каналов в нейронах.
Патология нервной системы может развиваться вследствие действия на нервную систему биологических факторов – бактерий, вирусов и т.д.
Расстройством деятельности нервной системы, прежде всего ее центрального отдела, могут сопровождаться нарушения обмена веществ в организме. Головной мозг очень чувствителен к гипогликемии. Практически весь кислород, потребляемый головным мозгом, идет на окисление глюкозы. При резком снижении уровня глюкозы в крови происходит нарушение биотоков мозга и может наступить потеря сознания. Длительная гипогликемия вызывает необратимые повреждения коры большого мозга.
Несомненно влияние старения на строение и функции нервной системы. Механизм этого влияния еще не совсем изучен, но результатом его является обеднение клетками всех узлов периферической нервной системы и головного мозга, включая кору. Существует общепринятая точка зрения, что, начиная примерно с 25 лет, у человека ежедневно отмирает определенное количество нейронов, причем по мере старения темп гибели нервных клеток возрастает. Однако в последние годы появились данные о том, что с возрастом имеет место не гибель нейронов, а лишь их атрофия, что ведет к уменьшению массы мозга. При этом в разных зонах мозга уменьшение массы нейронов идет с различной скоростью и начинается в разное время.
Функции нервной системы могут нарушаться рефлекторно под влиянием сильных или необычных воздействий на наружные и внутренние рецепторы.
Среди причин, вызывающих нарушение функций нервной системы, важное место занимают социальные факторы. Человек обладает второй сигнальной системой. С помощью образов, символов и понятий в его воображении строится модель окружающего его мира. Вторая сигнальная система тесно связана с социальной жизнью человека, является результатом взаимоотношений индивидуума с общественной средой. Влияние этой среды, которое осуществляется главным образом путем словесной сигнализации, на человеческую психику, интеллект, эмоциональное состояние, огромно. Человек постоянно оценивает свое положение в обществе, степень своей свободы в нем, возможности удовлетворения своих потребностей, отношение к нему других людей и т.д. Все это, а также интенсивная трудовая деятельность требуют от человека высокого эмоционального и умственного напряжения. Длительно существующие или часто возникающие конфликтные ситуации, которые связаны как с особенностями личности индивидуума, так и с характером его социального окружения и с устройством общества в целом, с условиями труда, быта, могут приводить к чрезмерному возбуждению эмоциональных центров и нарушению высшей нервной деятельности человека, развитию невротических состояний, психических заболеваний и связанных с ними разнообразных психосоматических расстройств. Особенно велика в этом отношении роль слова, внушения (в том числе самовнушения), которые существенно влияют на течение физиологических процессов в нервной системе и которые могут оказывать как патогенное, так и благотворное, лечебное действие.
Патология нервной системы может быть наследственной. Это выражается недоразвитием отдельных структур нервной системы и нарушением метаболизма в различных группах нейронов. Иногда поражения нервной системы при наследственных болезнях могут иметь вторичный характер. Примером является фенилкетонурия, при которой первичным является нарушение обмена фенилаланина, а нервная система поражается вследствие интоксикации продуктами нарушенного обмена этой аминокислоты.
Гипоксические и ишемические повреждения нервной системы
Нервная система и особенно ее центральные отделы очень чувствительны к гипоксии. Мозг потребляет около 20 % всего кислорода, поступающего в организм. При внезапном прекращении подачи кислорода мозгу (вдыхание безкислородных газовых смесей, нарушение мозгового кровообращения) у человека через 6-7 с. наступает потеря сознания, а через 15 с. прекращается нормальная биоэлектрическая активность мозга. Полное восстановление функций мозга возможно в тех случаях, когда остановка кровообращения не превышает 5-6 мин. Если ишемия мозга продолжается дольше, память и интеллект необратимо нарушаются. Независимо от причины, вызвавшей локальную ишемию мозга, развивается каскад патобиохимических изменений, приводящих к необратимому повреждению нервной ткани по механизмам некроза и апоптоза. Мозг получает необходимую энергию в результате окисления глюкозы и образования АТФ. При ишемии мозга содержание кислорода в крови недостаточно для аэробного окисления глюкозы, поэтому возникает анаэробный путь расщепления глюкозы, который лишь частично компенсирует энергетические потребности мозга. Следует отметить, что различные отделы центральной нервной системы обладают неодинаковой чувствительностью к кислородному голоданию. Филогенетически старые структуры являются более устойчивыми к гипоксии. Так, нейроны мозгового ствола, входящие в состав дыхательного и сосудодвигательного центров, способны переносить аноксию длительностью до 30 мин.
Падение мозгового кровотока ниже 20 мл на 100 г/мин вызывает нарушение функционального состояния нейронов коры большого мозга, а снижение до 10—15 мл на 100 г/мин приводит к быстрым в течение нескольких минут необратимым изменениям в нейронах. При локальной ишемии мозга вокруг участка с необратимыми изменениями формируется зона, кровоснабжение которой ниже уровня, необходимого для нормального функционирования, но выше 10—15 мл на 100 г/мин (критический порог необратимых изменений) — "ишемическая полутень". Гибель клеток в области "ишемической полутени" приводит к увеличению размеров инфаркта. Однако эти клетки в течение определенного времени могут сохранять свою жизнеспособность, поэтому развитие необратимых изменений в них можно предотвратить при восстановлении кровотока и использовании нейропротекторных препаратов. Продолжительность "терапевтического окна" (периода, в течение которого возможно восстановление функции нейронов в области "ишемической полутени") точно не установлена. Хотя для большинства клеток это время ограничивается часами, не исключено, что способность к восстановлению сохраняется в течение нескольких суток.
Анаэробный путь расщепления глюкозы вызывает повышенное образование молочной кислоты и ацидоз. Лактоацидоз в сочетании с гипоксией нарушает функцию ферментной системы, управляющей транспортом ионов, что приводит к выходу ионов К+из клетки во внеклеточное пространство и перемещению ионов Na+и Са2+в клетку (нарушение ионного гомеостаза клетки). Важное значение имеет повышенный выброс во внеклеточное пространство возбуждающих нейромедиаторов — глутамата и аспартата, недостаточность их обратного захвата астроглией, перевозбуждение глутаматных НМДА-рецепторов и раскрытие контролируемых ими кальциевых каналов, что приводит к дополнительному притоку ионов Са2+в нейроны. Избыточное накопление Са2+внутри клетки активирует ферменты (липазы, протеазы, эндонуклеазы), вызывает перегрузку митохондрий с разобщением окислительного фосфорилирования и усиливает процессы катаболизма. Распад фосфолипидов в мембранах внутриклеточных органелл и наружной клеточной мембране усиливает перекисное окисление липидов и образование свободных радикалов. Увеличение содержания внутриклеточного кальция, образование свободных кислородных радикалов и липидных перекисей оказывают нейротоксическое действие, что приводит к гибели (некрозу) нервной ткани.
Что касается патогенеза нарушений деятельности нервной системы, то надо отметить, что достаточно хорошо изучены лишь механизмы нарушений функций нейронов. Такими универсальными механизмами являются утрата нервной клеткой способности поддерживать определенную величину мембранного потенциала, генерировать потенциалы действия и проводить их по отросткам, передавать возбуждение с одной нервной клетки на другую.
В передаче возбуждения между нервными клетками ключевую роль играют синаптические структуры. Синапсы — это специализированные контакты, через которые осуществляется передача возбуждающих или тормозящих влияний с нейрона на нейрон или другую клетку (например, мышечную). Ключевым медиатором синаптической передачи является медиатор ацетилхолин (АХ), который синтезируется о цитоплазме клетки, затем концентрируется в нервном окончании и хранится в пресинаптических пузырьках. Под влиянием потенциала действия пузырьки вблизи пресинаптической мембраны опорожняются, и медиатор выходит в синаптическую щель. После взаимодействия с холинорецептором АХ разрушается холинэстеразой. Холин реабсорбируется нервным окончанием и участвует в синтезе новой молекулы АХ.
Описаны следующие механизмы нарушений в синаптической передаче:
- Нарушение синтеза медиатора
- Нарушение транспорта медиатора
- Нарушение депонирования медиатора в нервных окончаниях
- Нарушение секреции медиатора в синаптическую щель
- Нарушение взаимодействия медиатора с рецепторов
- Нарушение удаления медиатора из синаптической щели
Интегративные и аналитические способности нервной системы во многом определяются множественными контактами нервных клеток друг с другом. Уменьшение количества межнейрональных контактов в процессе развития ряда патологических процессов, вероятно, также является одним из существенных механизмов нарушения функций нервной системы.
Важным звеном в патогенезе многих расстройств деятельности нервной системы может быть нарушение образования, выделения и распада медиаторов. Кроме того, в настоящее время имеются многочисленные данные о том, что деятельность нервной системы и особенно ее высших отделов во многом определяется веществами пептидной природы (нейропептидами), которые вырабатываются как нервными, так и другими клетками и могут выполнять медиаторные и немедиаторные функции. Наиболее изучены опиатные системы мозга, работа которых регулируется эндорфинами и энкефалинами. Однако в мозге человека и животных обнаружены десятки других олигопептидов, введение которых в желудочки мозга или непосредственно в нервные центры может вызвать различные эмоциональные состояния и поведенческие реакции, влиять на выработку условных рефлексов, способность к запоминанию, обучению и т.д. Вероятно, в патогенезе нарушений функций нервной системы могут иметь значение недостаточное или избыточное образование нейропептидов, изменение чувствительности к ним нервных клеток. В частности, на модели эпилепсии было показано, что в головном мозге больных животных вырабатываются пептиды, которые могут оказывать эпилептогенное влияние на других животных. С другой стороны, были выделены вещества, способные подавлять эпилептическую активность мозга.
Повреждающее действие стимулирующих (возбуждающих) аминокислот
В большом количестве случаев неврологических расстройств, повреждение нейронов может быть обусловлено сверхстимуляцией рецепторов специфическими аминокислотами, такими как глутамат, аспартат, которые действуют как нейротрансмиттеры. В данном случае неврологические расстройства представлены такими состояниями, как инсульты, гипогликемическая кома, болезнь Альцгеймера. Глутамат является основным возбуждающимнейротрансмиттеромвЦНСи содержится более чем в половине нейронов дорзальных ганглиев. Он вовлечен в большое число нейрональных и глиальных процессов. В дополнение к признанной роли этого медиатора вголовном мозгев высших когнитивных процессахобученияизапоминанияможно отметить участие этого лиганда в качественейротоксического агентав развитии многихнейродегенеративных заболеваний(болезнь Альцгеймера). Стимулирующие аминокислоты взаимодействуют с несколькими подтипами глутаматных рецепторов. Это прежде всего ионотропные рецепторы:NMDA–рецепторы (N–метил–D–аспартат) иАМРА–рецепторы (α–амино–3–гидрокси–5–метил–4– изоксазол–пропионовой кислоты), а такжеметаллоболотропные глутаматные рецепторы. При активации этих рецепторов происходит интенсивное поступление ионов Са2+в клетку (кальциевый каскад) и изменение ее функциональной активности, формируется стойкая гипервозбудимость нейронов. В серии исследований, начатых в середине 80-х годов и продолжающихся поныне, было показано, что глутамат может активировать фосфолипазу С (PLC), что приводит к образованию инозитолфосфата и диацилглицерола в нейронах, как это происходит при активации некоторых рецепторов, сопряженных сG-белками. Поиск рецептора, опосредующего подобный эффект глутамата, привел к обнаружению белка, в настоящее время известного как метаботропный глутаматный рецептор подкласса 1a. Метаботропные глутаматные рецепторы, связанные сG-белкоми активирующие внутриклеточный метаболизм, играют важную роль в регуляции внутриклеточного кальциевого тока, вызванного активациейNMDA-рецепторовпри мозговой ишемии, и выполняют модуляторные функции, индуцируя долговременные изменения в деятельности клетки.
Роль избыточного высвобождения глутамата и аспартата в патогенезе ишемического инсульта была подтверждена при обследовании больных после развития ишемического инсульта в системевнутренней сонной артерии. Сравнительный анализ концентраций нейротрансмиттерных аминокислот выявил их достоверное повышение в цереброспинальной жидкости у больных в остром периоде ишемического инсульта по сравнению с контролем. Было установлено, что уровниаспартатаиглутаматалавинообразно нарастают уже в первые 6 ч: аспартата в 65 раз, глутамата в 8 раз по сравнению с контролем и положительно коррелируют между собой. При этом концентрации тормозных нейротрансмиттерных аминокислот (ГАМКиглицин) в данный период времени сохранялись на уровне контроля. Пик увеличения концентраций тормозных нейротрансмиттеров был сдвинут на более поздний период (18-24 ч): уровеньГАМКповышался в 1,5 раза, глицина - в 3 раза, что может свидетельствовать об отсроченном включении компенсаторных механизмов защитного торможения. В нормальных условиях существует стабильное равновесие между активностьюглутаматергической нейротрансмиттерной системойиГАМК-ергической нейротрансмиттерной системой. Выявленное разобщение в динамике изменений уровня возбуждающих и тормозных аминоацидергических нейротрансмиттеров свидетельствует о том, что в развитии острой церебральной ишемии принимает участие формирование дисбаланса между возбуждающими и тормозными механизмами с признаками недостаточности защитного торможения в первые часы инсульта.