1. Болезнь, патологический процесс, патологическое состояние понятие. Методы воспроизведения патологических процессов
 Скачать 2.88 Mb.
|
|
142. Основные причины и механизмы нарушений метаболизма нейронов. 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 биоэнергети- ческие 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 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. Что касается патогенезанарушений 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, генери- ровать 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 143. Патогенез гибели нейронов. Современное представление о нейродегенеративных процессах в ЦНС. Гибель нейронов происходит путем неуправляемой деструкции клеток (некроз), а также в результате запуска механизмов программированной смерти (апоптоз). Патологические проявления гибели нейронов во многом зависят от их функции, а также от селективности и избирательности разрушения нервных клеток. Селективность гибели нейронов наблюдается при синдромах мышечной слабости и атрофиях коры головного мозга, а избирательная гибель тормозных вставочных нейронов – при эпилепсии. Генез гибели нейронов при шизофрении до сих пор не выяснен. Нарушения механизмов программированной гибели нейронов – апоптоза, лежат в основе многих неврологических и психических заболеваний (болезнь Паркинсона, Альцгеймера, старческое слабоумие и другие). Нейродегенеративные заболевания – это заболевания, возникающие в результате прогрессирующей дегенерации и гибели нейронов, входящих в определенные структуры ЦНС, приводящие к разрыву связей между отделами ЦНС и дисбалансу в синтезе и выделении соответствующих нейромедиаторов и, как следствие, вызывающие нарушение памяти, координации движений и мыслительных способностей человека. Подавляющее большинство нейродегенеративных заболеваний развиваются у пациентов пожилого возраста. Данные современных клинических и экспериментальных исследований показывают, что основу большинства нейродегенеративных заболеваний определяют генетические факторы (болезнь или передается по наследству, или возникает в результате патологической прижизненной мутации соответствующих генов). Следует указать, что генетически обусловленные (так называемые «семейные» формы) нейродегенеративные заболевания могут встречаться и у пациентов молодого, среднего или даже детского возраста. Спорадические случаи нейродегенеративных заболеваний могут объясняться и приобретенной патологией, возникающей в результате инфекционного процесса, локализующегося в структурах ЦНС, сосудистых расстройств или ме- таболических нарушений. Эти же приобретенные факторы способны значительно осложнять и течение нейродегенеративных заболеваний, имеющих генетическое происхождение. К числу общих признаков нейродегенеративных заболеваний нужно отнести длительный латентный период в их развитии (от 6 до 8-10 лет), отсутствие действенных патогенетических методов лечения и абсолютно смертельный исход, при условии, что пациент не погибает от какого либо патологического процесса, в своем развитии опередившего течение конкретного нейродегенеративного заболевания. Нейродегенеративные заболевания приводят к выраженной инвалидизации пациентов, которая может быть связана как с развитием прогрессирующей деменции1 , (например, при болезни Альцгеймера), так и с нарушением способности передвигаться, общей скованностью и тремором конечностей (характерные признаки болезни Паркинсона). Больные, страдающие нейродегенеративными заболеваниями, не способны обслуживать себя, требуют постоянного наблюдения родственников или медицинских работников. Учитывая большую распространенность ряда нейродегенеративных заболеваний (например, болезнью Альцгеймера в настоящее время в мире страдает более 30 млн. человек), содержание больных и симптоматические методы их лечения требует значительных затрат, сравнимых, например, с затратами на лечение и содержание онкологических больных. Именно эти обстоятельства диктуют необходимость тщательного изучения этиологии и патогенеза нейродегенеративных заболеваний, обеспечения их ранней диагностики и поиска радикальных, патогенетических методов лечения. В связи с широкой распространенностью в мире в последующих материалах этого раздела будут подробно изложены сведения об этиологии и патогенезе таких неродегенеративных заболеваний, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. Кроме того, учитывая специфичность этиологического фактора и, в силу этого, особую опасность, мы остановимся на группе нейродегенеративных заболеваний, носящих название «прионных болезней». 144. Причины и механизмы формирования гиперактивных нейронов. Механизмы эпилептизации нейронов. 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 Са 2 + 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. При растормаживании нейрона в связи с ослаблением торможения и деполяризацией мембраны происходит усиление поступления Са 2 + в нейрон. Кроме того, Са 2 +, 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 Са 2 + и восстановление тормозного контроля. Совокупность эпилептогенных нейронов, организованных определенным образом в нейронные ансамбли, составляет эпилептический очаг. Для него характерны повышение синаптической проводимости, вследствие изменения синаптического аппарата, синхронность и синфазность разрядов эпилептических нейронов. Интегральным результатом этих изменений служит способность очага генерировать гиперсинхронный разряд. В эпилептических очагах часто выделяют центральную зону с гибелью и (или) полной инактивацией нейронов, промежуточную зону с частично сохранившимися нейронами и периферическую зону, в которой эпилептогенные нейроны чередуются с нормальными клетками. В других случаях такого отчетливого зонального деление нет, но отмечаются разрежение нейронов, их структурные изменения, а также выраженная пролиферация глии, вызывающая нарушения медиаторного метаболизма. 145. Роль инфекционных и аутоиммунных повреждений в патологии ЦНС и в эндокринной системе, механизмы демиелинизации. 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 Са 2 + и Na+ в нейрон и К+ - из нейрона; эти процессы в сочетании с недостаточностью энергозависимых Na+-, K+- и Са 2 +-насосов (их деятельность изменяется также под влиянием усиленного ПОЛ) приводят к частичной деполяризации мембраны. Увеличенный вход Ca 2 + не только вызывает гиперактивацию нейрона, но и при чрезмерном его содержании в клетке ведет к патологическим изменениям метаболизма и внутриклеточным повреждениям. 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. Повреждение миелиновой оболочки аксонов нейронов центральной и периферической нервной системы лежит в основе так называемых демиелинизирующих болезней — разнородной группы болезней, общим признаком которых являются очаговые по- вреждения миелина при относительной сохранности аксонов. И центральный, и периферический миелин содержат основной белок, обладающий высокой антигенностью, в силу чего он становится частой мишенью аутоиммунньк реакций. Очаговые разрушения миелина приводят вначале к замедлению, а затем и к полной блокаде проведения нервных импульсов по соответствующим нервным волокнам. Длительно сохраняющаяся демиелинизация сопровождается гибелью соответствующих аксонов. Демиелинизация в центральной нервной системе Причиной демиелинизирующих болезней является рассеянный склероз. Болезнь характеризуется возникновением очагов демиелинизации в различных участках центральной нервной системы, хотя наиболее сильно и наиболее часто поражаются зрительный нерв, ствол мозга, задние столбы спинного мозга, околожелудочковые участки белого вещества головного мозга. В соответствии с этим у больных обнаруживаются расстройства зрения, проприоцептивной чувствительности, нервных механизмов управления движениями. Рассеянный склероз имеет прогрессирующее течение, прерываемое, особенно в начальном периоде, более или менее продолжительными периодами ремиссии. При рассеянном склерозе возникает острое иммунное воспаление, сопровождающееся разрушением гематоэнцефалического барьера, гибелью олигодендроцитов и демиелинизацией. Природа антигена, вызывающего аутоиммунное воспаление, остается неясной. Полагают, что начало болезни связано с проникновением внутрь центральной нервной системы вирусов или бактерий. Разрушение миелина м.б. опосредовано различными механизмами: 1. прямое разрушение олигодендроцитов цитотоксическими Т клетками, 2. разрушение олигодендроцитов цитотоксическими цитокинами (фактором некроза опухолей). 3. В патогенезе демиелинизации участвуют также, вероятно, и гуморальные факторы иммунитета, поскольку в ЦНС больных рассеянным склерозом обнаруживаются антитела к белкам миелина и к белкам поверхностной мембраны олигодендроцитов. Проникновение Ат внутрь центральной нервной системы обусловлено, по-видимому, повреждением гематоэнцефалического барьера, а вызываемая Ат демиелинизация может быть опосредована активацией комплемента и последующей аттракцией к олигодендроцитам макрофагов. |