Биохимическая основа заболеваний нервной системы.

группу заболеваний, в механизме развития которых отчетливо просматриваются биохимические аспекты: миастению гравис, инсульт, заболевания, развившиеся вследствие мутаций в митохондриальной ДНК, синдром ломкой Х-хромосомы и другую патологию, обусловленную повтором триплетов в ДНК, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и шизофрению. Болезнь Гантингтона уже описана в разделе "Нуклеиновые кислоты".

Все названные нервно-психические расстройства характеризуются хроническим течением и нарушением интеллектуальных функций, приводящим к деградации личности.

Биохимические механизмы повреждения мозга в результате инсульта

Повреждение мозга при инсульте обусловлено снижением кровотока. В результате повреждения, в зависимости от локализации и размеров очага поражения, наблюдается потеря сознания, развитие паралича, потеря зрения, речи. Для того, чтобы назначить таким больным соответствующее лечение, необходимо представлять основные механизмы, которые вовлекаются в повреждение мозга при инсульте. Прежде всего, следует знать, что в большинстве случаев инсульт развивается в результате тромбоза мозговых артерий. Поэтому ухудшается снабжение мозга важными для его метаболизма кислородом и глюкозой. Достаточно сказать, что в их отсутствие клетки погибают менее, чем за 1 час.

Симптомы болезни Паркинсона появляются вследствие недостатка дофамина в substantia nigra и в corpus striatum

 

Для болезни Паркинсона характерны тремор, брадикинезия (слабость и ограниченность двигательной активности) и ригидность мышц. Оно редко встречается в возрасте до 40 лет, но в возрасте свыше 50 лет этим заболеванием страдают 1% людей. Понятие паркинсонизм - более широкое. Оно включает и другие заболевания, которые сопровождаются вышеназванными симптомами.

Ключевым патологическим признаком болезни Паркинсона является дегенерация пигментных клеток в substancia nigra. В норме эти клетки синтезируют и используют дофамин в качестве нейромедиатора, за что и получили свое название - дофаминергические. Дофаминергические нейроны обнаружены во многих областях головного мозга, включая нигростриатальную, мезолимбическую, мезокортикальную и туберогипофизеальную системы.

Один из подходов в заместительной терапии болезни Паркинсона состоит в том, что L-ДОФА проходит через гематоэнцефалический барьер и превращается в мозге в дофамин

^Дофаминовая гипотеза происхождения шизофрении

В различные периоды времени возникали биохимические теории, в соответствии с которыми в возникновении шизофрении участвовали ацетилхолин, -аминомасляная кислота (ГАМК), норадреналин, опиаты, пептиды и другие молекулы. Однако в последние 30 лет наибольшее внимание приковано к дофамину. В начале 50-х годов, сразу после успешного начала использования неролептиков (антипсихотиков) для лечения психозов, в том числе шизофрении, было замечено, что у шизофреников в ходе такой терапии развивается паркинсонизм. Подобные наблюдения навели на мысль о том, что нейролептики снижают уровень дофамина в организме. Эти и другие факты подтверждали участие дофамина в развитии шизофрении (табл. 18.10). В соответствии с гипотезой происхождения шизофрении эту патологию рассматривают как проявление гипердофаминергии. Противоположно, болезнь Паркинсона может рассматриваться как состояние гиподофаминергии.

 

110. Желчь, механизмы образования, основные компоненты. Причины образования желчных камней. Диагностические критерии обтурационной желтухи.

Желчь: основной состав. Желчь является продуктом внешнесекреторной и экскреторной деятельности печени. В ее состав помимо воды (85 — 95%) входят желчные кислоты, пигменты, муцин, липиды, минеральные вещества. Кроме того, она содержит в небольших количествах мочевину и мочевую кислоту, глюкуроновые кислоты, аминокислоты, ферменты, витамины и другие ингредиенты. Минеральные вещества желчи представлены хлоридами натрия и калия, бикарбонатами, фосфатами, соединениями кальция, железа, магния, йода, меди.

Основной компонент желчи (около 50% ее плотного остатка) — желчные кислоты — представляют собой конечный продукт обмена холестерина, который выводится из организма преимущественно в таком виде. В желчи присутствует и нерасщепленный холестерин, который нерастворим в воде. Он выделяется гепатоцитами в виде молекулярных агрегатов с лецитином — фосфолипидных пузырьков. В присутствии желчных кислот пузырьки растворяются, приобретая вид липидных мицелл. Перенасыщение желчи холестерином или дефицит желчных кислот создают предпосылки для кристаллизации моногидрата холестерина и образования желчных камней.

Желчь приобретает характерную окраску из-за содержащихся в ней пигментных веществ — красно-желтого билирубина и зеленого биливердина, количество последнего у человека очень мало. Желчные пигменты являются удаляемыми из организма продуктами распада гемоглобина и неэритроцитарных гемопротеинов (миоглобин, цитохромы, пероксидазы, каталаза). Их доля в сухом остатке желчи составляет 15—20%. В гепатоцитах билирубин связывается с глюкуроновой кислотой и выделяется с желчью в форме билирубинглюкуронида.

В желчи могут присутствовать чужеродные вещества, выводимые из организма печенью, в частности антибиотики и другие лекарственные препараты. Порой концентрация их в желчи в десятки раз превышает концентрацию этих препаратов в плазме крови.

Содержание веществ в печеночной и пузырной желчи существенно разнится. Это отражается в различиях удельного веса и кислотно-основного состава. Удельный вес печеночной желчи — 1.009—1.013, пузырной — 1.026—1.048; рН печеночной желчи — 7,3—8,0, пузырной — 6,8. Кислотно-щелочный состав желчи может зависеть от характера питания: белковая пища сдвигает реакцию в кислую сторону, а углеводная делает ее слабощелочной.

У взрослого человека в течение суток в кишку выделяется 600— 1000 мл желчи. Оценивая ее значение в процессах пищеварения, СМ. Горшкова и И.Т. Курцин (1967) выделили следующие моменты.

Желчь:

* сменяет желудочное пищеварение на кишечное путем ограничения действия пепсина и создания наиболее благоприятных условий для активности ферментов поджелудочного сока, особенно липазы;

* благодаря наличию желчных кислот эмульгирует жиры и, снижая поверхностное натяжение капелек жира, способствует увеличению его контакта с липолитическими ферментами; кроме того, обеспечивает лучшее всасывание в кишечнике нерастворимых в воде высших жирных кислот, холестерина, витаминов D, Е, К и каротина, а также аминокислот;

* стимулирует моторную деятельность кишечника, в том числе и деятельность кишечных ворсинок, в результате чего повышается скорость абсорбции веществ в кишечнике;

* является одним из стимуляторов секреции поджелудочной железы, желудочной слизи, а самое главное — функции печени отвечающей за желчеобразование;

* благодаря содержанию протеолитического, амилолитического и гликолитического ферментов, участвует в процессах кишечного пищеварения;

* оказывает бактериостатическое действие на кишечную флору, предупреждая развитие гнилостных процессов.

Помимо перечисленных функций желчь играет активную роль в межcуточном обмене веществ — углеводном, жировом, витаминном, пигментном, порфириновом, особенно в обмене белка и содержащегося в нем фосфора, а также в регуляции водного и электролитного обмена, не говоря уже об ее обезвреживающей функции, функциях кроветворения и свертывания крови. Хронические потери желчи через послеоперационные свищи приводят к серьезным нарушениям всех этих процессов.

Желчь также воздействует на чувствительные нервные окончания сосудов и мозговые центры, изменяя возбудимость нервно-мышечной системы.

Желчеобразование протекает непрерывно. Различные факторы могут влиять на интенсивность этого процесса. Так, желчеобразование уменьшается при желчной гипертензии, длительном голодании, гипертермии, переохлаждении, тяжелой физической нагрузке. Так же действуют сильные болевые раздражители, гипергликемия. Прием пищи, наоборот, усиливает продукцию желчи. Холеретическим эффектом обладают многие вещества растительного происхождения, небольшие дозы этилового алкоголя, соляная кислота. Самым сильным естественным стимулятором является сама желчь.

Желчь: образование желчи

Желчеобразование происходит в результате активной секреции, а также процессов диффузии и реабсорбции. В секреции участвуют как печеночные клетки, так и клетки желчных протоков. Наиболее важные в функциональном отношении компоненты желчи — желчные кислоты, фосфолипиды, а также билирубин, холестерин, ферменты и прочие вещества синтезируются печеночными клетками или транспортируются ими из сосудистого русла в желчные канальцы.

В печени образуются так называемые первичные желчные кислоты — холевая и хенодезоксихолевая, которые попадают в желчь в виде соединений с аминокислотами (глицином или таурином). В кишечнике под влиянием ферментов микрофлоры они трансформируются во вторичные желчные кислоты — дезоксихолевую и литохолевую. Всасываясь в дистальном отделе подвздошной кишки, эти кислоты поступают в печень и вновь секретируются в составе желчи. Литохолевая кислота всасывается плохо и большей частью выделяется с экскрементами. Дезоксихолевая кислота частично изомеризуется в печени, превращаясь в третичную кислоту — урсодезоксихолевую. Энтерогепатическая циркуляция желчных кислот обеспечивает повторное многократное их использование для образования желчи. Поэтому ежедневное количество заново синтезируемых желчных кислот не превышает 1/6 - 1/5 их пула.

К канальцевому секрету примешиваются вода и электролиты из пространств Диссе, проникающие между мембранами контактирующих гепатоцитов (так называемый парацеллюлярный ток) в силу осмотического градиента, в результате осмотическое давление желчи и плазмы уравнивается.

Клетками желчных протоков секретируется слизистый компонент желчи — муцин. В протоках происходит также обратное всасывание в кровь некоторых веществ первичной желчи. Наиболее выраженные процессы резорбции протекают в желчном пузыре. Сгущение желчи здесь происходит за счет всасывания слизистой оболочкой главным образом воды и неорганических веществ. Интенсивность этого процесса составляет 5—10 мл в час, но может превышать 500 мл в сутки. Эффективной конденсации желчи способствует ее перемешивание ритмическими сокращениями желчного пузыря с частотой 3—6 в 1 минуту и более редкими перистальтическими волнами, возникающими в голодном состоянии человека. Помимо воды и солей в желчном пузыре всасываются аминокислоты, альбуминовая фракция белка и некоторые другие вещества, так что степень сгущения многих ингредиентов оказывается различной, но в среднем концентрация их в пузырном протоке желчи возрастает в 5—10 раз.

Выделение желчи регулируется рефлекторным и гуморальным путями. Желчевыделительная реакция вызывается как условными рефлексами, так и безусловными с интерорецепторов верхнего отдела пищеварительного тракта. Наиболее сильное гуморальное воздействие на желчевыделение оказывает холецистокинин — пищеварительный гормон, вырабатываемый слизистой оболочкой двенадцатиперстной и тощей кишок. Поступление желчи в кишку является дискретным процессом и связано с деятельностью сфинктерного аппарата большого дуоденального сосочка, моторной активностью желчного пузыря и протоков.

Высокое секреторное давление желчи, составляющее в среднем 300 мм вод. ст., обеспечивает отток ее в магистральные протоки, где колеблющееся давление обычно ниже 200 мм вод. ст. и не превышает 230 мм вод. ст. Этот уровень поддерживается деятельностью желчного пузыря и сфинктера Одди. При расслаблении желчного пузыря и его шеечного жома протоковая желчь устремляется в пузырь, где давление составляет 20—100 мм вод. ст. По мере заполнения пузыря учащаются маятникообразные движения желчи по пузырному протоку. Наличие гейстеровой заслонки затрудняет отток из пузыря, но не препятствует движению в противоположном направлении — в пузырь желчь поступает в 2—4 раза быстрее, чем выделяется оттуда. Одновременно небольшие порции желчи время от времени сбрасываются в кишку. Дозированная эвакуация желчи обеспечивается содружественной работой сфинктеров дуоденального сосочка: после дилятации и заполнения ампулы смыкается сфинктер основания сосочка и раскрывается устье; опорожнившаяся ампула замыкается орифициальным жомом, и лишь тогда раскрывается базальный сфинктер. Через какое-то время перистальтическая волна повторяется.

С приемом пищи ритмические и перистальтические движения желчного пузыря сменяются длительным тоническим сокращением. Давление в пузыре возрастает до 300 мм вод. ст. и более, что повышает протоковое давление. На этом фоне уменьшается сопротивление и активизируется работа сфинктера Одди, мускулатура которого сокращается и расслабляется до 10 раз в 1 минуту. Первой в кишку попадает желчь, находившаяся в холедохе, затем выделяется концентрированная пузырная желчь, после чего оттекает содержимое внутрипеченочных протоков, и наконец, светлая желчь, образующаяся в печени в это время. Такая последовательность оттока позволяет путем дуоденального зондирования собирать и исследовать различные фракции желчи. Продолжительность периода опорожнения желчного пузыря зависит от вида пищи и составляет 1 —2,5 часа. По завершении его в пузыре всегда остается некоторое количество желчи.

Слабая выраженность мышечного компонента в стенке гепатикохоледоха, исключая терминальный отдел его, породила укоренившееся представление о том, что физиологическая функция протока состоит лишь в пассивном пропускании желчи из печени и желчного пузыря и активного влияния на этот процесс сам проток не оказывает. Введение контрастирующих веществ в желчные протоки под контролем рентгенотелевизионного аппарата и непрерывное наблюдение за динамикой опорожнения гепатикохоледоха опровергло это представление. Нам многократно удавалось наблюдать отчетливые перистальтические сокращения общего печеночного и желчного протоков при интраоперационной рентгенохолан-гиоскопии, предшествовавшей лапароскопической холецистэктомии. Функциональные нарушения вследствие всевозможной патологии, механические воздействия во время операции, органические изменения в стенке протоков резко снижают или подавляют их перистальтическую активность. Тому же, вероятно, способствуют и многие медикаменты, применяемые для наркоза и лечения заболеваний гепато-панкреато-билиарной зоны. Этим можно объяснить то, что протоковая перистальтика продолжает оставаться редким, необычным для хирурга зрелищем.

Для заполнения желчного пузыря необходим определенный уровень давления во внепеченочных протоках, который поддерживается мышечным аппаратом дистального отдела холедоха. При давлении ниже 120 мм этот процесс резко ослабляется или вовсе прекращается. Поэтому выключение функции холедохеального жома и сфинктера Одди неизбежно ведет к нарушению работы желчного пузыря.

Несмотря на анатомическую взаимосвязь сфинктерного механизма большого сосочка двенадцатиперстной кишки с мышцами кишечной стенки, зависимости желчевыделения от дуоденальной перистальтики как таковой не выявлено.

Механическое препятствие оттоку желчи в кишку вызывает повышение давления в протоковой системе, которое, в свою очередь, не только угнетает желчеобразование, но и создает патологический путь выхода желчи из капилляров в пространство Диссе, а далее — в лимфатические сосуды печени. При этом ухудшаются условия синусоидального кровотока и снижается функциональная активность печени. По данным А.И. Краковского и соавт. (1982) за 1 —2 недели желчестаза печеночный кровоток из расчета на 1 кг массы снижается более чем на 40%, а через 1 месяц — почти на 60%.

В некоторых обстоятельствах, например при закупорке устья дуоденального сосочка, может происходить заброс панкреатического секрета в желчевыводящие пути. Рефлюкс возникает из-за более высокого секреторного давления в поджелудочной железе, чем в печени (разница в 50—100 мм вод. ст.), и влечет за собой внутрипротоковую активацию панкреатических ферментов, оказывающих затем местное повреждающее действие.