
- •Занятие № 16 по патофизиологии нервной системы (часть I)
- •Занятие № 17 по патофизиологии нервной системы (часть II)
- •Общие реакции повреждения нервной клетки
- •Патология цнс при врожденных нарушениях обмена веществ.
- •Повреждения нервной системы в результате интоксикаций.
- •Повреждение нервной системы при недостатке витаминов.
- •Аноксическое и ишемическое повреждение мозга.
- •Дегенеративные заболевания нервной системы
- •Нарушения нервных механизмов управления движениями
- •Нейропатии.
- •Расстройства моторных единиц на уровне синапса.
- •Спинальный шок
- •Поражения мозжечка.
- •Повреждения базальных ганглиев.
- •Нарушения внд, невроз
- •Нарушения функций вегетативной нервной системы
Повреждения базальных ганглиев.
Одним из наиболее частых неврологических расстройств вообще и самым частым синдромом повреждения базальных ганглиев является синдром Паркинсона (или просто паркинсонизм). Синдром обнаруживается обычно у людей в возрасте около 60 лет и характеризуется: постоянным тремором мышц в покое (мышцы сокращаются с частотой 3—6 в секунду); увеличением мышечного тонуса (ригидностью мышц); невозможностью быстро начать и быстро остановить начатое движение, медленным выполнением самих движений (акинезия, брадикинезия). Это — патология, которая приводит к характерной мелкой, семенящей, шаркающей походке с наклоненным вперед туловищем, к обеднению мимики, расстройствам речи и глотания.
Наиболее постоянной патологией базальных ганглиев, обнаруживаемой у больных синдромом Паркинсона, является прогрессирующая дегенерация дофаминергических нейронов, тела которых располагаются в компактной части субстанции нигра, а аксоны проецируются в стриатум. Конечным результатом гибели нигро-стриарных нейронов является усиление тонической активности нейронов внутренней части бледного шара, что сопровождается избыточным торможением таламокортикальных нейронов. Полагают, что это снижает активность прецентральных моторных полей, участвующих в управлении движениями. Причина гибели нейронов черного вещества в большинстве случаев паркинсонизма остается неизвестной. Есть данные о том, что у людей с синдромом Паркинсона избирательно возрастает интенсивность перекисного окисления липидов в черном веществе головного мозга.
Терапия синдрома Паркинсона имеет своей целью восстановление нигростриарных связей или, по меньшей мере, снижение дефицита дофамина в стриатум. В этих целях больным назначают диоксифенилаланин (L-ДОФА) — вещество, которое превращается в дофамин под действием фермента ДОФА-декарбоксилазы. Применение L-ДОФА увеличивает содержание дофамина в базальных ганглиях, что значительно снижает ригидность и в меньшей степени мышечный тремор. С разным успехом применяют также хирургическую трансплантацию в область стриатум клеток мозгового вещества надпочечников, клеток черного вещества плода человека, полимерные капсулы с микропорами, содержащие хромаффинную ткань надпочечников или дофамин-продунирутощие опухолевые клетки.
Повреждения базальных ганглиев лежат в основе болезни Гантингтона, характеризующейся тяжелыми расстройствами психики (прежде всего глубокой депрессией) и появлением непроизвольных хореипободных движений. Болезнь наследуется по аутосомально-доминантному типу и обнаруживается впервые в возрасте от 40 до 60 лет. Неврологические расстройства обусловлены запрограммированной преждевременной смертью определенных нейронов головного мозга, преимущественно средних и мелких нейронов нуклеус каудатус и путамен.
Гибель нейронов приводит к изменениям содержания в базальных ганглиях различных нейромедиаторов, в частности, к значительному снижению содержания в стриатум тормозящего передатчика — γ-аминомасляной кислоты (ГАМК). Уменьшение содержания ГАМК сопровождается растормаживанием (усилением активности) нигростриарной дофаминовой системы, т.е. приводит к патологии, в известной степени обратной той, что имеется при болезни Паркинсона.
Некоторый положительный терапевтический эффект при болезни Гантингтона дает применение блокаторов дофаминовых рецепторов (хлорпромазина, бутирофенона) и веществ, истощающих запасы дофамина в нервных клетках (резерпина). Механизм дегенерации нейронов стриатум при болезни Гантингтона неизвестен.
Боль
Терминология.
ГИПЕРЕСТЕЗИЯ – чрезмерная реакция на слабый неноцицептивный стимул
ГИПЕРАЛЬГЕЗИЯ – чрезмерная реакция на ноцицептивный стимул
АЛЛОДИНИЯ – восприятие неноцицептивой стимуляции как болевой
ГИПЕРПАТИЯ – сочетание гиперестезии, гиперальгезии и аллодинии, сохраняющиеся после прекращения стимуляции
НЕВРАЛГИЯ – боль в области иннервации одного или нескольких нервов
Боль — одна из самых частых причин обращения больного к врачу — неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, связанное с действительным (реальным) или возможным (потенциальным) повреждением тканей или описываемого в терминах такого повреждения.
Классификация.
По длительности различают острую (длящуюся менее трех месяцев) и хроническую (более продолжительную) боль.
По субъективным ощущениям: эпикритическая - острая, локализованная, короткая и протопатическая – тупая, диффузная, длительная.
По значению: физиологическая и патологическая (воспалительная, ишемическая, нейропатическая).
По путям и механизмам: соматическая (поверхностная и глубокая) и висцеральная.
Виды боли в зависимости от ее локализации: 1. Местная боль — локализуется в месте действия раздражителя, в участке развития патологического процесса. 2. Проецируемая боль — место, на которое действует болевой раздражитель, не совпадает с тем, где боль ощущается. Например, при повреждении межпозвоночных дисков происходит сдавление спинномозговых нервов. При этом болит тот участок, который иннервируется ущемленным нервом, т.е. имеет место проекция боли на участки, получающие иннервацию от поврежденного нерва. 3. Отраженная (иррадиирующая, рефлекторная) боль. Болевое ощущение, возникающее вследствие воздействия на внутренние органы, часто локализуется не в данном органе (или не только в нем), а в отдаленных поверхностных участках кожи. Боль всегда отражается на участки периферии, иннервируемые тем же сегментом спинного мозга, что и пораженный внутренний орган. Если речь идет о поверхности кожи, то боль отражается на определенном дерматоме. Поскольку органы получают иннервацию более, чем от одного спинномозгового сегмента, то боль отражается на нескольких дерматомах. Вместе они представляют собой зону Геда для данного органа.
Ноцицепторы и проводники болевой чувствительности
Болевые рецепторы –ноцицепторы - (от лат. nосео, nocere — вредить, повреждать). Теперь установлено, что роль ноцицепторов выполняют свободные окончания тонких миелинизированных эфферентных волокон группы А5 и немиенилизированных эфферентных групп С. Афферентные волокна группы А5 имеют диаметр от 1 до 4 мкм и проводят импульсы со скоростью 5 — 30 м/с. Афферентные волокна группы С имеют диаметр меньше 1 км и проводят возбуждение со скоростью 0,5—2 м/с. Ноцицептивные окончания эфферентных волокон группы А5 активируются сильными механическими и термическими стимулами. Их активация сопровождается ощущением острой, колющей, локализованной боли. Окончания аффрентных волокон группы С возбуждаются в основном химическими веществами, образующимися в очаге повреждения, но также и сильными механическими и термическими стимулами. Их называют полимодальными ноцицепторами. Возбуждение этих волокон сопровождается возникновением плохо локализованной, длительной, жгучей боли. Вещества, возбуждающие ноцицепторы, называются алгезирующими агентами. К ним принадлежат многие медиаторы воспаления, такие как гистамин, серото-нин, брадикинин, ионы калия, ионы водорода.
Порог возбуждения ноцицепторов снижается в результате их повторной стимуляции. Это явление называется сенситизацией. Это происходит, например, в очаге воспаления или ишемии и приводит к тому, что уже слабые раздражения соответствующих рецептивных зон вызывают импульсные разряды ноцицепторов и ощущение боли. Ответы ноцицепторов на алгезирующие агенты резко усиливаются в присутствии простагландинов, поэтому боль в месте воспаления может быть заметно ослаблена применением аспирина и других блокаторов циклооксигеназы — фермента, начинающего синтез простагландинов. Как в коже, так и во внутренних органах существует особая популяция «спящих», или «молчащих», ноцицепторов, которые вообще не отвечают на первые ноцицептивные стимулы и могут быть обнаружены только через некоторое время после начала воспаления.
Периферические проводники болевой чувствительности — афферентные волокна групп А5 и С — являются периферическими отростками первичных чувствительных нейронов, тела которых расположены в спинальных ганглиях. Центральные аксоны этих нейронов входят в спинной мозг в составе дорсальных корешков. Войдя в мозг, каждое ноцицептивное афферентное волокно делится на две ветви — восходящую и нисходящую. Каждая из этих ветвей соответственно поднимается или опускается на один-три сегмента в составе тракта Лиссауэра, после чего образуются синаптические контакты с нейронами дорсального рога. Одна группа ноцицептивных волокон контактирует с наиболее поверхностно расположенными нейронами дорсального рога — нейронами первой и второй пластинок. Другие ноцицептивные волокна проникают в глубь серого вещества и оканчиваются на нейронах основания дорсального рога — главным образом на нейронах пятой и седьмой пластинок. Многие из нейронов первой пластинки отвечают исключительно или преимущественно на ноцицептивные стимулы. Их называют специфическими ноцицептивными нейронами. Нейроны основания дорсального рога отвечают как на ноцицептивные, так и на неноцицептивные — механические и термические раздражения. Они относятся к нейронам «широкого динамического диапазона» или к нейронам с множественными рецептивными полями.
Медиаторы ноцицептивных афферентных нейронов.
Передача ноцицептивной информации с первичных афферентных волокон на нейроны дорсального рога осуществляется при участии различных нейромедиаторов — возбуждающих аминокислот (глутаминовой, аспарагиновой) и нейропептидов, в частности, вещества Р — пептида, состоящего из 11 аминокислотных остатков. В значительной части ноцицептивных афферентов аминокислотные и пептидные медиаторы сосуществуют и высвобождаются из пресинаптических окончаний этих волокон в спинном мозге одновременно.
Доказано, что кратковременные ноцицептивные стимулы вызывают кратковременные разряды вторичных ноцицептивных нейронов, обусловленные преимущественно высвобождением глутамата. Продолжительные и сильные ноцицептивные стимулы вызывают длительные высокочастотные разряды тех же нейронов, обусловленные совместным действием возбуждающих аминокислот и нейропептидов. В ноцицептивных нейронах возникает при этом состояние гиперчувствительности, которое проявляется, например, в том, что они начинают отвечать интенсивной импульсацией на относительно слабые залпы импульсов в ноцицептивных афферентах. Вещество Р и другие нейропептиды, содержащиеся в афферентных волокнах группы С. высвобождаются не только из центральных, но и из периферических терминалей этих нейронов. Высвобождаемые на периферии нейропептиды участвуют в воспалительных реакциях в качестве медиаторов воспаления. Они способствуют развитию гиперемии, увеличивают проницаемость микроциркуляторных сосудов, вызывают дегрануляцию тучных клеток.
Пути проведения болевой чувствительности.
Аксоны ноцицептивных нейронов дорсального рога переходят на противоположную сторону в составе передней комиссуры, расположенной кпереди от центрального канала. Затем они направляются в головной мозг, формируя спиноталамический тракт, занимающий переднебоковые отделы белого вещества спинного мозга. В действительности различают два спиноталамических тракта: новый — неоспиноталамический, расположенный латерально, и старый — палеоспиноталамический, расположенный медиально.
Волокна неоспиноталамического тракта оканчиваются преимущественно в вентробазальных ядрах таламуса, нейроны которых проецируются в со-матосенсорную кору больших полушарий. Активация этого тракта — латеральной системы боли — ответственна как за само ощущение, так и за качественную оценку и локализацию боли.
Восходящие волокна палеоспиноталамического тракта оканчиваются первоначально на нейронах ретикулярной формации ствола мозга, которые посылают аксоны к интраламинарным ядрам таламуса и другим отделам мозга. Палеоспиноталамический тракт является поэтому на самом деле спиноретикулоталамическим трактом. Нейроны интраламинарных ядер таламуса проецируются в лимбическую и лобную кору. Активация палеоспиноталамического тракта — медиальной системы боли — ответственна за аффективный и мотивационный компоненты боли.
Небольшая часть восходящих аксонов ноцицептивных нейронов спинного мозга, примыкающих к спино-таламическому тракту, оканчивается в верхних и нижних буграх четверохолмия, формируя спинотектальный тракт. Нейроны этого тракта участвуют в модуляции боли и в интеграции визуальной и соматической сенсорной информации.
Ноцицептивные волокна групп А5 и С, иннервирующие органы передней части головы, входят в состав тройничного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов. Все они являются периферическими отростками нейронов, тела которых расположены в чувствительных ганглиях соответствующих черепно-мозговых нервов. Центральные отростки этих нейронов входят в ствол мозга и направляются книзу, образуя так называемый спинальный тракт тройничного нерва, занимающий латеральные участки нижнего отдела моста, продолговатого мозга и двух верхних шейных сегментов спинного мозга. Волокна этого тракта оканчиваются на нейронах спинального ядра тройничного нерва, которое расположено рядом, медиальнее самого тракта. Ростральная часть этого ядра (pars oralis) получает им пульсацию от рецепторов рта, губ и носа; промежуточная — от пульпы зубов; каудальная (pars caudalis) — от лица, рта и зубной пульпы.
Аксоны ноцицептивных нейронов спннального ядра тройничного нерва переходят на противоположную сторону через ретикулярную формацию ствола мозга, поднимаются вблизи волокон медиальной петли и оканчиваются в задних и задневентральных отделах таламуса, образуя передний тригеминоталамический тракт. Таламические нейроны, возбуждаемые импульсами в тригеминоталамическом тракте, проецируются в соматосенсорную кору. Тригеминоталамический тракт, который относится к латеральной системе боли, обеспечивает появление острой, хорошо локализованной боли. Диффузная, плохо локализованная боль, ощущаемая в передних отделах головы, обусловлена активацией тригеминоретикулоталамического пути, который является частью медиальной системы боли. Аксоны вторичных нейронов этого пути оканчиваются на нейронах ретикулярной формации ствола мозга. Нейроны ретикулярной формации посылают аксоны к интраламинарным ядрам таламуса, нейроны которых имеют диффузные проекции в коре мозга.
Модуляция боли.
Восприятие боли может сильно изменяться под влиянием лекарств, дополнительных ноцицептивных и неноцицептивных раздражений, а также в связи с эмоциональными переживаниями. Высокая изменчивость (пластичность) боли предполагает существование специальных модулирующих боль механизмов. Действие таких механизмов обнаруживается уже на уровне болевых рецепторов и во всех синаптических реле в путях проведения боли.
Антиноцицептивные механизмы.
Антиноцицептивными, или анальгезивными, называют естественные механизмы, ограничивающие болевые ощущения. Они угнетают проведение болевых сигналов на всех уровнях нервной системы, участвующих в формировании чувства боли.
Выделяют нейрофизиологические и нейрохимические антиноцицептивные механизмы.
Нейрофизиологические механизмы связаны с группами нейронов, электрическая стимуляция которых вызывает угнетение или полное выключение деятельности разных уровней афферентных систем, передающих ноцицептивную информацию в высшие отделы мозга. Представлена моноаминоергическими структурами ствола мозга: серотонинергиче-скими, норадренергическими, дофаминергическими. Эти структуры находятся в ядрах шва, голубом пятне, центральном сером веществе.
Нейрохимические механизмы связаны с анальгезивным действием химических веществ — нейромодуляторов. К ним относятся:
а) эндогенные опиоидные пептиды (опиаты) — энкефалины, эндорфины, динорфины, дерморфины;
б) нейропептиды: церулеин, ксенопсин, физалемин и др.;
в) нейропептиды гипоталамуса — вазопрессин, окситоцин, соматостатин, нейротензин.
Нарушения болевой чувствительности.
Нарушения болевой чувствительности могут быть либо в форме снижения и полной потери болевых ощущений (гипалгезия, аналгезия), либо в форме повышения болевой чувствительности (гипералгезия), а также в форме различных центральных и периферических болевых синдромов. Аналгезии возникают при повреждении путей проведения болевой чувствительности, например, при ранениях периферических нервов. При этом в случае повреждения смешанного нерва наряду с болевой утрачиваются и другие виды чувствительности, а кроме того, возникает паралич соответствующих мышцы.
Пути проведения болевой чувствительности в спинном мозге не совпадают с путями проведения проприоцептивной и тактильной чувствительности, но частично совпадают с путями проведения температурной чувствительности. Поэтому ограниченные повреждения спинного мозга могут вызвать изолированное выпадение болевой и часто температурной чувствительности. Так бывает, в частности, при травмах переднебоковых отделов спинного мозга, где расположены волокна спиноталамического тракта.
Другой причиной аналгезии может быть сирингомиелия — болезнь, связанная с образованием кист-расширений внутри центрального канала спинного мозга и пролиферацией окружающих канал астроцитов. Это вызывает повреждение нервных проводников передней белой комиссуры спинного мозга, т. е. повреждение перекрещивающихся здесь аксонов вторичных ноцицептивных и температурных нейронов. Повреждаются, как правило, шейные сегменты спинного мозга, и аналгезия распространяется прежде всего на кожу рук, верхней части груди, спины, шеи.
Термином «гипералгезия» обозначают повышение болевой чувствительности кожи. Кожная гипералгезия имеет, как правило, ограниченное поле и проявляется тем, что уже самые обычные воздействия на кожу — прикосновение, трение — вызывают боль. Характерным примером может служить гипералгезия после ультрафиолетового облучения (солнечного загара). Различают первичную и вторичную гипералгезию.
Первичная гипералгезия обнаруживается в месте воспаления кожи, вызванного различными воздействиями. При этом зона гипералгезии, как правило, совпадает с зоной воспалительной гиперемии. Первичные гипералгезии обусловлены появлением в зоне воспаления специальных химических веществ — алгезирующих агентов, сенситизирующих ноцицепторы. Первичные гипералгезии сохраняются обычно в течение всего времени воспаления.
Вторичная гипералгезия обнаруживается в участках кожи, окружающих зону воспаления и гиперемии. Порог возбуждения ноцицепторов соответствующих кожных зон не изменен, однако сверхпороговые ноцицептивные стимулы вызывают чрезвычайно неприятные болезненные ощущения.
Полагают, что вторичная гипералгезия обусловлена сенситизацией вторичных ноцицептивных нейронов дорсальных рогов спинного мозга. Вторичная гипералгезия сохраняется не более 48 ч после возникновения.
Некоторые специальные болевые синдромы
Боль в регенерирующем нерве. Регенерирующие нервы могут стать источником постоянных мучительных болей, особенно, если по тем или иным причинам затруднено врастание аксонов периферической культи нерва в каналы, созданные на месте дегенерировавшего дистального отрезка нерва пролиферирующими шванновскими клетками и фибробластами. В таком случае на конце культи возникает неврома — своеобразная опухоль, образованная тонкими, патологическими ветвящимися и переплетающимися между собой веточками регенерирующих чувствительных, двигательных и симпатических волокон.
Окончания регенерирующих афферентных волокон группы С характеризуются высокой чувствительностью к гистамину, брадикинину и адреналину. Они также высокочувствительны к механическим деформациям. Поэтому невромы становятся источником интенсивной импульсации ноцицептивных волокон, которая возникает спонтанно или под влиянием механических стимулов. В происхождении спонтанных болей определенную роль играют катехоламины, которые высвобождаются из окончаний регенерирующих симпатических волокон и воздействуют на ноцицептивные афференты.
Каузалгия. Жгучая боль, возникающая обычно после ранений крупных нервов (большеберцового, срединного), богатых симпатическими волокнами, называется каузалгией. Она возникает при неполном повреждении (разрыве) нерва и даже в тех случаях, когда целостность нервного ствола не нарушается, но повреждаются ткани, расположенные вблизи нерва. Непереносимые каузалгические боли могут быть спровоцированы легкими прикосновениями к раненой конечности, но могут и возникать спонтанно. Механизмы каузалгии не ясны. Возможно, в ее возникновении определенную роль играют патологические эфаптические — синаптоподобные — связи между симпатическими и ноцииептивными волокнами, образующиеся в месте травмы нерва. В некоторых случаях каузалгию удается снять путем региональной симпатэктомии.
Фантомные боли. Ощущение присутствия ампутированной конечности, наблюдаемое почти у всех людей, перенесших ампутацию, называется фантомной болью. В возникновении фантомных болей участвуют как центральные, так и периферические механизмы. Периферические механизмы могут быть сходны с теми, которые ответственны за появление болей в регенерирующем нерве. Одним из центральных механизмов может быть увеличение возбудимости нейронов дорсальных рогов спинного мозга, обусловленное снижением контролирующего возбудимость афферентного потока импульсов (афферентные волокна при ампутации перерезаны). В результате нейроны дорсальных рогов, в том числе и те, которые участвуют в ноцицепции, приобретают склонность генерировать длительные самоподдерживающиеся разряды, что вызывает ощущение боли.
Таламический синдром. Синдром возникает при повреждениях таламуса, вызванных чаще всего окклюзией сосудов, снабжающих заднебоковые отделы зрительного бугра. Он характеризуется расстройствами движений и нарушениями (извращениями) всех видов соматической чувствительности на стороне, противоположной стороне повреждения. Возникающие при этом боли носят диффузный характер и имеют очень сильную негативную аффективную окраску. Полагают, что таламические боли возникают из-за нарушения баланса между ноцииептивными и неноцицептивньгаи импульсами, поскольку на таламических нейронах конвергируют пути проведения различных видов чувствительности.
Боль и мышечный тонус. Вызванное разными причинами длительное усиление тонуса скелетных мышц сопровождается возникновением боли. Она обусловлена возбуждением мышечных ноцицепторов алгезирующими агентами (брадикинином, серотоннном, простагландинами, водородными ионами, накапливающимися в мышце при ее длительном сокращении). Возбуждение ноцицепторов в свою очередь рефлекторно усиливает мышечное напряжение, создавая тем самым порочный круг, способствующий сохранению боли. Подобный механизм действует, в частности, при некоторых видах головных болей.
Общие реакции организма при боли.
I. Эмоциональные реакции. Боль, как правило, сопровождается отрицательными эмоциями: депрессией, апатией, общим недомоганием, болезненным состоянием, являются причиной развития эмоционально-болевого стресса.
II. Вегетативные реакции. Острая боль сопровождается активацией симпатоадреналовой системы, что проявляется тахикардией, повышением артериального давления, гипергликемией и гиперлипацидемией. Длительная боль, в том числе и висцеральная, вызывает активацию парасимпатической нервной системы, признаками чего является брадикардия, усиленное потоотделение, падение артериального давления.
III. Двигательные реакции. Боль часто сопровождается рефлекторным сокращением скелетных мышц (напряжение мышц брюшной стенки при висцеральной боли — симптом острого живота; характерная поза при коликах).
IV. Болевой шок. Боль является важным патогенетическим механизмом развития разных видов шока. Среди них травматический, ожоговый, кардиогенный, панкреатический шок.