Текст книги "Патофизиология. Том 2"

Автор книги: В. Новицкий

сообщить о нарушении

Текущая страница: 35 (всего у книги 40 страниц)

осуществлять спонтанные движения в такт с дыханием (феномен Орбели-Кунстман), что

обусловлено растормаживанием и повышением возбудимости деафферентированных нейронов

спинного мозга.

21.2.4. Спинальный шок

Спинальный шок возникает после перерыва спинного мозга и представляет собой

глубокое, но обратимое угнетение двигательных и вегетативных рефлексов,

осуществляющихся ниже перерыва. Угнетение рефлексов связано с выпадением

активирующей стимуляции со стороны головного мозга. У лягушек, у которых

зависимость спинного мозга от головного значительно меньше, чем у высших животных, спинальный шок длится несколько минут, у человекообразных обезьян и человека -

несколько месяцев.

У человека полная арефлексия после перерыва спинного мозга является начальной

стадией полной параплегии. В дальнейшем происходит постепенное восстановление

двигательных и вегетативных рефлексов. Вначале появляются сгибательные рефлексы

пальцев, имеющие характер патологических рефлексов (рефлекс Бабинского и др.), после

этого осуществляются более значительные и затем генерализованные спинальные

рефлексы и движения типа спинальных автоматизмов.

21.2.5. Нарушение нервной трофики. Нейродистрофический процесс

Трофика клетки и дистрофический процесс. Трофика клетки – комплекс процессов, обеспечивающих ее жизнедеятельность и поддержание генетически заложенных свойств.

Расстройство трофики представляет собой дистрофию, развивающиеся дистрофические

изменения составляют дистрофический процесс.

Нейродистрофический процесс. Это развивающееся нарушение трофики, которое

обусловлено выпадением или изменением нервных влияний. Оно может возникать как в

периферических тканях, так и в самой нервной системе. Выпадение нервных влияний

заключается: 1) в прекращении стимуляции иннервируемой структуры в связи с нарушением

выделения или действия нейромедиатора; 2) в нарушении секреции или действия комедиаторов -

веществ, которые выделяются вместе с нейромедиаторами и играют роль нейромодуляторов, обеспечивающих регуляцию рецепторных, мембранных и метаболических процессов; 3) в

нарушении выделения и действия трофогенов. Трофогены (трофины) – вещества различной, преимущественно белковой природы, осуществляющие собственно трофические эффекты

поддержания жизнедеятельности и генетически заложенных свойств клетки. Источником

трофогенов являются: 1) нейроны, из которых трофогены поступают с антероградным

(ортоградным) аксоплазматическим током в клетки-реципиенты (другие нейроны или

иннервируемые ткани на периферии); 2) клетки периферических тканей, из которых трофогены

поступают по нервам с ретроградным аксоплазматическим током в нейроны (рис. 21-3); 3) глиальные и шванновские клетки, которые обмениваются с нейронами и их отростками

трофическими веществами. Вещества, играющие роль трофогенов, образуются также из

сывороточных и иммунных белков. Трофическое воздействие могут оказывать некоторые

гормоны. В регуляции трофических процессов принимают участие пептиды, ганглиозиды, некоторые нейромедиаторы.

К нормотрофогенам относятся различного рода белки, способствующие росту, дифференцировке и выживанию нейронов и соматических клеток, сохранению их

структурного гомеостаза (например, фактор роста нервов).

В условиях патологии в нервной системе вырабатываются трофические вещества,

вызывающие устойчивые патологические

Рис. 21-3.

Трофические связи мотонейрона и мышцы. Вещества из тела мотонейрона (МН), его

мембраны 1, перикариона 2, ядра 3 транспортируются с антероградным

аксоплазматическим током 4 в терминаль 5. Отсюда они, а также вещества,

синтезируемые в самой терминали 6, поступают транссинаптически через синаптическую

щель (СЩ) в концевую пластинку (КП) и в мышечное волокно (МВ). Часть

неиспользованного материала поступает обратно из терминали в тело нейрона с

ретроградным аксоплазматическим током

7. Вещества, образующиеся в мышечном волокне и концевой пластинке, поступают

транссинаптически в обратном направлении в терминаль и далее с ретроградным

аксоплазматическим током 7 в тело нейрона – к ядру

8, в перикарион 9, к мембране дендритов 10. Некоторые из этих веществ могут поступать

из дендритов (Д) транссинаптически в другой нейрон через его пресинаптическое

окончание (ПО) и из этого нейрона далее в другие нейроны. Между нейроном и мышцей

происходит постоянный обмен веществами, поддерживающими трофику, структурную

целостность и нормальную деятельность обоих образований. В этом обмене принимают

участие глиальные клетки (Г). Все указанные образования создают регионарную

трофическую систему (или трофический контур)

изменения клеток-реципиентов (патотрофогены, по Г.Н. Крыжановскому). Такие вещества

синтезируются, например в эпилептических нейронах – поступая с аксоплазматическим током в

другие нейроны, они могут индуцировать у этих нейронов-реципиентов эпилептические свойства.

Патотрофогены могут распространяться по нервной системе, как по трофической сети, что

является одним из механизмов распространения патологического процесса. Патотрофогены

образуются и в других тканях.

Дистрофический процесс в денервированной мышце. Синтезируемые в теле нейрона и

транспортируемые в терминаль с аксоплазматическим током вещества, выделяются

нервным окончанием и поступают в мышечные волокна (см. рис. 21-3), выполняя

функцию трофогенов. Эффекты нейротрофогенов видны из опытов с перерезкой

двигательного нерва: чем выше произведена перерезка, т.е. чем больше сохранилось

трофогенов в периферическом отрезке нерва, тем позднее наступает денервационный

синдром. Нейрон вместе с иннервируемой им структурой (например, мышечным

волокном) образует регионарный трофический контур, или регионарную трофическую

систему (см. рис. 21-3). Если осуществить перекрестную реиннервацию мышц с разными

исходными структурно-функциональными характеристиками (реиннервация «медленных»

мышц волокнами от нейронов, иннервировавших «быстрые» мышцы, и наоборот), то

реиннервированная мышца приобретает в значительной мере новые динамические

характеристики: «медленная» становится «быстрой», «быстрая» – «медленной».

В денервированном мышечном волокне возникают новые трофогены, которые

активируют разрастание нервных волокон (sprouting). Указанные явления исчезают после

реиннервации.

Нейродистрофический процесс в других тканях. Взаимные трофические влияния

существуют между каждой тканью и ее нервным аппаратом. При перерезке афферентных

нервов возникают дистрофические изменения кожи. Перерезка седалищного нерва,

который является смешанным (чувствительным и двигательным), вызывает образование

дистрофической язвы в области скакательного сустава (рис. 21-4). С течением времени

язва может увеличиться в размерах и охватить всю стопу.

Классический опыт Ф. Мажанди (1824), послуживший началом разработки всей проблемы

нервной трофики, заключается в перерезке у кролика первой ветви тройничного нерва. В

результа-

те такой

операции развивается язвенный кератит, вокруг язвы возникает воспаление, и со стороны

лимба в роговицу врастают сосуды, которые в ней в норме отсутствуют. Врастание

сосудов является выражением патологического растормаживания сосудистых элементов -

в дистрофически измененной роговице исчезает фактор, который тормозит в норме рост в

Дополнительные факторы нейродистрофического процесса. К факторам,

участвующим в развитии нейродистрофического процесса, относятся: сосудистые

изменения в тканях, нарушения гемо– и лимфомикроциркуляции, патологическая

проницаемость сосудистой стенки, нарушение транспорта в клетку питательных и

пластических веществ. Важным патогенетическим звеном является возникновение в

дистрофической ткани новых антигенов в результате изменений генетического аппарата и

синтеза белка, образуются антитела к тканевым антигенам, возникают аутоиммунный и

воспалительный процессы. В указанный комплекс патологических процессов входят

также вторичное инфицирование язвы, развитие инфекционных повреждений и

воспаления. В целом нейродистрофические поражения тканей имеют сложный

многофакторный патогенез (Н.Н. Зайко).

Генерализованный нейродистрофический процесс. При повреждениях нервной

системы могут возникать генерализованные формы нейродистрофического процесса.

Одна из них проявляется в виде поражения десен (язвы, афтозный стоматит), выпадения

зубов, кровоизлияния в легких, эрозии слизистой и кровоизлияния в желудке (чаще в

области привратника), в кишечнике, особенно в

области буагиниевой заслонки, в прямой кишке. Поскольку такие изменения возникают

сравнительно регулярно и могут иметь место при разных хронических нервных

повреждениях, они получили название стандартной формы нервной дистрофии (А.Д.

Сперанский). Часто указанные изменения возникают при повреждении высших вегетативных

центров, в частности, гипоталамуса (при травмах, опухолях), в эксперименте при наложении

стеклянного шарика на турецкое седло.

Все нервы (двигательные, чувствительные, вегетативные), какую бы функцию они ни

выполняли, являются одновременно трофическими (А.Д. Сперанский). Нарушения

нервной трофики составляют важное патогенетическое звено болезней нервной системы и

нервной регуляции соматических органов, поэтому коррекция трофических изменений

является необходимой частью комплексной патогенетической терапии.

21.3. ПАТОЛОГИЯ НЕЙРОНА

21.3.1. 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

участке Na+ и т.д.

При недостаточном входе Na+ нарушается генерация потенциала действия, и проведение

прекращается. Такой эффект имеет место при блокаде Na+-каналов местными

анестетиками (новокаин, лидокаин и др.) и рядом других химических агентов.

Специфическим блокатором Na+-каналов является тетродотоксин – яд,

вырабатывающийся во внутренних органах рыбы фугу.

Исходная разность концентрации Na+ и Ка+ 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 ионов Na+/K+-

насосом. Он выкачивает наружу Na+, 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 мембрану Na+/К+– АТФаза, обеспечивается энергией, высвобождающейся при рас-

щеплении 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, динитрофенол) 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) в больших дозах.

Проведение возбуждения по аксону нарушается при различных видах патологии

периферических нервов и нервных волокон в ЦНС – при воспалительных процессах,

рубцовых изменениях нерва, сдавлении нервных волокон, демиелинизации волокон

(аллергические процессы, рассеянный склероз), ожогах и др. Проведение возбуждения

прекращается при дегенерации аксона.

21.3.2. Нарушение аксонального транспорта и дендритов

Аксональный транспорт из тела нейрона в нервное окончание и из нервного окончания в

тело нейрона осуществляется при участии нейрофиламентов, микротрубочек и

контрактильных актино– и миозиноподобных белков, сокращение которых зависит от

содержания Са2+ в среде и от энергии расщепления АТФ. Вещества, разрушающие

микротрубочки и нейрофиламенты (колхицин, винбластин и др.), недостаток АТФ,

метаболические яды, создающие дефицит энергии (динитрофенол, цианиды), нарушают

аксоток. Аксональный транспорт страдает при дегенерации аксона, вызываемой

недостатком витамина В6 и витамина B1 (болезнь берибери), промышленными ядами

(акриламидом, гексахлорофосом), солями тяжелых металлов (свинца),

фармакологическими препаратами (дисульфирамом), алкоголем, при диабете, сдавлении

нервов и 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 трофогенов 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 патотрофогенов, антител к нервной ткани и к

нейромедиаторам приводит

к вовлечению в патологический процесс нейронов в других отделах ЦНС.

Дендриты и их шипики являются самыми ранимыми структурами нейрона. При старении

шипики и ветви дендритов редуцируются, при некоторых дегенеративных и атрофических

заболеваниях мозга (старческое слабоумие, болезнь Альцгеймера) они исчезают.

Дендрошипиковый аппарат страдает при гипоксии, ишемии, сотрясении мозга,

стрессорных и невротизирующих воздействиях.

21.3.3. Патология структурных элементов нейронов

Значительную роль в патологии нейрона играют нарушения внутриклеточного

структурного гомеостаза. В норме процессы изнашивания и распада внутриклеточных

структур и нейрональных мембран уравновешиваются процессами их обновления и

регенерации. Совокупность этих процессов составляет динамический структурный

гомеостаз.

Повреждения как клеточной (цитоплазматической), так и внутриклеточных

мембран возникают при различных патогенных воздействиях и сами являются причиной

дальнейшей 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, 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+ и Na+ в нейрон и К+ – из

нейрона; эти процессы в сочетании с недостаточностью энергозависимых Na+-, K+– и

Са2+-насосов (их деятельность изменяется также под влиянием усиленного ПОЛ)

приводят к частичной деполяризации мембраны. Увеличенный вход Ca2+ не

только вызывает гиперактивацию нейрона, но и при чрезмерном его содержании в клетке

ведет к патологическим изменениям метаболизма и внутриклеточным повреждениям (см.

главу 3).

Нормализация перекисного окисления липидов и стабилизация нейрональных мембран

должны быть частью комплексной патогенетической терапии различных форм патологии

нервной системы.

Для жизнедеятельности нейрона, который как высокодифференцированная клетка не

способен митотически делиться, внутриклеточная регенерация является единственным

способом структурного обновления нейронов и поддержания их целостности. К ней

относятся синтез белков, образование внутриклеточных органелл, митохондрий,

мембранных структур, рецепторов, рост нервных отростков (аксоны, дендриты,

дендритные шипики) и др.

Процессы внутриклеточной регенерации требуют высокого энергетического и

трофического обеспечения и полноценного метаболизма клетки. При повреждениях

нейрона, возникновении энергетического и трофического дефицита, нарушениях

деятельности генома страдает внутриклеточная регенерация, падает пластический

потенциал клетки, распад внутриклеточных структур не уравновешивается ими.

21.3.4. 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 (см. главу 3).

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 чувстви-

тельны к гипогликемии. Мозг потребляет около 20% от всей находящейся в крови

глюкозы. Инсулиновые 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 мозгу оказывает отрицательное

влияние на деятельность нейронов и усугубляет отек мозга.

21.3.5. 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 О2/мин

(для сравнения – глиоцит и гепатоцит потребляют до 60 мкл О2). 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

(рис. 21-5).

При аноксии головного мозга в первую очередь страдает кора. Гибель всего мозга означает

«мозговую смерть», которая проявляется в полном исчезновении биоэлектрической активности.

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.

Рис. 21-5.

Комплекс внутриклеточных процессов, возникающих при ишемии и вызывающих

дегенерацию и гибель мембран

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 поступлением Na+ в нейрон связана первая, острая фаза поражения нейрона.

Возрастание концентрации Na+ 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 нейрон связана вторая фаза

повреждения нейрона. Увеличение количества Са2+, поступающего в нейрон,

обусловливается активацией глутаматных рецепторов в связи с усиленным выделением

глутамата нервными окончаниями при ишемии. Антагонисты глутаматных рецепторов и

антагонисты Са2+ (блокаторы Са2+-каналов) способ-

ны предотвратить ишемическую дегенерацию нейронов и оказать лечебный эффект.

Повреждение нейрона происходит не только во время ишемии, но и в связи с реперфузией

мозга и возобновлением циркуляции крови. Именно они могут представлять главную

опасность. Большую роль в реперфузионных постишемических повреждениях играют:

новая волна поступления Са2+ в нейрон, ПОЛ (перекисное окисление липидов) и процессы

свободнорадикального окисления, усиленные в связи с действием поступающего кислорода.

Увеличивается содержание молочной кислоты из-за поступления глюкозы в условиях нарушения

окислительного фосфорилирования и возросшего анаэробного гликолиза. Происходит отек мозга

за счет поступления воды из крови при возобновлении циркуляции.

В сложный комплекс Са2+-индуцируемых внутриклеточных повреждений входят:

альтерация внутриклеточных белков, усиленный фосфолипазный гидролиз и протеолиз, разрушение внутриклеточных структур, повреждение цитоплазматической и

внутриклеточных мембран, набухание нейронов, нарушение деятельности генома. При

критическом возрастании интенсивности этих процессов происходят необратимые

повреждения и гибель нейрона, возникает так называемая кальциевая смерть1.

На поздних стадиях патологического процесса, вызванного ишемией мозга, а также при

хронизации процесса возникает новый комплекс вторичных изменений – дегенеративно-

дистрофические процессы, нарушения энзимных и метаболических систем, сосудистые

изменения, образование антител к мозговой ткани, аутоиммунная агрессия и др. Они

составляют патогенетическую структуру постишемической энцефалопатии, которая

может продолжать развиваться (прогредиентное развитие). Эти процессы, а также

изменения в других системах и органах с их последствиями имеют место и после

реанимации организма, особенно если она была затяжной и поздней. В своей

совокупности они составляют патогенетическую структуру постреанимационной болезни

(В.А. Неговский) (см. раздел 1.4.2).

1 Нарушение внутриклеточного гомеостаза Са2+ может иметь место не только при

ишемии, но и при других формах патологии нервной системы, при чрезмерной и

длительной гиперактивации нейрона, особенно в условиях энергетического дефицита, при

усиленном действии глутамата и пр. Оно относится к типовым внутриклеточным

патологическим процессам.

Гипоксия той или иной степени сопровождает многие (если не все) формы патологии мозга.

Являясь типовым и неспецифическим процессом, она, однако, может вносить значительный вклад

в его развитие. Вместе с тем умеренная гипоксия может стимулировать метаболические и

пластические процессы в нейроне, способствовать адаптации и повышению резистентности, повышать трофический и пластический потенциал нейрона, усиливать адаптационные

возможности мозга.

21.3.6. Синаптическая стимуляция и повреждение нейронов

Возбуждающая синаптическая стимуляция может играть важную роль в развитии

патологии нейрона. Усиленная и длительная синаптическая стимуляция сама по себе

вызывает функциональное перенапряжение нейрона, которое может завершиться

дегенерацией внутриклеточных структур. Эти повреждения усиливаются при нарушениях

микроциркуляции и мозгового кровообращения, действии токсических факторов.

Первостепенное значение синаптическая стимуляция имеет при развитии аноксических

(ишемических) повреждений. Культура тканей нейронов становится чувствительной к

аноксии лишь после установления синаптических контактов между нейронами.

Синаптическая стимуляция реализуется через действие возбуждающих аминокислот

(глутамат, аспартат, L-гомоцистеинат), причем эти повреждения подобны тем, которые

возникают при ишемии и связаны с увеличенным содержанием внутриклеточного Са2+.

Этот эффект известен как нейротоксическое (или цитотоксическое) действие

возбуждающих аминокислот. С синаптической гиперактивацией, действием

возбуждающих аминокислот и гипоксией связаны повреждение и гибель нейронов при

эпилептическом статусе и в постишемическом периоде. При этом к патогенному

действию указанных факторов присоединяется энергетический дефицит.

В связи с изложенным становятся понятными благоприятные эффекты (т.е. ослабление

синаптического воздействия) уменьшения функциональной нагрузки, предотвращение

дополнительных раздражений, «охранительное», по И.П. Павлову, торможение обратимо

поврежденных нейронов.

21.3.7. Нарушение деятельности нейрона при изменении процессов внутриклеточной

сигнализации

После восприятия рецептором сигнала (связывания рецептором нейромедиатора, гормона и др.) в нейроне возникает каскад цепных метаболических процессов, обеспечивающих необходимую

активность нейрона. Важную роль в этих процессах играют так называемые усилительные, или

пусковые, ферменты и образующиеся под их влиянием вещества-посредники, вторичные

мессенджеры (см. главу 20).

Совокупность каскадных мембранных и внутриклеточных процессов составляет

эндогенную усилительную систему нейрона, которая может обеспечить многократное

усиление входного сигнала и возрастание его эффекта на выходе из нейрона. Так, каскад

метаболических процессов аденилатциклазного пути может усилить эффект стимула в

107-108 раз. Благодаря этому возможны выявление и реализация слабого сигнала, что

имеет особое значение в условиях патологии, при нарушении синаптического проведения.

Многие изменения функций нейрона связаны с действием патогенных агентов на

определенные звенья систем внутриклеточной сигнализации. Фармакологическая

коррекция деятельности нейрона и эффекты лечебных средств также реализуются через

соответствующие изменения этих систем. Так, холерный и коклюшный токсины

действуют на процессы, связанные с активностью мембранных G-белков, активирующих

или угнетающих аденилатциклазу. Ксантины (теофиллин, кофеин) обусловливают

накопление цАМФ, что приводит к усилению деятельности нейрона. При действии ряда

противосудорожных препаратов (например, дифенилгидантоина, карбамазепина,

бензодиазепинов) и психотропных средств (например, трифтазина) угнетаются разные

пути фосфорилирования белков, благодаря чему снижается активность нейронов. Ионы

лития, применяемые при лечении некоторых эндогенных психозов, ослабляют

деятельность системы фосфоинозитидов. С усиленным входом Са2+ связана

эпилептизация нейронов, блокада этого входа антагонистами Са2+ подавляет

эпилептическую активность.

21.3.8. Гиперактивность нейрона

Гиперактивность нейрона обусловлена значительным, выходящим из-под контроля

нарушением баланса между возбуждением и

торможением нейрона в пользу возбуждения. В функциональном отношении она заключается в

продуцировании нейроном усиленного потока импульсов, который может иметь различный

характер: высокочастотные потенциалы действия; отдельные разряды; разряды, сгруппированные

в пачки, и пр. Особый вид гиперактивности представляет собой пароксизмальный

деполяризационный сдвиг (ПДС) в мембране, на высоте которого возникает высокочастотный

разряд (рис. 21-6). Такой вид гиперактивности рассматривается как проявление эпилептизации

нейрона.

Указанный сдвиг баланса между возбуждением и торможением может быть обусловлен

либо первичным усиленным возбуждением нейрона, преодолевающим тормозной

контроль, либо первичной недостаточностью тормозного контроля. Первый механизм

реализуется значительной деполяризацией мембраны и усиленным входом Na+ и Са2+ в

нейрон, второй – расстройством механизмов, обеспечивающих гиперполяризацию

мембраны: нарушением выхода К+ из нейрона и входа Cl– в нейрон.

Существенным эндогенным регулятором активности нейрона является γ-аминомасляная

кислота (ГАМК). Она вызывает торможение нейрона при связывании со своим

рецептором. В результате усиливается поступление Cl– в нейрон.

Рис. 21-6.

Различные виды спонтанной активности нейрона в эпилептическом очаге, вызванном

столбнячным токсином в двигательной зоне коры головного мозга кошки. Кривые А и В -

потенциалы, регистрируемые с поверхности мозга в эпилептическом очаге (ЭкоГ).

Кривые Б и Г – запись электрической активности нейронов, выполненные с помощью

внутриклеточного отведения. Нейрон может генерировать с разной частотой регулярные

потенциалы действия. На кривой Г показано завершение потенциала высокочастотными

разрядами. В это время на ЭкоГ (кривая В) в зоне очага появляется спайковый разряд

(указан стрелкой)

При растормаживании нейрона в связи с ослаблением торможения и деполяризацией

мембраны происходит усиление поступления Са2+ в нейрон. Кроме того, Са2+, находясь

уже в цитозоле, нарушает поступление С1– в нейрон, ослабляя, таким образом, изнутри

ГАМКергическое торможение. С этим связана эпилептизация нейрона, возникающая под

влиянием конвульсантов, которые нарушают ГАМКергическое торможение. Многие конвульсанты

(например, пенициллин, коразол и др.) оказывают сложное действие на нейрон, одновременно

активируя возбуждающие и инактивируя тормозные механизмы.

Хроническая стимуляция нейрона (например, при прямом электрическом раздражении, синаптическом воздействии, под влиянием возбуждающих аминокислот и др.) даже

слабой интенсивности может с течением времени привести к гиперактивации нейрона. С

другой стороны, выключение афферентации нейрона также обусловливает его

гиперактивацию. Этот эффект объясняется повышением чувствительности нейрона и

нарушением тормозных процессов.

Таким образом, патологическая гиперактивация нейронов, их эпилептизация представляет

сложный комплекс разнообразных мембранных и внутриклеточных процессов. Для

подавления эпилептической активности целесообразно комплексное применение веществ, нормализующих основные патогенетические звенья процесса. Среди корригирующих

воздействий первостепенное значение имеют блокада поступления Са2+ и восстановление

тормозного контроля.

21.4. ГЕНЕРАТОРЫ ПАТОЛОГИЧЕСКИ УСИЛЕННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ (ГПУВ)

21.4.1. Понятие и общая характеристика

Расстройство деятельности ЦНС возникает при воздействии достаточно мощного потока

импульсов, способного преодолеть механизмы регуляции и тормозного контроля других

отделов ЦНС и вызвать их патологическую активность. Столь мощный поток импульсов

продуцируется группой гиперактивных нейронов, образующих генератор патологически