Изменение активности нейрона

П режде, чем говорить об этом патогенетическом факторе, давайте вспомним физиологию нейрона. Поддержание потенциала покоя (П П) на мембране – это одно из самых характерных свойств не только нейронов, но и вообще живых клеток. ПП является следствием того, что водные растворы, находящиеся по обе стороны мембраны нейрона, имеют различный ионный состав. Особо важное значение имеют 4 вида ионов – Na⁺, K⁺, CL^-, Ca²⁺

Больше содержится во внеклеточной среде, тогда как внутри клетки выше концентрация. Ионы могут свободно проходить без затруднения через мембрану, а ионы с трудом. Органические анионы через поры вообще не проходят. Поскольку в клетке выше, то диффузия его ионов направлена преимущественно из клетки, а для ионов эта закономерность противоположна. Поэтому внеклеточная поверхность мембраны получает + заряд (), а внутренняя - - (, анионы). В мембране существуют - насосы, которые обеспечивают существующую концентрацию и во вне- и внутриклеточной жидкостях. Потенциал покоя в нервной клетке = - 80 mV.

При поступлении н. Импульса к нейрону повышается проницаемость для,т.е. МП падает - деполяризация – до ПП и его величина - 50. В э

То время проницаемость мембраны для резко возрастает и, следовательно, происходит быстрый ток ионов внутрь. При этом внутренняя мембрана заряжается «+ 2 и ПД = 30.На вершине пика ПД достигается равновесие иона. Это длится доли милисекунды. А затем наступает период относительной высокой проницаемости для ионов К. Это приводит к быстрому перемещению ионов Л наружу и МП практически возвращается к исходному – реполяризация. При этом ионы, которые прошли через мембрану медленно откачиваются наружу, так что в конечном итоге клеточная мембрана восстанавливает ПП. Длительность ПБ - 1- 3 милисек.

РИСУНОК

СНИЖЕНИЕ ВОЗБУДИМОСТИ НЕЙРОНА (ТЕЛА И АКСОНА)

Необходимо учитывать,что в аксоне ПД имеет природу, а в теле нейрона ПД имеет природу

1.При недостаточном содержании натрия во внеклеточном пространстве.

2.При снижении калия во внеклеточном пространстве. Это приводит к снижению П покоя до 120, 130 - гиперполяризация

3.При блокаде - каналов (при действии анестетиков)

4.При повышении кальция во внеклеточной среде

а) кальций, попадая в клетку через - каналы, активируют К – каналы и это приводит к гиперполяризации мембраны.

б) один из регуляторов подвижности липидного бислоя и липидно - белковых взаимодействий. Образует сшивки между фосфолипидами и липидами. И это приводит к снижению подвижности липидного слоя мембраны, что изменяет свойства - канала. И это, в свою очередь, снижает возбудимость нейрона.

5.При нарушении функции насоса. Например, при ишемии, недостатке глюкозы, разобщении окислительного фосфорилирования, нарушения дыхания.

Следствием снижения возбудимости нейрона может быть потеря сознания, отсутствие рефлексов, снижение мышечного тонуса, парез, параличи, нарушение функции жизненно- важных органов.

ПОВЫШЕНИЕ АКТИВНОСТИ НЕЙРОНА

Гиперактивность нейрона может быть обусловлена:

1. Первичным усилением возбудимости, преодолевающий тормозной контроль.

2. Первичной недостаточностью тормозных процессов.

1. Первый механизм реализуется деполяризацией мембраны и усиленным входом и в нейрон. Это возможно при следующих ситуациях: а)возбуждающие ак (глютамат, аспартат) повышают вход и в нейрон. б) 4 – амидопирин, токсины пептидной природы (змеинные яды) блокируют К – каналы и реполяризующий К- ток, что приводит к деполяризации мембраны и выходу. в) поток и в клетку может усиливаться вследствие повышения проницаемости мембраны под действием продуктов ПОЛ. г) повышение К во внеклеточной жидкости вызывает значительную деполяризацию. д) снижение приводит к тому, что уменьшается прирост в момент генерации ПД и снижается активность Са – зависимых К – каналов. Поэтому выходящий К ток снижается и возникает тенденция к деполяризации мембраны. Это приводит к повышению возбудимости нейрона.

1. Каждый нейрон находится под постоянным тормозным контролем, который не позволяет ему реагировать на многочисленные случайные импульсы, поступающие из различных источников. Недостаточность торможения является условием выхода нейрона из- под контроля, приводящему к развитию гиперреактивности.

2. Тормозной контроль осуществляется благодаря активации ГАМГ (в ЦНС) на постсинаптической мембране С - каналов, что вызывает усиление входа С. Это приводит к гиперполяризации мембраны. Антагонисты ГАМГ - пенициллин, Бикукулин ослабевают вызванное ГАМГ торможение.

3. Функциональная активность нейрона зависит от состояния рецепторов. Инактивация рецепторов – десенситизация – предохраняет нейрон от избыточной афферентной стимуляции. А вот десенситизация рецепторов к глицину (в спинном мозге) может вызвать патологический эффект - происходит растормаживание нейронов.

Примеры растормаживания:

А Характерным экспериментальным синдромом растормаживания является децерабрационная ригидность (повышение мышечного тонуса), вызванная перерезкой ствола мозга между передним и задним четверохолмием. Она связана с выпадением тормозных влияний со стороны супраспинальных структур, в чпстности красных ядер. В результате развивается преобладающее действие ядра Дейтерса на мотонейроны разгибателей.

В У человека при выпадении двигательных нейронов коры головного мозга (инсульт, ишемия мозга при кратковременной остановке сердца) развивается декортикальная ригидность. При этом повышается тонус сгибателей верхних конечностей и повышается тонус разгибателей нижних конечностей.

С Ряд патологических рефлексов. Возникающих у человека, являются результатом растормаживания спинальных центров. К ним можно отнести рефлекс Бабинского, сосательнй и хватательнный рефлексы.

Д Развитие с. Паркинсона связано с нарушением тормозного пути, идущего от к полосатому телу. В области полосатого тела из волокон этого пути (начинается в) выделяется дофамин, который оказывает тормозное влияние на полосатое тело. Это приводит к повышению выделения АХ, что вызывает повышение тонуса мышц. Развивается акинезия (отсутствие движений). Этот клинический симптом успешно лечится введением - ДОФА.

ГПУВ - ГЕНЕРАТОРЫ ПАТОЛОГИЧЕСКИ УСИЛЕННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

ГПУВ представляют собой агрегат гиперактивных нейронов, продуцирующих интенсивный неконтролируемый поток импульсов. При определенных условиях ГПУВ может развивать длительную самоподдерживающуюся и даже возрастающую активность, не нуждаясь в дополнительной стимуляции. ГПУВ может возникать практически в любом отделе ЦНС. Он может образовываться при действии разнообразных веществ как эндогенной, так и Экзогенной природы, вызывающих либо нарушение механизмов тормозного контроля (что ведет к растормаживанию и развитию гиперактивности нейрона), либо непосредственно гиперактивацию нейрона. В последнем случае тормозные механизмы не изменены, но они функционально не эффективны. ГПУВ может активироваться стимулами, поступающими не только по определенному пути, присущей данной популяции нейронов в норме, но и через другие входы от разных источников.

ПРИМЕРЫ ГПУВ, которые образуются при первичной деполяризации нейрона (гиперактивности нейрона)

1. ГПУВ, возникающие при усиленной импульсации в участке хронически поврежденного нерва, например при его сдавлении.

2. В ишемизированных участках мозга возбуждающие ак - глютамат, - аспартат – приводят к формированию ГПУВ,

3. Некоторые бав (производные триптофана, желчных кислот, ПОЛ) приводят к формированию ГПУВ

ПРИМЕРЫ ГПУВ, которые образуются при первичном нарушении торможения нейронов

1. Столбнячный токсин нарушает выделение тормозного медиатора пресинаптическими окончаниями (глицина)

2. Недостаток Дофамина, который оказывает тормозное влияние на холинэргические нейроны в полосатом теле, приводит к растормаживанию этих нейронов и образованию ГПУВ - развивается с. Паркинсона.

Под действием эпилептогенного фактора (органическое повреждение, изменение метаболизма – повышение К во внеклеточном пространстве) происходит деполяризация нейронов, которая может привести к пародоксальному возбуждению и формированию эпилептогенной активности. В организме человека существует противосудорожная система, к которой относят следующие тормозные структуры: хвостатое ядро, передняя гипоталямическая область, часть ретикулярной формации среднего мозга, варолиев мост, червь мозжечка. Существует предположение,что во время эпиприпадка тормозные структуры приобретают функциональную особенность возбуждающих, Таким образом, в патогенезе развития эпилепсии играет роль как усиление процессов возбуждения в ЦНС (формирование ГПУВ), так и угнетение тормозных механизмов.

Сам по себе ГПУВ не всегда может вызвать расстройство в работе НС. Условием возникновения последнего является вовлечение в процесс соответствующих структур ЦНС. Такая организация и представляет собой ПАТОЛОГИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ, а отдел, где формируется ГПУВ - детерминанта этой системы. Пример Патологической системы: Мозжечок отвечает за нормальную координацию движения. Если имеет место повреждение мозжечка.то нарушается координация движения – атаксия.

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ДОМИНАНТА

ПД (А, А, Ухтомский) – стойкий очаг возбуждения в ЦНС. Суть патологической доминанты заключается в том, что она подавляет активность других нервных центров и систем. С возникновением ПД могут быть связаны некоторые моторные, сенсорные и интеллектуальные расстройства, астенические явления, нарушение памяти.

НАРУШЕНИЕ ПРОВЕДЕНИЯ НЕРВНОГО ИМПУЛЬСА ПО АКСОНА.

В основе нарушения проведения Н.И. лежит нарушение генерации ПД

1.Процессы деполяризации и реполяризации нарушаются,если блокируется - канал.Такой эффект достигается при применении местных анестетиков (новокаина, лидокаина), при отравлении инсектицидами. Анестетики вводят около того нерва, который нужно блокировать. Молекула анестетика очень велики, чтобы войти в устье канала с наружной стороны мембраны. Они лишь закрывают канал, что продолжается несколько милисекунд. Проведение нервного импульса будет нарушенным до тех пор, пока остается необходимая концентрация анестетика.

2.При паталогии периферических нервов и нервных волокон в ЦНС – при воспалительных процессах. Рубцовых изменениях нерва, сдавлении нервных волокон,демиелинизации. ПАТОГЕНЕЗ НЕВРИТОВ -?

Предполагается,что под действием этиологического фактора развивается демиелинизация нервного волокна, вследствие разрушения олигодендроцита (миелинобразующая клетка). При демиелинизации скорость проведения возбуждения по нервному волокну снижается (в норме работает сальтаторный механизм передачи нервного импульса). В демиелинизированных участках возможна эфаптическая передача нервного импульса. Если речь идет о чувствительных волокнах,то возможно появления парастезий; если Ноцецептивние волокна, то - невралгии, каузалгии.

3.Нарушениние проведения возбуждения вызывает дефицит энэргии, которая необходима для работы - К насоса. Подобное состояние возникает при гипоксии,при действии разобщителей окислительного фосфорилирования (динитрофенол, метаболические яды, применение сердечных гликозидов в больших дозах).

4. Если происходит перерезка нерва, то проведение нервного импульса по периферическому отростку аксона останавливается. Регенерация нерва происходит очень медленно. Конец центрального отрезка аксона образует утолщение (колбу), которые растут в направлении периферического отрезка (скорость варьирует от 0,5 до 4,5 (?)мм в сут. Это можно объяснить тем, что Шванновские клетки и сам нейрон вырабатывают трофогены, которые и способствуют регенерации нерва. Но, иногда, из колбы может формироваться неврома, симптомом которой может быть каузалгия. Может ли полностью восстанавливаться иннервация?

5.Денервационный синдром. Д.С. - совокупность изменений, возникающих в тканях и органах в связи с выпадением нервных влияний на эти структуры. В мышце ДС проявляется исчезновением концевой пластинки на мышечном волокне, где находится холинэргический аппарат. Вместо нее появляются ах – рецепторы на всем протяжении мышечного волокна. Поэтому мышечная мембрана приобретает гиперчувствительность к АХ. Аналогичная гиперчувствительность наблюдается и в случае «функциональной денервации». Вызванной ботулиническим токсином (блокада высвобождения АХ),дифтерийным токсином или местноанестезирующими препаратами. Клиника ДС выражается в развитии двигательных, чувствительных, трофических расстройств. Двигательные – фибриллярные подргивания, а затем могут наступать парезы, параличи, контрактура мышц. Чувствительные - проявляется нарушением болевой, температурной,тактильной чувствительностью. Иногда при ДС могут появиться фантомные боли и каузалгии. Общей закономерностью ДС является повышение чувствительности денервационных структур не только к медиаторам, но и к др. БАВ и фармакологическим средствам - з. Кеннона – Розенблюта. Трофические – появление в денервационной мышце ферментов эмбрионального типа. Это объясняется выпадением трофической функции нейрона(отсутствие влияния трофогенов).Вследствие этого наблюдается растормаживание генетического аппарата мышечных волокон (В норме, трофогены распространяются аксоплазматическим током и влияют на обмен веществ, дифференцировку, их рост и размножение).

6. Нарушение функции спинного мозга. При таких заболеваниях спинного мозга как полиемиелит, о. Миелит, травмах, сотрясениях спинного мозга развиваются двигательные расстройства в виде центрального или периферического паралича скелетной мускулатуры, судорог или контрактур. Нарушаются различные виды чувствительности, рефлексы,кровообращение, теплорегуляции и функции тазовых органов, Выше перечисленные расстройства отмечаются в участках тела, расположенных ниже повреждения. Например, при синдроме Броун – Секара исчезает мышечно – суставное чувство на стороне повреждения, а болевая и температурная чувствительность на контрлатеральной стороне (противоположной повреждению).

Спинальный шок (СШ) – возникает в результате разрыва спинного мозга и представляет собой глубокое, но обратимое угнетение двигательных и вегетативных рефлексов, осуществляющихся ниже разрыва. Угнетение рефлексов связано с отсутствием активирующих влияний со стороны головного мозга. В последующие недели и месяцы двигательные рефлексы восстанавливаются. Но, произвольные движения не восстанавливаются, т.к. имеется разрыв кортикоспинального пути. При СШ нарушаются и вегетативные рефлексы ниже повреждения. Это проявляется нарушением работы тазовых органов. Так, мочевой пузырь после повреждения сначала атоничен (мочеиспускание невозможно), затем появляется автоматическое опорожнение. Но произвольно мочиться больной не может. Опорожнение кишечника нарушается аналогичным способом. О механизмах восстановления рефлексов мзвестно очень мало.

НАРУШЕНИЕ ИНТЕГРАТИВНОЙ ФУНКЦИИ МОЗГА

В ЦНС насчитывается около 15 млрд нейронов (10 млрд в коре),кот. Связаны между собой возбуждающими и тормозными синапсами, которые в свою очередь функционируют благодаря выработке и выделению нейромедиаторов. Нарушение интегративной функции мозга развивается если,

1. Имеет место расстройства в работе синапсов

2. Нарушается нормальный баланс нейромедиаторов и нейропептидов

Рассмотрим первый механизм. В основе нарушения работы синапсов могут лежать следующие патогенетические факторы:

А) нарушение образования нейромедиаторов в теле н.кл. и нейронального транспорта

Б) недостаточное поступление медиаторов в синаптическую щель

В) недостаточное устранение (инактивация) медиаторов из синаптической щели

Г) блокада рецепторов на постсинаптической мембране

Рассмотрим А) Образование нейромедиаторов нарушается в следующих ситуациях:

- при эпилепсии снижено образование ГАМГ

- при авитаминозе В6 нарушается синтез ГАМГ,т.к. снижается активность глютаматдекорбоксилазы и глютаминовая кислота не превращается в ГАМГ

- при невритах нарушается аксональный транспорт и поступление медиатора в пресинаптическую терминаль

- при приеме больших доз резерпина наблюдается снижение депонирования АХ в синаптических пузырьках

Б) Недостаточное поступление медиаторов в синаптическую щель наблюдается, если речь идет о:

- наличии ботулинического токсина, т.к. он в небольшой концентрации блокирует высвобождение АХ, что приводит к развитию мышечного паралича и в тяжелых случаях к остановке дыхания

- снижении концентрации Са

- наличии столбнячного токсина, т.к. он подавляет выработку глицина, что приводит к появлению у больного судорог

В) В норме АХ гидролизуется ферментом ацетилхолинэстеразой до неактивных компонентов холина и уксусной кислоты. Если количество этого фермента недостаточно, то АХ накапливается и вызывает развитие судорог. Но далее возбуждающий эффект сменяется на противоположны, т.к. медиатор вызывает блокаду нервномышечной передачи вследствие пролонгированной деполяризации. Поэтому в тяжелых случаях, смерть может наступить от паралича дыхания.

С) Блокада рецепторов на постсинаптической мембране может наступить при:

- отравлении стрихнином, т.к. яд блокирует рецепторы к глицину и это может привести к развитию тетанических судорог

- отравлении ядом кураре, т.к. он блокирует рецепторы к АХ, что приводит к блокаде мотонейронов и расслаблению мышц

- тяжелых интоксикациях (инфекции, отравлении ядами),гипоксии. При указанных состояниях наблюдается повреждение рецепторов, что приводит к снижению чувствительности, нарушению сложных поведенческих реакций, парезам (???). Если нарушаются адренэргические синапсы, то может развиться коллапс, сердечная недостаточность.

- Выработке АТ к АХ – рецепторам, что приводит к нарушению нервно- мышечной передачи.

Рассмотрим второй патогенетический фактор, лежащий в основе нарушения интегративной функции нервной системы.Последствием нарушения баланса нейромедиаторов и нейропептидов в ЦНС может явиться развитие патологических синдромов и психических заболеваний. Например, при эпилепсии снижается содержание ГАМК и повышается уровень глютаминовой кислоты. Предполагается, что одной из причин развития депрессии является снижение в ткани мозга серотонина. При синдроме Паркинсона нарушается образование ДОФА.

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ БОЛИ

Систему восприятия и передачи болевого синдрома называют ноцицептивной системой. Болевой сигнал имеет адаптивный характер, в нормальных условиях играет роль важного защитного механизма. Люди, лишенные болевой чувствительности не замечают повреждения, что может привести к тяжелым последствиям.

Воспринимаются болевые раздражения специальными рецепторами – ноцецепторами. По своей природе ноцецепторы делятся на механоноцецепторы и хемоноцецепторы. Первые реагируют на механическое воздействие, а вторые на БАВ (Пg,гистамин, брадикинин, серотонин, субстанция Р, повышение концентрации К,Н,Са – при ацидозе)

Вспоминаем о 3-х путях передачи болевого импульса.

Болевой синдром развивается согласно закону проекций ощущений – закону, согласно которому болевые ощущения всегда проецируются к начальной рецепторной зоне, т.е. к месту разветвления чувствительных нервов,независимо от того на каком уровне 3-х нейронного пути действует раздражитель.

Дата добавления: 2014-01-05