Энергетический дефицит и функции нейрона.

Потребность нейронов в энергообеспечении очень высокая. Энергетический дефи­цит ведет к дегенерации нейрона, которая может завершиться его гибелью.

Главными условиями развития энергетического дефицита являются недостаток кислорода, глюкозы и значительное повреждение митохондрий, в которых синтезируется АТФ.

Нейроны мозга, в частности коры, не имеют запасов глюкозы и потребляют ее не­посредственно из крови, поэтому они особенно чувствительны к гипогликемии»

При глубоком нарушении окислительного фоефорилирования и синтеза макроэргов источником энергии становится анаэробный гликолиз. Он имеет компенсаторный харак­тер, однако его эффект не может восполнить дефицит энергии. К тому же нарастающее повьппение содержания молочной кислоты в мозге отрицательно влияет на деятельность нейронов, усугубляет отек мозга.

На ранних этапах острой ишемии и при хронической нелетальной ишемизации возникает гиперактивация нейронов:

■ Ишемия -> ослабление или выпадение тормозных механизмов (чувствительных к ги­поксии) -> растормаоюивание нейронов -» гиперактивация нейронов.

■ Ишемия ~» дефицит АТФ -> недостаточность Ка/К-насоса -> вход №⁺ -> деполяриза­ция нейронов -> раскрытие потенциал-зависимых Са/Иа-каналов "-» входу Са²⁺ -» де~ поляризация нейронов —» гиперактивация нейронов.

■ Ишемия -» дефицит АТФ ~» недостаточность Ма/К-насоса -> вход Ш⁺ -» вход воды и набухание нейрона и митохондрий. Гипергидратация усугубляется накоплением лак-тата неорганического фосфата и других осмотически активных метаболитов.

■ Усиленное выделение глутамата деполяризующимися нервными окончаниями + на­рушение его энергозависимого обратного захвата нервными окончаниями и глией -» Т содержания глутамата в синаптической щели -> активация НМДА-рецепторов (Ы-метил-В-аспартатрецепторов) -» раскрытие НМДА-зависимых СаЛЧа-каналов -» уси­ленный вход Ыа⁺ и Са²⁺ -> прямая деполяризация нейронов -» гиперактивация нейро­нов.

Чрезмерное содержание Са²* сопровождается интенсификацией фосфолипазного гидролиза и протеолиза, что потенцирует повреждение внутриклеточных структур и мо­жет привести к гибели нейрона.

Процессы эндогенного повреждения нейронов могут развиваться и приводить к ги­бели нейронов и после прекращения ишемии, в условиях реперфузии. В механизмах этой «отсроченной гибели» нейрона важную роль играет повышение содержания Са²⁺ в нейро­не.

Функциональная активность мозга

Электрическая активность мозга отображает градуальные колебания соматоденд-ритных потенциалов, соответствующих ВПСП и ТПСП.

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) является результатом сложной суммации электри­ческих потенциалов многих нейронов, работающих в значительной степени независимо (рис. 3.13.6.). Отклонения от случайного распределения событий будут зависеть от функ­ционального состояния мозга (сон, бодрствование) и от характера процессов, вызываю­щих элементарные потенциалы (спонтанная или вызванная активность).

Возбуждение активирующих ретикулокортикальных систем приводит к десинхро-низации на ЭЭГ, выражающейся появлением высокочастотной, низкоамплитудной, нере­гулярной по частоте электрической активности (эмоциональное напряжение; выполнение новой задачи, требующей интеллектуальной мобилизации и пр.)

Снижение уровня функциональной активности сопровождается сокращением аффе­рентного притока и большей зависимостью организации нейронной активности мозга от эндогенных механизмов. В этих условиях отдельные нейроны, объединяясь в большие синхронизированные группы, оказываются в большей зависимости от деятельности свя­занных с ними больших популяций нейронов. Мозговые системы работают в этих услови­ях как бы на резонансных режимах, в связи с чем ограничиваются возможности включе­ния нейронов в новую активность и их реагирования йа поступающие извне стимулы. Та-

кая синхронизированная активность, отражающаяся на ЭЭГ регулярными высокоампли­тудными, но медленными колебаниями, соответствует меньшей информационной содер­жательности процессов мозга, характерной для сна без сновидений, наркоза или глубокой комы.

Рис. 3.13.6. Пример проведения ЭЭГ-исследования.

//. Патологическая характеристика денеоваиионного синдрома. Трофиче­ские расстройства. ДеаФФерентаиия.

Денервационный синдром - комплекс изменений, возникающих в постсинаптиче-ских нейронах, органах и тканях в связи с выпадением нервных влияний на эти структуры.

Денервация может возникать не только после перерыва нерва, но и при многих формах патологии, под влиянием фармакологических средств, нарушающих нервные влияния, блокады нейрорецепторов.

В мышце денервационный синдром проявляется исчезновением концевой пласти­ки на мышечном волокне, где сосредоточен весь холинергический аппарат, и появлением вместо нее ацетилхолиновых рецепторов на всем протяжении мышечного волокна -» Т чувствительность волокна к ацетилхолину -» реакция мышечных волокон на поступаю­щий к ним из разных источников ацетилхолин ~» фибриллярные подергивания денервиро-ванной мышцы

При денервации имеет место своеобразный «возврат» мышечной ткани к эмбрио­нальным стадиям развития. Отсутствие концевой пластинки и наличие множественных рецепторов на мышечном волокне - явления, которые имеют место на ранних стадиях раз­вития нервно-мышечного аппарата. Кроме того, в денервированной мышце появляется спектр ферментов эмбрионального типа. Этот эффект является результатом выпадения контролирующих, трофических влияний нерва, вследствие чего происходит растормажи-вание генетического аппарата мышечных волокон.

Общей закономерностью денервационного синдрома является повышение чувст­вительности денервированных структур к БАВ и к фармакологическим средствам.

Денервационный синдром во внутренних органах менее выражен, поскольку эти органы, в частности сердце, обладают достаточной автономией. Однако реактивные спо­собности денервированных органов и диапазон их регуляции изменены. Эти особенности отмечаются в трансплантированных органах.

Деафферентация нейрона - выключение афферентации (импульсации, поступаю­щей в нейрон, из какого бы источника она ни происходила), является по существу денер-вацией нейрона.

Полной деафферентации нейрона не происходит, так как нейроны ЦНС обладают огромным количеством входов, по которым поступает импульсация из различных источ­ников.

При частичной деафферентации возникает повышение возбудимости нейрона и на­рушение тормозных механизмов.

В эпилептических очагах имеется значительное количество деафферентированных нейронов. Деафферентация группы нейронов является одним из механизмов образования генераторов патологически усиленного возбуждения. Деафферентация, обусловленная пе­ререзкой седалищного нерва, ведет к образованию первичного генератора в доцсальных рогах спинного мозга, что связано с деафферентацией вышележащих уровней ЦНС.

Под феноменом деафферентации часто, особенно в клинике, подразумевают син­дромы, связанные с вьшадением чувствительности в связи с отсутствием стимуляции с периферии. При этих условиях могут наблюдаться также изменения локомоции в виде на­рушения точности движений. Это явление связано с нарушением торможения, расторма-живанием и повышением возбудимости деафферентированных спинальных нейронов.

При обширном выпадении нескольких видов чувствительности (например, зрения, обоняния и слуха) у больного может возникнуть практически постоянный сон.

Расстройства нервной трофики. ^

Нервная трофика - трофические влияния нейрона, которые обеспечивают нор­мальную жизнедеятельность иннервируемых им структур других нейронов и тканей.

Иннервируемые структуры, со своей стороны, оказывают трофические влияния на иннервирующий их нейрон.

Нейрон и иннервируемая им структура образуют регионарный трофический кон­тур, в котором происходит постоянный обоюдный обмен трофическими факторами, на­зываемыми трофогенами. Повреждение трофического контура в виде нарушения или блокады идущего в обоих направлениях аксоплазматического тока ведет к возникнове­нию дистрофического процесса не только в иннервируемой структуре (мышце, коже, других нейронах), но и в иннервирующем нейроне.

К трофическим факторам относятся разного рода белки, способствующие росту, дифференцировке и выживанию нейронов, например фактор роста нервов, фактор роста фибробластов и другие разнообразные по своему составу, молекулярной массе и свойст­вам белки. При многих дегенеративных заболеваниях нервной системы (например, бо­лезнь Альцгеймера), имеет место снижение содержания трофических факторов.

В патогенезе поражений нервной системы важную роль могут играть патогенные трофические факторы (патотрофогены), возникающие в патологически измененных клетках и индуцирующие патологические состояния. Так, в эпилептизированных нейро­нах могут возникать вещества, которые, поступая с аксоплазматическим током в другие нейроны, индуцируют у них эпилептические свойства. В механизмах «запрограммиро­ванной смерти» нейронов принимают участие патологические белки - дегенерины. Роль патотрофогена играет, по-видимому, р-амилоид, находящийся в большом количестве в бляшках в мозговой ткани при болезни Альцгеймера.

'"• Патофизиологические мвханизмы Формирования в нврвной систвмв "генератора патологически усиленного возбуждения".

Генератор патологически усиленного возбуждения (ГПУВ, генератор) - это аг­регат гиперактивных нейронов, продуцирующий чрезмерный неконтролируемый поток импульсов.

ГПУВ образуется в поврежденной нервной системе из первично и вторично изме­ненных нейронов и представляет собой новую, необычную для деятельности нормальной нервной системы патологическую интеграцию, возникающую на уровне межнейрональ-ных отношений. Особенностью генератора является его способность развивать самопод­держивающуюся активность. ГПУВ может образовываться практически во всех отделах ЦНС, его формирование и деятельность относятся к типовым патологическим процессам.

Инициальными механизмами возникновения генератора могут быть:

■ устойчивая, значительная деполяризация нейронов;

■ нарушение торможения нейронов;

■ частичная деафферентация нейронов;

■ трофические расстройства;

■ альтерация нейронов и изменения их среды и окружения.

При создании генератора в системе болевой чувствительности появляются различ­ные болевые синдромы: болевой синдром спинального происхождения (генератор в дор­сальных рогах спинного мозга), тригеминальная невралгия (генератор в каудальном ядре тройничного нерва), таламический болевой синдром (генератор в ядрах таламуса).

Невромы, повреждения нервов, смещения межпозвонковых дисков вызывают боль и приводят к возникновению патологических центральных процессов.

IV. Виды основных нвйроввнных расстройств локомоторной функции. Ги­покинезии и гиперкинезии. Нарушение координации движений.

Для осуществления движения необходимо, чтобы нервный импульс беспрепятст­венно был проведен из коры головного мозга к мышце. Несоблюдение этого условия ве­дет к нарушению движений в виде гипо- или гиперкинезии.

Гиперкинезии - избыточность непроизвольных движений.

Гиперкинезии возникают преимущественно при поражении коры, подкорковых структур и ствола мозга (экстрапирамидные). Могут быть локальными и генерализован­ными.

К гиперкинезиям относятся: а) Судороги - это внезапно возникающие приступообразные непроизвольные сокраще­ния мышц различной интенсивности, продолжительности и распространенности.

■ Клонические (от греч. с1опш - беспорядочное движение) судороги представляют собой кратковременные сокращения отдельных групп мышц, быстро следующие друг за другом при чрезмерном возбуждении коры большого мозга и поражении пирамидной системы.

■ Тонические судороги характеризуются длительными (до нескольких десятков се­кунд) мышечными сокращениями, в результате которых происходит «застыва­ние» туловища или конечностей в различных вынужденных положениях при чрезмерном возбуждении подкорковых структур.

■ Судороги смешанного типа с преобладанием в мышечных сокращениях тониче­ского или клонического компонентов могут возникать при коматозных и шоковых состояниях.

Ь) Хорея - быстрые, беспорядочные, неритмические, нестереотипные, насильственные сокращения мышц при поражениях экстрапирамидной системы.

с) Атетоз - непроизвольные стереотипные, ритмические, вычурные движения пальцев рук и стоп при поражениях экстрапирамидной системы.

й) Тремор - дрожание конечностей при поражениях ствола мозга.

Гипокинезии - ограничения объема, количества и скорости движений.

К гипокинезиям относятся параличи (полная утрата движения), или парезы при не­полной утрате движений (снижение силы и объема).

Параличи могут быть вялые ~ протекающие с мышечной атонией (перифериче­ские), спастические - протекающие с гипертонусом мьппц (центральные), и ригидные - с увеличением мышечного тонуса по пластическому типу (при экстрапирамидных пораже­ниях).

Параличи и парезы по распространенности подразделяют на:

■ Моноплегии - парализована одна конечность (в случае пареза - монопарез).

■ Гемиплегии - парализована одна половина тела.

■ Параплегии - поражение двух конечностей, верхних или нижних.

■ Тетраплегии - парализованы все четыре конечности.

Двигательный анализатор - в основном лобная доля коры -> пирамидные пути: корково-ядерные, корково-спиномозговые (передние неперекрещенные и боковые пере­крещенные пирамидные пути) -> передние рога или ядра двигательных черепных нервов -» передние корешки -> «двигательные» нервы.

В зависимости от уровня поражения параличи подразделяют на центральные и пери­ферические:

1. Центральный паралич (пирамидный, спастический) - при поражении центральных
двигательных нейронов и пирамидного пути. Триада клинических признаков цен­
трального паралича: гиперрефлексия (определяется неврологическим молоточком),
гипертония мышц (определяется пальпаторно), патологические рефлексы:

а) при поражении кортикоспинального тракта:

Симптом Бабинского - при штриховом раздражении подошвы ручкой молоточка происходит разгибание большого пальца иногда с разведением остальных пальцев. В норме сгибание всех пальцев.

Симптом Россолимо - при быстром ударе по 2-5 пальцам стопы происходит их реф­лекторное сгибание.

б) при поражении кортиконуклеарного пути:

Хоботковый - удар молоточком по верхней губе (или около ее края) приводит к вы­тягиванию губ.

Назолабиалъный - легкий удар по спинке носа молоточком, патологическая реакция -вытягивание губ.

2. Периферический паралич (вялый, атрофический) - при поражении периферических
нейронов (передние рога спинного мозга), передние корешки, двигательные черепные
нейроны. Триада клинических признаков периферического паралича: гипорефлексия,
гипотония, атрофия.

Двигательные расстройства в зависимости от уровня поражения:

1. Поражение периферического нерва. Периферический паралич мышц иннервируемых этим нервом. Если нерв имеет двигательные и чувствительные волокна, то кроме па­ралича наблюдаются боли и нарушения чувствительности.

2. Поражение сплетений вызывает периферические параличи, боли, расстройства чувст­вительности в зоне исходящих из сплетения нервов.

3. Поражение передних рогов и передних корешков спинного мозга дает только перифе­рические параличи без чувствительных расстройств.

4. Поражение боковых столбов спинного мозга вызывает центральный паралич на сто­роне поражения и поверхностной чувствительности на противоположной стороне те­ла.

5. Поперечное поражение спинного мозга. При очаге в грудном отделе - параплегия нижних конечностей, при более высокой локализации - тетраплегия.

6. Поражение пирамидного пучка в мозговом стволе дает центральную гемиплегию на другой стороне, а на стороне очага - поражение черепных нервов.

7. Поражение пирамидных волокон во внутренней капсуле ведет к центральной гемип-легии на противоположной стороне тела, центральному парезу нижнего отдела лице­вой мускулатуры и языка, из-за поражения ЪсасЬхъ еогйсо-ЪиШапз.

8. Поражение двигательной проекционной области в передней центральной извилине коры головного мозга - центральные параличи на контралатеральной стороне, моно-плегия в данном случае более характерна, чем гемиплегия.

Поражение экстрапирамидной системы:

1. Гипокннезы - при поражении лобных долей, черной субстанции, ретикулярной фор­мации.

2. Гиперкинезы - при поражении стриарных ядер, зрительного бугра, красных ядер, мозжечково-таламических путей.