Патогенез нейрогенных дистрофий
Учение о трофической функции нервной системы по существо является достижением отечественной физиологии, патофизиологии, морфологии и фармакологии. В раскрытии проблем нервной трофики сыграли важнейшею роль И.М. Сеченов, И.П. Павлов, Л.А. Орбели, А.Д. Сперанский, К.М. Быков, Б.И. Лаврентьев, Т.А. Григорьева, Н.Н. Зайко. Особая роль в изучении этого вопроса принадлежит Алексею Дмитриевичу Сперанскому (1888-1961). Универсальный механизм патологии он видел в нейродистрофических процессах, с которыми очень часто оказываются связанными самые начальные стадии патологических процессов. А.Д. Сперанский считал, что нервные дистрофии входят в состав всех без исключения патологических процессов. Действительно, нейродистрофический компонент в том или ином виде или объеме является частью любого патологического процесса. Выраженность этого компонента имеет широкий диапазон, начиная от едва заметных, даже скрытых форм во многих заболеваниях и кончая тяжелейшими формами нейродистрофий. Поэтому изучение значения нейродистрофий для целостного организма и его реакции на очаг нейродистофии по-прежнему остается важной задачей экспериментальной и клинической медицины.
Под нервной трофикой понимают трофические влияния нейрона, которые обеспечивают нормальною жизнедеятельность иннервируемых ими других нейронов и тканей. Трофические влияния нейронов являются частным случаем трофических взаимодействий между клетками и тканями. Со своей стороны иннервируемые структуры оказывают трофическое влияние на иннервирующий их нейрон. Нейрон и иннервируемая им структура образуют регионарный трофический контур, в котором происходит постоянный обоюдный обмен трофическими факторами, которые называются трофогенами или трофинами.
Существуют две концепции происхождения нервных дистрофий. Согласно первой, нервные дистрофии развиваются как следствие выпадения нервных влияний на ткань или орган, согласно другой точке зрения нарушения нервной трофики обусловлены неадекватным раздражением нервной системы.
Экспериментальные и клинические данные подтверждают, что повреждение трофического контура в виде нарушения или блокады идущего в обоих направлениях аксоплазматического тока, транспортирующего трофические факторы, ведет к возникновению дистрофического процесса не только в иннервируемой мышце, коже, других нейронах, но и в иннервирующем нейроне.
Впервые в 1824 г. Мажанди показал, что перерезка первой ветви тройничного нерва у: кролика вызывает возникновение язвенного кератита. В эксперименте дистрофические язвы могут возникать и при перерезке других нервов (например, седалищного). Нервно-трофические влияния осуществляются чувствительными, двигательными, симпатическими и парасимпатическими нервами.
Дистрофические язвы возникают вследствие дефицита в денервированных тканях трофических факторов, которые контролируют генетический аппарат. В этих условиях происходит нарушение деятельности генома денервированных структур, в результате чего нарушается синтез белков и не восполняются разрешающиеся внутриклеточные структуры. Наряду с этим растормаживаются супрессивные в норме гены, появляются новые белки и прочие признаки денервационного синдрома.
В свою очередь, денервационный синдром представляет собой комплекс изменений, возникающий в постсинаптических нейронах, органах и тканях в связи с выпадением нервных влияний на эти структуры. Воспроизведение его в эксперименте подтверждает только некоторые механизмы развития нейродистрофии.
Так, в мышце денервационный синдром проявляется исчезновением концевой пластинки на мышечном волокне, где сосредоточен весь холинэргический аппарат, и появлением вместо нее ацетилхолиновых рецепторов на всем протяжении мышечного волокна, в связи, с чем повышается чувствительность волокна к ацетилхолину. Другой характерный признак - фибриллярные подергивания денервированной мышцы - отражает реакцию мышечных волокон на поступающий к ним из различных источников ацетилхолин. 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. Таким образом, при денервации имеет место своеобразный "возврат" мышечной ткани к эмбриональным стадиям развития. Этот эффект является результатом выпадения контролирующих, трофических влияний нерва, вследствие чего происходит растормаживание генетического аппарата мышечных волокон.
Общей закономерностью денервационного синдрома является повышение чувствительности денервированных структур (закон Кеннона-Розенблюта), причем не только к медиаторам, но и к другим биологически активным веществам. Следует отметить, что аналогичные особенности отмечаются в трансплантированных органах. Все перечисленное доказывает роль выпадения нервных влияний на ткань в развитии нейродистрофии, которою можно наблюдать при денервационном синдроме. С другой стороны, к трофическим факторам нервной системы относятся разного рода белки, способствующие росту, дифференцировке и выживанию нейронов, например фактор роста нервов (Леви-Монтальчини), фактор роста фибробластов и другие, разнообразные по своему составу, молекулярной массе и свойствам белки. При их добавлении к культуре нейронов они предотвращают гибель части клеток (явление, подобное так называемой "запрограммированной" гибели нейронов идентичное апоптозу клеток). Рост регенерирующего аксона происходит при обязательном участии трофических факторов. В то же время при болезнях старости нервной системы имеет место снижение содержания трофических факторов.
Наряду с дефицитом нормализующих трофических факторов в патогенезе поражений нервной системы важную роль могут играть патогенные трофические факторы (патотрофогены), возникающие в патологически измененных клетках и индицирующие патологические состояния. Так, в эпилептизированных нейронах могут возникать вещества, которые, поступая с аксоплазматическим током в другие нейроны, индуцируют в них эпилептические свойства. В механизмах апоптоза нейронов принимают участие патологические белки - дегенерины. Роль патотрофогена играет, по-видимому, р-амилоид, находящийся в большом количестве мозговой ткани при болезни Альцгеимера.
Помимо локального дистрофического процесса, обусловленного изменениями в региональном трофическом контуре, может возникать генерализованный дистрофический процесс. В лаборатории А.Д. Сперанского вызывали хроническое раздражение гипоталамуса о животных путем наложения стеклянного шарика в области турецкого седла. Дистрофический процесс при этом проявлялся в виде кровоизлияний, эрозий и язв в желудке. В экспериментах Я.И. Ажипа показано, что эрозии, и язвы в желудке животных наиболее быстро развиваются при хроническом раздражении переднего гипоталамуса, в то время как раздражение заднего гипоталамуса сопровождается диффузной дистрофией слизистой. В клинике описаны аналогичные изменения в желудке, а также генерализованное поражения десен, кровоизлияния в легких, изъязвления и кровоизлияния в кишечнике, прямой кишке при энцефалитах, абсцессах мозга, менингитах, опухолях задней черепной ямки. Такие однотипные изменения могут иметь место при разных хронических нервных повреждениях, поэтому они получили название стандартной формы нервной дистрофии. Они в большей степени отражают концепцию возникновения нейродистрофии за счет неадекватного раздражения нервной системы. Не исключается возможность, что в механизмах возникновения этой формы патологии принимают участие патотрофогены. Все перечисленное доказывает, что ЦНС представляет собой генерализованною трофическою сеть.
8. БОЛЬ
Боль — особый вид чувствительности, формирующийся под действием патогенного раздражителя, характеризующийся субъективно неприятными ощущениями, а также существенными изменениями в организме, вплоть до серьёзных нарушений его жизнедеятельности и даже смерти.
Значение боли.
Боль может иметь сигнальное и патогенное значение.
• Сигнальное значение боли.
Ощущение боли вызывают самые различные агенты, но их объединяет общее свойство — реальная или потенциальная опасность повредить организм. В связи с этим болевой сигнал обеспечивает мобилизацию организма для защиты от патогенного агента и охранительное ограничение функции затронутого болью органа.
Мобилизация организма для защиты от патогенного агента. Например, происходят активация фагоцитоза и пролиферации клеток, изменения центрального и периферического кровообращения и др. Важна и защитная поведенческая реакция на боль, направленная либо на «уход» от действия повреждающего фактора (например, отдёргивание руки), либо на его ликвидацию (извлечение из кожи инородного тела и т.п.).
Ограничение функции органа или организма в целом. Например, болевое ощущение при инфаркте миокарда сопровождается страхом смерти. Это заставляет пациента значительно ограничить двигательную активность. А это в свою очередь существенно снижает гемодинамическую нагрузку на повреждённое сердце.
• Патогенное значение боли.
Боль нередко является причиной и/или компонентом патогенеза различных болезней и болезненных состояний (например, боль в результате травмы может вызвать шок и потенцировать его развитие; боль при воспалении нервных стволов обусловливает нарушение функции тканей и органов, развитие общих реакций организма: повышение или снижение АД, нарушение функции сердца, почек).
Причины боли.
Боль вызывают физические, химические и биологические факторы.
• Физические (например, механическая травма, повышенная или пониженная температура, высокая доза УФ, электрический ток).
• Химические (например, попадание на кожу или слизистые оболочки сильных кислот, щелочей, окислителей; накопление в ткани солей кальция или калия).
• Биологические (например, высокая концентрация кининов, гистамина, серотонина).
Виды боли.
Различают протопатическую и эпикритическую боль (болевую чувствительность).
• Эпикритическая («быстрая», «первая», «предупредительная») боль возникает в результате воздействия раздражителей малой и средней силы.
• Протопатическая («медленная», «тягостная», «древняя») боль возникает под действием сильных, «разрушительных», «масштабных» раздражителей.
Только сочетанная — и протопатическая, и эпикритическая — чувствительность даёт возможность тонко оценить локализацию воздействия, его характер и силу.
Механизмы формирования боли.
Различают механизмы формирования боли (ноцицептивная система) и механизмы контроля чувства боли (антиноцицептивная система). Чувство боли формируется на разных уровнях ноцицептивной системы: от воспринимающих болевые ощущения чувствительных нервных окончаний до проводящих путей и центральных нервных структур.
• Воспринимающий аппарат.
Считают, что болевые (ноцицептивные) раздражители воспринимаются свободными нервными окончаниями (они способны регистрировать воздействия разных агентов как болевые). Вероятно, существуют и специализированные ноцицепторы — свободные нервные окончания, активизирующиеся только при действии ноцицептивных агентов (например, капсаицина).
Сверхсильное (зачастую разрушающее) воздействие на чувствительные нервные окончания других модальностей (механо-, хемо-, терморецепторы и др.) также может привести к формированию ощущения боли.
Алгогены — патогенные агенты, вызывающие боль, — приводят к высвобождению из повреждённых клеток ряда веществ (их нередко называют медиаторами боли), действующих на чувствительные нервные окончания. К алгогенам относят кинины (главным образом брадикияин и каллидин), гистамин (вызывает чувство боли при его подкожном введении даже в концентрации 1-10-18 г/мя), высокая концентрация Н+, капсаицин, вещество Р, ацетилхолин, норадреналин и адреналин в нефизиологических концентрациях, некоторые Пг.
• Проводящие пути.
Спинной мозг.
Афферентные проводники боли проникают в спинной мозг через задние корешки и контактируют с вставочными нейронами задних рогов. Считают, что проводники эпикритической боли оканчиваются в основном на нейронах пластинок 1 и V, а протопатической — в роландовом вещестас (subsfantia gelatinosa) пластинок III и IV. В спинном мозге возможна конвергенция возбуждения для разных видов болевой чувствительности. Так, С-волокна, проводящие протопатическую боль, могут контактировать с нейронами спинного мозга, воспринимающими эпикритическую боль от рецепторов кожи и слизистых оболочек. Это приводит к развитию феномена сегментарной («отражённой») кожно-висцеральной боли (ощущение боли в участке тела, отдалённом от истинного места болевой импульсации).
Примерами иррадиации боли могут служить ощущения «ложной» боли:
- в левой руке или под левой лопаткой при приступе стенокардии или при инфаркте миокарда;
- под правой лопаткой при прохождении (выходе) конкремента по желчевыводящим путям;
- над ключицей при остром гепатите или раздражении париетальной брюшины;
- в паховой области при наличии конкремента в мочеточнике,
Возникновение указанных сегментарных кожно-висцеральных («отражённых») болей обусловлено сегментарной структурой иннервации поверхности тела и внутренних органов афферентами спинного мозга.
Восходящие пути спинного мозга.
Проводники эпикритической боли переключаются на нейронах пластинок I и V, перекрещиваются и восходят в таламус.
Проводники протопатической боли переключаются на нейронах задних рогов, частично перекрещиваются и восходят в таламус.
Проводящие пути головного мозга.
Проводники эпикритической боли проходят в стволе мозга экстралемнисковым путём, значительная их часть переключается на нейронах ретикулярной формации, а меньшая — в зрительных буграх. Далее формируется таламокортикальный путь, заканчивающийся на нейронах сомато-сенсорной и моторной областей коры.
Проводники протопатической боли также проходят экстралемнисковым путём ствола мозга к нейронам ретикулярной формации. Здесь формируются «примитивные» реакции на боль; настораживание, подготовка к «уходу» от болевого воздействия и/или устранению его (отдёргивание конечности, отбрасывание травмирующего предмета и т.п.). При этом нейроны ретикулярной формации генерируют импульсацию с частотой 4-6 Гц. Эти импульсы оказывают активирующее влияние на кору и способствуют формированию интегративного чувства боли. Далее пути распространяются к различным областям мозга: к нейронам таламуса, гипоталамуса, миндалевидного комплекса и др. Это обусловливает системный ответ организма на болевой стимул, включающий вегетативный, двигательный, эмоциональный, поведенческий компоненты.
• Центральные нервные структуры.
Эпикритическая боль является результатом восхождения болевой импульсации по таламокортикальному пути к нейронам соматосенсорной зоны коры большого мозга и возбуждения их. Субъективное ощущение боли формируется именно в корковых структурах.
Протопатическая боль развивается в результате активации главным образом нейронов переднего таламуса и гипоталамических структур.
Целостное ощущение боли у человека формируется при одновременном участии корковых и подкорковых структур, воспринимающих импульсацию о протопатической и эпикритической боли, а также о других видах воздействий. В коре мозга происходят отбор и интеграция информации о болевом воздействии, превращение чувства боли в страдание, формирование целенаправленного, осознанного «болевого поведения». Цель такого поведения: быстро изменить жизнедеятельность организма для устранения источника боли или уменьшения её степени, для предотвращения повреждения или снижения его выраженности и масштаба.
• Клинические синдромы.
Клинически значимыми вариантами боли являются таламическая боль, фантомные боли и каузалгия.
Таламическая боль (таламический синдром).
Проявления: преходящие эпизоды сильных, трудно переносимых, изнуряющих политопных болей; ощущение боли сочетается с вегетативными, двигательными и психоэмоциональными расстройствами.
Причина. Повреждение ядер таламуса и образование в них очагов усиленного — патологического возбуждения — генератора патологически усиленного возбуждения.
Фантомная боль.
Проявления: боль в отсутствующей части тела, чаще всего — в конечностях. Диапазон болевых ощущений колеблется от сильного зуда и жжения до мучительных, непереносимых ощущений. Наблюдается более чем у двух третей пациентов после ампутации конечностей.
Причина. Раздражение центральных концов перерезанных при ампутации нервов. На них образуются утолщенные участки (ампутационные невромы), содержащие переплетение (клубок) регенерирующих аксонов. Раздражение нервного ствола или невромы (например, при надавливании в области культи, сокращении мышц конечности, воспаления. образовании рубцовой ткани) вызывает приступ фантомной боли.
Каузалгия. Проявления.
- Приступообразно усиливающаяся жгучая боль в области повреждённых нервных стволов (чаще всего — тройничного, лицевого, языкоглоточного, седалищного).
- Различные воздействия (прикосновение, тепло, холод), психоэмоциональный стресс провоцируют и/или усиливают приступ каузалгии.
Причины.
- Патологическое повышение чувствительности ноцицепторов в зоне повреждённых толстых миелин изолированных нервных волокон.
- Формирование очага усиленного возбуждения в различных участках проведения болевого импульса.
- Способствует развитию каузалгии выброс норадреналина, вещества Р, возможно, других «медиаторов боли» окончаниями симпатической нервной системы, которая активируется при любом повреждающем воздействии на организм,
• Боли нейропатические и соматические.
Рассмотренные выше клинические синдромы (каузалгия, фантомные и таламические боли) обусловлены повреждением структур нервной системы (нейропатические боли). Нейропатические боли следует отличать от соматических болей, возникающих при повреждении кожи, мыши, внутренних органов, суставов.
Антиноцицептивная система
Чувство боли контролируют нейрогенные и гуморальные механизмы, входящие в состав антижшицептнвной системы.
• Нейрогенные механизмы антиноцицептивной системы обеспечиваются импульсацией нейронов серого вещества вокруг желудочков мозга, покрышки моста, миндалевидного тела, гиппокампа, отдельных ядер мозжечка, ретикулярной формации, которые образуют нисходящие пути, подавляющие чувство боли. Аналгезирующая импульсация от указанных структур тормозит поток восходящей болевой информации, по-видимому, на уровне синапсов в задних рогах спинного мозга, а также ядер срединного шва продолговатого мозга (в основном nucleus raphe magnus). Раздражение серого вещества вблизи желудочков мозга уменьшает клинические проявления боли.
• Гуморальные механизмы представлены опиоидергической, серотонинергической, норадреналинергической и гамкергической системами мозга. Каждая система включают нейромедиаторы (эндорфины, энкефалины, динорфин, серотонин, норадреналин, ГАМК), их рецепторы и эффекторные механизмы аналгезии.
Нейрогенные и гуморальные механизмы антиноцицептивной системы тесно взаимодействуют друг с другом. Они способны блокировать болевую импульсацию на всех уровнях ноцицептивной системы: от рецепторов до её центральных структур.
Активацией антиноцицептивной системы объясняют также феномен уменьшения боли при раздражении тактильных или холодовых рецепторов. Это достигается, например, с помощью точечного массажа, поглаживания, локальной гипотермии, акупунктуры.