Трофика клетки и дистрофический процесс.

Трофика клетки - комплекс процессов, обеспе­чивающих ее жизнедеятельность и поддержание генетически заложенных свойств. Расстройство трофики представляет собой дистрофию, разви­вающиеся дистрофические изменения составля­ют дистрофический процесс.

Этиологические факторы, вызывающие дист­рофию клетки, могут быть различной природы. Развитие же дистрофического процесса носит стандартный характер. Эта особенность связана с тем, что внутриклеточные процессы протека­ют в виде цепных реакций, имеющих опреде­ленную последовательность. Поэтому дистрофи­ческий процесс в клетке относится к числу ти­повых внутриклеточных патологических про­цессов(Г. Н.Крыжановский).

Дистрофический процесс может развиваться и на тканевом, и на органном уровне, и на уров­не организма. В той или иной форме он возни­кает при всех видах патологии, играя роль вто­ричного или параллельно развивающегося неспе­цифического эндогенного повреждения, входя­щего в комплекс патогенетических механизмов данной формы патологии.

Нейродистрофический процесс.Это разви­вающееся нарушение трофики, которое обуслов­лено выпадением или изменением нервных вли­яний. Оно может возникать как в периферичес-

ких тканях, так и в самой нервной системе. Выпадение нервных влияний заключается: 1) в прекращении функциональной стимуляции ин-нервируемой структуры в связи с нарушением выделения или действия нейромедиатора; 2) в нарушении секреции или действия комедиато-ров - веществ, которые выделяются вместе с ней-ромедиаторами и играют роль нейромодулято-ров, обеспечивающих регуляцию рецепторных, мембранных и метаболических процессов; 3) в нарушении выделения и действия трофогенов. Трофогены (трофины) - вещества различной, преимущественно белковой природы, осуществ­ляющие собственно трофические эффекты под­держания жизнедеятельности и генетически за­ложенных свойств клетки. Источником трофо­генов являются: 1) нейроны, из которых трофоге­ны поступают с ортоградным аксоплазматичес-ким током в клетки-реципиенты (другие нейро­ны или иннервируемые ткани на периферии); 2) клетки периферических тканей, из которых тро­фогены поступают по нервам с ретроградным аксоплазматическим током в нейроны (рис. 186); 3) глиальные и шванновские клетки, которые обмениваются с нейронами и их отростками тро­фическими веществами. Вещества, играющие роль трофогенов, образуются также из сыворо­точных и иммунных белков. Трофическое воз­действие могут оказывать некоторые гормоны. В регуляции трофических процессов принима­ют участие пептиды, ганглиозиды, некоторые нейромедиаторы.

К нормотрофогенамотносятся различного рода белки, способствующие росту, дифферен-цировке и выживанию нейронов и соматических клеток, сохранению их структурного гомеостаза (например, фактор роста нервов).

В условиях патологии в нервной системе воз­никают трофические вещества, индуцирующие устойчивые патологические изменения клеток-реципиентов (патотрофогены,по Г.Н. Крыжа-новскому). Такие вещества синтезируются, на­пример, в эпилептических нейронах - поступая с аксоплазматическим током в другие нейроны, они могут индуцировать у этих нейронов-реци­пиентов эпилептические свойства. Патотрофоге­ны могут распространяться по нервной системе, как по трофической сети, что является одним из механизмов распространения патологического процесса. Патотрофогены образуются и в дру­гих тканях.

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ

Дистрофический процесс в денервированной мышце. Синтезируемые в теле нейрона и транс­портируемые в терминаль с аксоплазматическим током вещества, как и вещества, образующиеся в терминали, выделяются нервным окончанием и поступают в мышечные волокна (см. рис. 186), выполняя функцию трофогенов. Эффекты ней-ротрофогенов видны из опытов с перерезкой дви­гательного нерва - чем выше произведена пере­резка, т.е. чем больше сохранилось трофогенов в периферическом отрезке нерва, тем позднее наступает денервационный синдром. Нейрон вместе с иннервируемой им структурой (напри­мер, мышечным волокном) образует регионар­ный трофический контур, или регионарную тро­фическую систему (рис. 186). Если осуществить перекрестную реиннервацию мышц с разными исходными структурно-функциональными ха­рактеристиками (реиннервация «медленных» мышц волокнами от нейронов, иннервировавших «быстрые» мышцы, и наоборот), то реиннерви-рованная мышца приобретает в значительной мере новые динамические характеристики: «мед­ленная» становится «быстрой», «быстрая» - «мед­ленной».

В денервированном мышечном волокне воз­никают новые трофогены, которые активируют разрастание нервных волокон (sprouting). Ука­занные явления исчезают после реиннервации. Нейродистрофический процесс в других тка­нях. Взаимные трофические влияния существу­ют между каждой тканью и ее нервным аппара­том. При перерезке афферентных нервов возни­кают дистрофические изменения кожи. Перерез­ка седалищного нерва, который является сме­шанным (чувствительным и двигательным), вызывает образование дистрофической язвы в области скакательного сустава (рис. 187). С те­чением времени язва может увеличиться в раз­мерах и охватить всю стопу.

Классический опыт Ф. Мажанди (1824), по­служивший началом разработки всей проблемы нервной трофики, заключается в перерезке у кролика первой ветви тройничного нерва. В ре­зультате такой операции развивается язвенный кератит, вокруг язвы возникает воспаление и в роговицу врастают со стороны лимба сосуды, которые в норме в роговице отсутствуют. Врас­тание сосудов является выражением патологи­ческого растормаживания сосудистых элементов - в дистрофически измененной роговице исчеза­ет фактор, который тормозит в норме рост в нее

Глава 20 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Рис. 186. Трофические связи мотонейрона и мыш­цы. Вещества из тела мотонейрона (МН), его мемб­раны 1, перикариона 2, ядра 3 транспортируются с

антероградным аксоплазматическим током 4 в терминаль 5. Отсюда они, а также вещества, синте­зируемые в самой терминали 6, поступают трансси-

наптически через синаптическую щель (СЩ) в концевую пластинку (КП) и в мышечное волокно (MB). Часть неиспользованного материала поступает обратно из терминали в тело нейрона с ретроград­ным аксоплазматическим током 7. Вещества, образующиеся в мышечном волокне и концевой пластинке, поступают транссинаптически в обрат­ном направлении в терминаль и далее с ретроград­ным аксоплазматическим током 7 в тело нейрона - к ядру 8, в перикарион 9, к мембране дендритов 10.

Некоторые из этих веществ могут поступать из

дендритов (Д) транссинаптически в другой нейрон

через его пресинаптическое окончание (ПО) и из

этого нейрона далее в другие нейроны. Между нейроном и мышцей происходит постоянный обмен веществами, поддерживающими трофику, структур­ную целостность и нормальную деятельность обоих

образований. В этом обмене принимают участие

глиальные клетки (Г). Все указанные образования

создают регионарную трофическую систему (или

трофический контур)

Рис. 187. Трофическая язва в области скакательного

сустава у белой крысы после перерезки седалищного

нерва

сосудов, и появляется фактор, который активи­рует этот рост.

Дополнительные факторы нейродистрофи-ческого процесса.К факторам, участвующим в развитии нейродистрофического процесса, отно­сятся: сосудистые изменения в тканях, наруше­ния гемо- и лимфомикроциркуляции, патоло­гическая проницаемость сосудистой стенки, на­рушение транспорта в клетку питательных и пластических веществ. Важным патогенетичес­ким звеном является возникновение в дистро­фической ткани новых антигенов в результате изменений генетического аппарата и синтеза белка, образуются антитела к тканевым антиге­нам, возникают аутоиммунный и воспалитель­ный процессы. В указанный комплекс патоло­гических процессов входят также вторичное инфицирование язвы, развитие инфекционных повреждений и воспаления. В целом нейродист-рофические поражения тканей имеют сложный многофакторный патогенез (Н. Н. Зайко).

Генерализованный нейродистрофический процесс.При повреждениях НС могут возникать генерализованные формы нейродистрофическо­го процесса. Одна из них проявляется в виде поражения десен (язвы, афтозный стоматит), выпадения зубов, кровоизлияния в легких, эро­зии слизистой и кровоизлияния в желудке (чаще в области привратника), в кишечнике, особенно в области буагиниевой заслонки, в прямой киш­ке. Поскольку такие изменения возникают срав-

нительно регулярно и могут иметь место при разных хронических нервных повреждениях, они получили название стандартной формы нервной дистрофии(А. Д. Сперанский). Весьма часто указанные изменения возникают при по­вреждении высших вегетативных центров, в частности гипоталамуса (при травмах, опухолях), в эксперименте при наложении стеклянного шарика на турецкое седло.

Трофическая иннервация и трофические системы.Все нервы (двигательные, чувствитель­ные, вегетативные, внутрицентральные нервные связи) осуществляют непосредственные трофи­ческие взаимодействия с иннервируемым ими субстратом (периферические ткани, постсинап -тические нейроны). Поэтому каждый нерв, ка­кую бы функцию он ни выполнял, является од­новременно трофическим (А. Д. Сперанский). Наряду с этим существует и специальная иннер­вация (усиливающие нервы, по И. П. Павлову; адаптационно-трофическая симпатическая нер­вная система, по Л. А. Орбели), возникшая в процессе эволюционного развития, которая ре­гулирует в соответствии с текущими потребнос­тями метаболизм органа, его энергетические и трофико-пластические процессы, усиливает при необходимости эти процессы и способствует бы­стрейшему восстановлению трофического и энер­гетического потенциала органа при его функци­онировании.

Нервная система в целом, благодаря много­численным и разнообразным нейрональным свя­зям, представляет собой трофическую сеть. По этой сети распространяются также патогенные факторы эндогенной (патотрофогены, антитела к нервной ткани и нейромедиаторам) и экзоген­ной (токсины, вирусы) природы. В теснейшем трофическом взаимодействии функционируют все главные интегративные системы организма - нервная, эндокринная, иммунная. Наряду с этим периферические ткани, находясь под тро­фическим контролем, сами оказывают трофичес­кое влияние на нервную и другие интегратив­ные системы. Таким образом, существует еди­ная трофическая система организма(Г.Н. Кры-жановский). Первичные нарушения в каком-либо звене этой системы влекут за собой изменения и в других звеньях.

Нарушения нервной трофики составляют важ­ное патогенетическое звено болезней нервной системы и нервной регуляции соматических ор­ганов, поэтому коррекция трофических измене-

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ

ний является необходимой частью комплексной патогенетической терапии.

20.3. ПАТОЛОГИЯ НЕЙРОНА

20.3.1. Нарушение проведения возбуждения

Распространение возбуждения по нервному волокну обеспечивается последовательным соче­танием одних и тех же процессов: деполяриза­цией участка мембраны волокна > входом в этом участке Na⁴ > деполяризацией соседнего участ­ка мембраны > входом в этом участке Na⁺ и т.д.

При недостаточном входе Na⁺ нарушается ге­нерация распространяющегося потенциала дей­ствия и проведение прекращается. Такой эффект имеет место при блокаде Ма⁺-каналов местными анестетиками (новокаин, лидокаин и др.) и ря­дом других химических агентов. Специфическим блокатором Ма⁺-каналов является тетродотоксин - яд, вырабатывающийся во внутренних органах рыбы фугу. Блокирование проведения возбуж­дения вызывают также вещества, нарушающие процесс реполяризации мембраны, связанный с закрыванием Ма⁺-каналов. К ним относятся инсектициды (например, ДДТ), вератридин, ако­нитин, батрахотоксин и др.

Исходная разность концентрации ионов Na⁺ и К⁺по обе стороны мембраны (Na⁺в 10-15 раз больше снаружи, К⁺ в 50-70 раз больше внутри), необходимая для генерации потенциала дей­ствия, восстанавливается и поддерживается ак­тивным транспортом ионов Na⁺-, К⁺-насосом. Он выкачивает наружу Na¹", поступивший внутрь (в цитоплазму) во время возбуждения, в обмен на наружный К⁺, который вышел наружу во время возбуждения. Деятельность насоса, роль кото­рого выполняет встроенная в мембрану Na⁺-, K⁺-АТФаза, обеспечивается энергией, высвобожда­ющейся при расщеплении АТФ. Дефицит энер­гии ведет к нарушению работы насоса, что обус­ловливает неспособность мембраны генерировать потенциал действия и проводить возбуждение. Такой эффект вызывают разобщители окисли­тельного фосфорилирования (например, динит-рофенол) и другие метаболические яды, а также ишемия и длительное охлаждение участка не­рва. Ингибируют насос и, как следствие этого, нарушают проводимость сердечные гликозиды (например, уабаин, строфантин) при их приме­нении в относительно больших дозах.

Проведение возбуждения по аксону наруша­ется при различных видах патологии перифери­ческих нервов и нервных волокон в ЦНС - при воспалительных процессах, рубцовых изменени­ях нерва, при сдавлении нервных волокон, при демиелинизации волокон (аллергические процес­сы, рассеянный склероз), при ожогах и др. Про­ведение возбуждения прекращается при дегене­рации аксона.

20.3.2. Нарушение аксонального
транспорта

Аксональный транспорт из тела нейрона в нервное окончание и из нервного окончания в тело нейрона осуществляется при участии ней-рофиламентов, микротрубочек и контрактильных актино- и миозиноподобных белков, сокращение которых зависит от содержания Са²⁺ в среде и от энергии расщепления АТФ. Вещества, разруша­ющие микротрубочки и нейрофиламенты (кол­хицин, винбластин и др.), недостаток АТФ, ме­таболические яды, создающие дефицит энергии (динитрофенол, цианиды), нарушают аксоток. Аксональный транспорт страдает при дегенера­ции аксона, вызываемой недостатком витамина В_в и витамина В_:) (болезнь бери-бери), промыш­ленными ядами (например, акриламидом, гек-сахлорофосом), солями тяжелых металлов (на­пример, свинца), фармакологическими препара­тами (например, дисульфирамом), алкоголем, при диабете, при сдавлении нервов и при дист­рофических повреждениях нейрона. При пере­рыве аксона возникает уоллеровская дегенера­ция (распад) его периферической части и рет­роградная дегенерация центральной части. Эти процессы связаны с нарушением трофики в обе­их частях аксона.

Расстройства аксонального транспорта трофо-генов и веществ, необходимых для образования и выделения медиаторов нервным окончанием, обусловливают развитие дистрофических изме­нений нейронов и иннервируемых тканей и на­рушение синаптических процессов. Распростра­нение с аксональным транспортом патотрофоге-нов, антител к нервной ткани и к нейромедиато-рам приводит к вовлечению в патологический процесс нейронов в соответствующих отделах ЦНС.

20.3.3. Патология дендритов

Дендриты и их шипики являются самыми

Глава 20 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

ранимыми структурами нейрона. При старении шипики и ветви дендритов редуцируются, при некоторых дегенеративных и атрофических за­болеваниях мозга (старческое слабоумие, болезнь Альцгеймера) они не выявляются. Дендро-ши-пиковый аппарат страдает при гипоксии, ише­мии, сотрясении мозга, стрессорных и невроти-зирующих воздействиях. Патология дендритов связана также с нарушением их микротрубочек, которые исчезают при действии различных па­тогенных агентов.

20.3.4. Патология нейрональных мембран

Повреждения как клеточной (цитоплазмати-ческой), так и внутриклеточных мембран воз­никают при различных патогенных воздействи­ях, и сами являются причиной дальнейшего раз­вития 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, различного рода 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 Са²⁺ и Na⁺ в нейрон и К⁺ - из нейрона; эти процессы в со­четании с недостаточностью энергозависимых Na⁺-, K⁺- и Са²⁺-насосов (их деятельность изме­няется также под влиянием усиленного ПОЛ) приводят к частичной деполяризации мембра­ны. Увеличенный вход Са²⁺ не только вызывает гиперактивацию нейрона, но и при чрезмерном его содержании в клетке ведет к патологичес­ким изменениям метаболизма и внутриклеточ­ным повреждениям. Весь указанный комплекс процессов, если он не подавляется и не компен­сируется, обусловливает гибель нейрона.

Нормализация ПОЛ и стабилизация нейро­нальных мембран должны быть частью комплек­сной патогенетической терапии различных форм патологии НС.

20.3.5. Энергетический дефицит

Потребность нейронов в энергообеспечении -самая высокая из всех клеток организма, и на­рушение энергообеспечения является одной из распространенных причин патологии нейрона. Энергетический дефицит может быть первичным - при действии метаболических ядов (например, динитрофенола, цианидов), либо вторичным - при различных повреждениях, нарушениях крово­обращения, шоке, отеке, общих судорогах, уси­ленной функциональной нагрузке и др. Дефи­цит энергии относится к разряду типовых внут­риклеточных патологических процессов.

Главными условиями развития энергетичес­кого дефицита являются недостаток кислорода и значительное повреждение митохондрий, в которых синтезируется основной носитель энер­гии - АТФ. Причиной дефицита энергии может быть также недостаток субстрата окисления, в частности глюкозы, которая является для мозга основным субстратом окисления. Нейроны коры не имеют запасов глюкозы и потребляют ее не­посредственно из крови (глюкоза свободно про­ходит ГЭБ), поэтому они особенно чувствитель­ны к гипогликемии. Мозг потребляет около 20% от всей находящейся в крови глюкозы. Инсули-новые шоки, применяемые для лечения некото­рых психозов, связаны с глубокой гипоглике­мией и протекают с потерей сознания и нередко с судорогами. При ряде патологических состоя­ний (травматический шок, кровопотеря) мозг может дольше обеспечиваться кислородом и глю­козой благодаря перераспределению крови и уменьшению их потребления другими тканями. Для быстрейшего восстановления деятельности мозга после общих судорог необходим достаточ­но высокий уровень глюкозы в крови. Энергети­ческий дефицит усугубляется нарушением цик­ла Кребса.

При глубоком нарушении окислительного фосфорилирования и синтеза макроэргов источ­ником энергии становится анаэробный гликолиз. Он имеет характер компенсаторного механизма, однако его эффект не может восполнить дефи­цит энергии, а нарастающее увеличение содер­жания молочной кислоты в мозге оказывает от-

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ

рицательное влияние на деятельность нейронов и усугубляет отек мозга.

20.3.6. Эффекты ишемии и гипоксии

В связи с высокой потребностью в энергии нейроны ЦНС нуждаются в значительном кис­лородном обеспечении. Нейрон коры головного мозга потребляет 250-450 мкл 0₂/мин (для срав­нения - глиоцит и гепатоцит потребляют до 60 мкл О₂). Снижение потребления кислорода моз­гом всего лишь на 20% может вызвать потерю сознания у человека. Исчезновение импульсной активности нейронов возникает уже в первые десятки секунд ишемии мозга. Через 5-6 мин после начала асфиксии наступает глубокое и нередко необратимое нарушение деятельности мозга. Гибель нейрона при ишемии является результатом осуществления комплекса взаимо­связанных внутриклеточных процессов (схема 38).

При аноксии головного мозга в первую оче­редь страдает кора. Гибель всего мозга означает «мозговую смерть», которая проявляется в пол­ном исчезновении биоэлектрической активнос­ти. При наступлении «мозговой смерти» соглас­но законодательству можно брать у погибшего

внутренние органы для пересадки - они еще фун­кционируют, так как более резистентны к анок­сии, чем ЦНС. Филогенетически более старые структуры ЦНС (спинной мозг, ствол головного мозга) менее чувствительны к асфиксии, чем молодые (подкорка и особенно кора). Поэтому при запоздалом оживлении организма может наступить декортикация, «бескорковый» орга­низм может существовать на искусственном ды­хании.

Весьма чувствительны к аноксии тормозные механизмы. Одним из следствий этого является растормаживание неповрежденных структур ЦНС. На ранних стадиях ишемии, когда нейро­ны мозга еще способны давать реакцию, они могут гиперактивироваться. На поздних стади­ях ишемии гиперактивация нейронов сменяет­ся их инактивацией.

С входом Na⁺ в нейрон связана первая, ост­рая фаза поражения нейрона. Возрастание кон­центрации Na⁺ в цитозоле нейрона приводит к повышению осмолярности, что обусловливает вход воды в нейрон и его набухание. В дальней­шем повышение осмолярности нейрона связано также с накоплением в нем Са²⁺, молочной кис-

в

Ишемия

J

Накопление возбуждающих аминокислот в синаптической щели

Гиперактивация глутаматных НМДА-рецепторов

Открывание Na- и Са-каналов i

Вход Са'в нейрон

Вход Na⁺ в нейрон

Гиперактивация нейрона

Увеличение содержания цитоплазма-тического Са²'

Образование свободных радикалов,активация

внутриклеточных протеаз,липаз и эндонуклеаз;

нарушение окислительного фосфорилирования,

энергетический дефицит

Вход СГ и воды, набуха­ние нейрона и митохондрий

Повреждение клеточных органелл и мембран, структурный дефицит, дистрофический процесс, дегенерация, гибель нейрона

Глава 20 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

нейрон связана вторая фаза повреждения ней­рона. Возросший вход Са²⁺ в нейрон обусловлен активацией глютаматных рецепторов в связи с усиленным выделением глютамата нервными окончаниями при ишемии. Антагонисты глюта­матных рецепторов и антагонисты Са²⁺ (блока-торы Са²⁺ -каналов) способны предотвратить ише-мическую дегенерацию нейронов и оказать ле­чебный эффект.

Повреждение нейрона происходит не только во время ишемии, но и после нее. Эти поврежде­ния связаны с реперфузией мозга и возобновле­нием циркуляции крови, и именно они могут представлять главную опасность. Большую роль реперфузионных постишемических повреждени­ях играют: новая волна поступления Са²⁺ в ней­рон, перекисное окисление липидов и процессы свободнорадикального окисления, усиленные в связи с действием поступающего кислорода -

Рис. 188. Механизмы контроля за содержанием

внутриклеточного Са²⁺ в нейроне:

1 - поглощение Са²⁺структурами «гладкого эндо-

плазматического ретикулума» (ГВ - везикулами с

гладкой поверхностью, Т - трубочками, цистрена-

ми), кальцийсомами (СаС) и другими микросомами;

этот процесс осуществляется с помощью Са²⁺-АТФазы; 2 - поглощение Са²⁺ митохондриями (М), которое также осуществляется с помощью Са²⁺-АТФазы; 3 - поглощение Са²⁺ связывающими его белками (СаСб); 4 - выведение Са²⁺ из цитозоля нейрона во внеклеточную среду с помощью встроен­ной в нейрональную мембрану Са²⁺-АТФазы, играю­щей роль кальциевой помпы; 5 - выведение Са²⁺ из цитозоля нейрона во внеклеточную среду с помо­щью Ма⁺/Са²⁺-обменника

возрастание содержания молочной кислоты в связи с поступлением глюкозы в условиях нару­шения окислительного фосфорилирования и в связи с возросшим анаэробным гликолизом; про­исходит отек мозга за счет поступления воды из крови при возобновлении циркуляции.

Чрезмерное содержание Са²⁺ в нейроне, с чем связано возникновение ишемической и постише-мической дегенерации нейрона, обусловлено не только усиленным входом Са²⁺, но и нарушени­ем механизмов его внутриклеточного гомеоста-за (рис. 188). В сложный комплекс Са²"¹ -индуци­руемых внутриклеточных повреждений входят: альтерация внутриклеточных белков, усиленный фосфолипазный гидролиз и протеолиз, разруше­ние внутриклеточных структур, повреждение цитоплазматической и внутриклеточных мемб­ран, набухание нейронов, нарушение деятельно­сти генома. При критическом возрастании ин­тенсивности этих процессов происходят необра­тимые повреждения и гибель нейрона, возника­ет так называемая «кальциевая смерть»*.

На поздних стадиях патологического процес­са, вызванного ишемией мозга, а также при хро-низации процесса возникает новый комплекс вторичных изменений - дегенеративно-дистрофи­ческие процессы, нарушения энзимных и мета­болических систем, сосудистые изменения, об­разование антител к мозговой ткани, аутоиммун­ная агрессия и др. Они составляют патогенети­ческую структуру постишемической энцефало­патии, которая может продолжать развиваться (прогредиентное развитие). Эти процессы, а так­же изменения в других системах и органах с их последствиями имеют место и после реанимации организма, особенно если она была затяжной и поздней. В своей совокупности они составляют патогенетическую структуру постреанимацион­ной болезни (В.А. Неговский).

Гипоксия той или иной степени сопровожда­ет многие (если не все) формы патологии мозга. Являясь типовым и неспецифическим процес­сом, она, однако, может вносить значительный вклад в его развитие. Вместе с тем умеренная

* Нарушение внутриклеточного гомеостаза Са²⁴ может иметь место не только при ишемии, но и при других формах патологии нервной системы, при чрезмерной и длительной гиперактивации нейрона, особенно в условиях энергетичес­кого дефицита, при усиленном действии глютамата и пр. Оно относится к типовым внутриклеточнымпатологичес­ким процессам.

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ

гипоксия может стимулировать метаболические и пластические процессы в нейроне, способство­вать адаптации и повышению резистентности, повышать трофический и пластический потен­циал нейрона, усиливать адаптационные возмож­ности мозга. Дозированная гипоксия применя­ется для профилактики и лечения ряда заболе­ваний центральной нервной системы.

20.3.7. Синаптическая стимуляция и повреждение нейронов

Возбуждающая синаптическая стимуляция может играть важную роль в развитии патоло­гии нейрона. Усиленная и длительная синапти­ческая стимуляция сама по себе вызывает фун­кциональное перенапряжение нейрона, его стресс, который может завершиться дегенерацией внутриклеточных структур. Стрессорные повреж­дения усиливаются при нарушениях микроцир­куляции и мозгового кровообращения, при дей­ствии токсических факторов.

Первостепенное значение синаптическая сти­муляция имеет при развитии аноксических (ише-мических) повреждений. Культура тканей ней­ронов становится чувствительной к аноксии лишь после установления синаптических контактов между нейронами. Весьма чувствительны к анок­сии нейроны коры и гиппокампа, в которых имеется высокая плотность возбуждающих си­наптических входов. Синаптическая стимуляция реализуется через действие возбуждающих ами­нокислот (глутамат, аспартат, L-гомоцистеинат), причем эти повреждения подобны тем, которые возникают при ишемии и связаны с увеличен­ным содержанием внутриклеточного Са²⁺. Этот эффект известен как нейротоксическое (или цитотоксическое) действие возбуждающих ами­нокислот. С синаптической гиперактивацией, действием возбуждающих аминокислот и гипок­сией связаны повреждение и гибель нейронов при эпилептическом статусе и в постишемичес-ком периоде. При этом к патогенному действию указанных факторов присоединяется энергети­ческий дефицит.

В связи с изложенным становятся понятны­ми благоприятные эффекты (т.е. ослабление си-наптического воздействия) уменьшения функ­циональной нагрузки, предотвращение дополни­тельных раздражений, «охранительное», по И.П. Павлову, торможение обратимо поврежденных нейронов.

20.3.8. Нарушение структурного
гомеостаза нейрона

Значительную роль в патологии нейрона иг­рают нарушения внутриклеточного структурно­го гомеостаза. В норме процессы изнашивания и распада внутриклеточных структур уравнове­шиваются процессами их обновления и регене­рации. Совокупность этих процессов составляет динамический структурный внутриклеточный гомеостаз.

Внутриклеточная регенерация - универсаль­ный биологический механизм, имеющий место во всех клетках организма. Для жизнедеятель­ности нейрона, который, как высокодифферен-цированная клетка, не способен митотически делиться, этот механизм имеет существенное значение - 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 их восстановле­нием - происходят глубокие нарушения дина­мического структурного гомеостаза нейрона; при прогрессировании этого процесса нейрон поги­бает.

20.3.9. Нарушение деятельности
нейрона при изменении процессов
внутриклеточной сигнализации

После восприятия рецептором сигнала (свя­зывания рецептором нейромедиатора, гормона и др.) в нейроне возникает каскад цепных метабо­лических процессов, обеспечивающих необходи­мую активность нейрона. Существенную роль в этих процессах играют так называемые усили­тельные, или пусковые, ферменты и образую­щиеся под их влиянием вещества-посредники, вторичные мессенджеры.

Глава 20 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Два типа из указанных процессов наиболее изучены: в одном из них (система АЦ-аза -цАМФ) роль пускового усилительного фермента играет аденилатциклаза (АЦ-аза), а роль связан­ного с ней вторичного мессенджера - цикличес­кий аденозинмонофосфат (цАМФ); в другом (си­стема фосфоинозитидов) пусковым ферментом является фосфолипаза С, а в качестве вторич­ных мессенджеров выступают инозиттрифосфат (ИФ.1) и диацилглицерин (ДАГ). Роль универ­сального вторичного мессенджера играет Са²⁺, принимающий участие практически во всех внут­риклеточных процессах. Существенным резуль­татом деятельности указанных систем и Са²⁺ является активация ряда протеинкиназ, кото­рые обеспечивают фосфорилирование и повыше­ние, таким образом, активности различных функ­циональных белков - мембранных, цитоплазма-тических и ядерных, ионных каналов, с чем свя­заны осуществление функций нейрона и его жизнедеятельность.

Совокупность указанных каскадных мембран­ных и внутриклеточных процессов составляет эндогенную усилительную систему нейрона, которая может обеспечить многократное усиле­ние входного сигнала и возрастание его эффекта на выходе из нейрона. Так, каскад метаболичес­ких процессов АЦ-азного пути может усилить эффект стимула в 10⁷ - 10⁸ раз. Благодаря этому возможны выявление и реализация слабого сиг­нала, что имеет особое значение в условиях па­тологии, при нарушении синаптического прове­дения.

Многие изменения функций нейрона связа­ны с действием патогенных агентов на те или иные звенья указанных систем внутриклеточной сигнализации. Фармакологическая коррекция деятельности нейрона и эффекты лечебных средств также реализуются через соответствую­щие изменения этих систем. Так, холерный и коклюшный токсины действуют на процессы, связанные с активностью мембранных G-белков, активирующих или угнетающих АЦ-азу. Ксан-тины (теофиллин, кофеин) обусловливают накоп­ление цАМФ, что приводит к усиленной деятель­ности нейрона. При действии ряда противосудо-рожных препаратов (например, дифенилгидан-тоина, карбамазепина, бензодиазепинов) и пси­хотропных средств (например, трифтазина) уг­нетаются разные пути фосфорилирования бел-

ков, благодаря чему снижается активность ней­ронов. Ионы лития, применяемые при лечении некоторых эндогенных психозов, ослабляют де­ятельность системы фосфоинозитидов. С усилен­ным входом Са²⁺ связана эпилептизация нейро­нов, блокада этого входа антагонистами Са²⁺ по­давляет эпилептическую активность.

20.3.10. Гиперактивность нейрона

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 деполяризацион-ный сдвиг (ПДС) в мембране, на высоте которо­го возникает высокочастотный разряд (рис. 189). Такой вид гиперактивности рассматривается как проявление эпилептизации нейрона.

Указанный сдвиг баланса между возбуждени­ем и торможением может быть обусловлен либо первичным усиленным возбуждением нейрона, преодолевающим тормозный контроль, либо пер­вичной недостаточностью тормозного контроля. Первый механизм реализуется значительной деполяризацией мембраны и усиленным входом Na⁺ и Са²⁺ в нейрон, второй - расстройством ме­ханизмов, обеспечивающих гиперполяризацию мембраны: нарушением выхода К⁺ из нейрона и входа С1~ в нейрон.

Существенным эндогенным регулятором ак­тивности нейрона является у-аминомасляная кислота (ГАМК). Она вызывает торможение ней­рона при связывании со своим рецептором, вхо­дящим в сложный белковый дГАМК-комплекс, который состоит из нескольких субъединиц; при активации комплекса под влиянием ГАМК уси­ливается поступление С1~ в нейрон. При растор-маживании нейрона в связи с ослаблением ги­перполяризации и деполяризацией мембраны происходит усиление поступления Са²⁺ в нейрон. Кроме того, Са²⁺, находясь уже в цитозоле, на­рушает поступление С1~ в нейрон, ослабляя, та­ким образом, изнутри «ГАМКергическое» тор­можение. Со всеми этими путями действия Ca^2f

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ

связана эпилептизация нейрона, возникающая под влиянием конвульсантов, которые наруша­ют ГАМКергическое торможение. Многие кон-вульсанты (например, пенициллин, коразол и др.) оказывают сложное действие на нейрон, одновременно активируя возбуждающие и инак-тивируя тормозные механизмы.

Хроническая стимуляция нейрона (например, при прямом электрическом раздражении, синап-тическом воздействии, под влиянием возбужда­ющих аминокислот и др.) даже слабой интен­сивности может с течением времени привести к гиперактивации нейрона. С другой стороны,

д

Рис. 189. Различные виды спонтанной активности нейрона в эпилептическом очаге, вызванном столб­нячным токсином в двигательной зоне коры голов­ного мозга кошки: нижние кривые (Б,Е) - последо­вательные (через 40; 45; 85; 90 и 130 с) после А записи электрической активности нейрона, сделан­ные с помощью внутриклеточного отведения. Верх­ние кривые - потенциалы, регистрируемые одновре­менно с поверхности мозга в эпилептическом очаге (ЭкоГ). Нейрон может генерировать с разной часто­той регулярные потенциалы действия (А, Б, Д) и ПДС с высокочастотным разрядом (В, Г); на кривой Е видно, как регулярные высокочастотные разряды

завершают ПДС. Во время ПДС на ЭкоГ в зоне очага появляется спайковый разряд (В, Г). Эпилеп­тический очаг создан в соматосенсорной зоне кошки столбнячным токсином (микроинъекция). Отметка времени и сигнала: для ЭкоГ 100 мкВ, для внутри­клеточного отведения 20 мВ; время 40 с

выключение афферентации нейрона также обус­ловливает гиперактивацию нейрона. Этот эффект объясняется повышением чувствительности ней­рона при денервации 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 входа Са²⁺ и восста­новление тормозного контроля.

20.4. ГЕНЕРАТОРЫ ПАТОЛОГИЧЕСКИ УСИЛЕННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ (ГПУВ)

■

20.4.1. Понятие и общая характеристика

Расстройство деятельности ЦНС возникает при воздействии достаточно мощного потока импульсов, способного преодолеть механизмы регуляции и тормозного контроля других отде­лов ЦНС и вызвать их патологическую актив­ность. Столь мощный поток импульсов проду­цируется группой гиперактивных нейронов, об­разующих генератор патологически усиленного возбуждения (Г. Н. Крыжановский).

Генератор - это агрегат гиперактивных взаи­модействующих нейронов, продуцирующий не­контролируемый поток импульсов. Интенсив­ность и характер этого потока не соответствуют поступающему сигналу и определяются только особенностями структурно-функциональной орга­низации генератора. Вследствие того, что ней­роны генератора активируют друг друга, гене­ратор способен самоподдерживать свою актив­ность, не нуждаясь в постоянной дополнитель­ной стимуляции извне.

Возникая при повреждениях нервной систе­мы, генератор становится эндогенным механиз­мом развития патологического процесса. Он ле­жит в основе разнообразных нервных рас­стройств, относящихся к разным сферам деятель­ности нервной системы. Поэтому его образова­ние имеет характер практически универсально­го патогенетическогомеханизма. Оно является типовымпатологическим процессом, осуще­ствляющимся на уровне межнейрональных от-

Глава 20 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

ношений. Электрофизиологическим выражени­ем деятельности генератора служат суммарные потенциалы составляющих его нейронов. В ка­честве примера таких потенциалов можно при­вести электрическую активность, регистрируе­мую в области генератора в гигантоклеточном ядре продолговатого мозга (рис. 190) и в эпи­лептическом очаге в коре головного мозга, кото­рый является одним из видов генератора.

20.4.2. Патогенетическое значение ГПУВ

Основное патогенетическое значение генера­тора заключается в том, что он гиперактивирует тот отдел ЦН€, в котором он возник или с кото­рым он непосредственно связан, вследствие чего этот отдел приобретает значение патологической детерминанты (см. разд. 20.5), формирующей патологическую систему (см. разд. 20.6). По­скольку патологические системы лежат в осно­ве соответствующих нервных расстройств (ней-ропатологических синдромов), образование гене-

Рис. 190. Характер вызванной активности в гиган­токлеточном ядре кошки в норме и при формирова­нии в нем генератора после введения столбнячного

токсина: А - реакция гигантоклеточного ядра в норме на слабое одиночное раздражение икронож­ного нерва; реакция того же гигантоклеточного ядра на одиночное раздражение той же силы того же нерва при формировании в ядре генератора через 2 ч (Б), 3 ч (В) и 4 ч (Г) после введения в ядро столбнячного токсина: длительные, возрастающие со временем по частоте и амплитуде послеразряды, которые могут продолжаться неопределенное долгое время, - генерирование интенсивного самосдержива­ющего возбуждения

ратора является инициальным звеном этих рас­стройств, возникающим на уровне межнейро-нальных отношений. Экспериментально это до­казывается тем, что, создавая генератор в опре­деленных отделах ЦНС, можно вызвать соответ­ствующие нейропатологические синдромы (на­пример, различные виды болевых и судорожных синдромов, паркинсонический синдром, ряд эмо­ционально-поведенческих расстройств и др.

20.4.3. Образование и деятельность ГПУВ

Генератор может образовываться при действии разнообразных веществ экзогенной или эндоген­ной природы, вызывающих либо нарушение ме­ханизмов тормозного контроля (что влечет за собой растормаживание и гиперактивацию ней­ронов), либо непосредственную гиперактивацию нейронов. В последнем случае тормозные меха­низмы сохранены, но они функционально неэф­фективны и неспособны нормализовать деятель­ность нейронов. Во всех случаях обязательным условием образования и деятельности генерато­ра является недостаточность торможения состав­ляющих его нейронов.

Примером образования генератора при пер­вичном нарушении торможения могут быть ге­нераторы, возникающие при действии столбняч­ного токсина, стрихнина, пенициллина и дру­гих конвульсантов. Примером образования ге­нератора при первичной гиперактивации нейро­нов могут быть генераторы, возникающие при усиленной и продолжительной синаптической стимуляции, при действии возбуждающих ами­нокислот (в частности, глютамата), при неглу­бокой ишемии и постишемической реперфузии ЦНС, при соответствующих изменениях рецеп-торных, мембранных и метаболических процес­сов. Генератор может возникать также при де-афферентации нейронов после перерезки нервов и спинного мозга, с чем связаны деафферента-ционные болевые синдромы.

На ранних стадиях развития генератора, ког­да тормозные механизмы еще сохранены, а воз­будимость нейронов невысокая, генератор акти­вируется достаточно сильными стимулами, по­ступающими через определенный вход в состав­ляющую его группу нейронов. На поздних ста­диях, когда возникает глубокая недостаточность тормозных механизмов и значительно повыша-

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ

ется возбудимость нейронов, генератор может активироваться различными стимулами из раз­ных источников, а также активироваться спон­танно благодаря деятельности значительно и устойчиво измененных нейронов.

Характер деятельности генераторов, образу­ющихся в разных отделах ЦНС и в разных ус­ловиях, неодинаков. Он определяется особенно­стями структурно-функциональной организации генератора. В связи с этим разные генераторы, а также один и тот же генератор на разных стади­ях своего развития, продуцируют различные по своему характеру и продолжительности потоки импульсов. С этим связаны особенности вызы­ваемых генератором патологических реакций и протекания приступов при тех или иных пато­логических синдромах.

20.5. ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕТЕРМИНАНТА

20.5.1. Понятие и общая
характеристика

Образование генератора не всегда имеет сво­им следствием возникновение патологических реакций. При блокаде распространения генери­руемого возбуждения механизмами тормозного контроля генератор оказывается функциональ­но изолированным и не вызывает системных патологических эффектов. Патология возника­ет, если гиперактивируемый под влиянием ге­нератора отдел ЦНС активно влияет на другие образования ЦНС, вовлекает их в патологичес­кую реакцию и объединяет их в новую, патоди-намическую организацию - патологическую си­стему (Г. Н. Крыжановский). Во многих случа­ях, вчастности на ранних стадиях образования патологической системы и востровозникающих патологических системах, такой гиперактивный отдел ЦНС детерминирует также и характер де­ятельности индуцированной им патологичес­кой системы, он приобретает значение пато­логической детерминанты.Роль патологической детерминанты может играть любое образование ЦНС (отдел, ядро, нервный центр и пр.).

20.5.2. Патогенетическое значение
патологической детерминанты

Патологическая детерминанта является фор­мирующим, ключевым и управляющим звеном

Глава 20 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

патологической системы. Она представляет со­бой эндогенный механизм дальнейшего разви­тия патологического процесса. Возникновение детерминанты относится к разряду типовых патологических процессов, реализующихся на системном уровне. Поскольку детерминанта оп­ределяет характер активности частей системы и их взаимодействие внутри системы, она являет­ся выражением принципа внутрисистемныхотношений.

Примером патологической детерминанты в коре головного мозга является мощный эпилеп­тический очаг, под влиянием которого форми­руется комплекс из разрозненных, более слабых очагов эпилептической активности (ЭпА) (рис. 191). Такой очаг не только формирует эпилепти-

Рис. 191. Формирование комплекса очагов эпилеп­тической активности под влиянием детерминирован­ного эпилептического очага:

А - слабые разрозненные эпилептические очаги в зоне 2 и 3, вызванные аппликацией соответственно пенициллина и стрихнина. Зона 4 не подвергалась воздействию конвульсантов; Б - мощный эпилепти­ческий очаг в зоне 1, вызванный аппликацией ацетилхолина с прозерином, и трансформация эпилептической активности в зонах 2 и 3 под влиянием очага в зоне 1, характер активности в очагах 2 и 3 приближается к характеру активности очага в зоне 1; В - образование комплекса очагов с единым («ацетилхолиновым») характером активнос­ти, детерминированным влиянием очага в зоне 1;

Г - распад комплекса эпилептических очагов с единым характером активности и появление разроз­ненных эпилептических очагов с прежней активнос­тью после подавления детерминированного очага в зоне 1 локальной аппликацией нембутала

43 Закат № 532

ческий комплекс, представляющий собой пато­логическую (эпилептическую) систему, но и оп­ределяет характер активности других очагов и всего комплекса как единой системы. Если по­давить с помощью фармакологических средств или хирургически удалить детерминантный очаг, то комплекс распадается и вместо него вновь воз­никают отдельные эпилептические очаги.

20.5.3. Возникновение и деятельность патологической детерминанты

Детерминанта может объединять структуры ЦНС в патологическую систему и определять характер активности этих структур и системы в целом при условии, если ее влияния способны преодолеть механизмы регуляции подчиняемых ей структур. Такую способность приобретает ги­перактивное образование ЦНС, продуцирующее достаточно мощную функциональную посылку. В большинстве случаев гиперактивацию данно­го образования осуществляет возникший в нем генератор. Ослабление по каким-либо причинам механизмов регуляции тех структур, которые воспринимают влияния детерминанты, способ­ствует реализации этих влияний. Так, в форми­рование эпилептической системы в виде комп­лекса эпилептических очагов (см. рис. 191) вов­лекаются прежде всего те зоны коры головного мозга, которые были изменены под влиянием малых доз конвульсантов (зоны 2 и 3); зона 4, не подвергавшаяся воздействию конвульсантов, осталась невовлеченной в комплекс.

На ранних стадиях развития нервных рас­стройств патологическая детерминанта активи­руется специфическими модальными стимула­ми, т. е. раздражениями, которые адекватны для образования ЦНС, ставшего детерминантой (на­пример, световыми раздражениями, если детер­минантой являются образования в системе зри­тельного анализатора, болевыми - если детерми­нанта возникла в системе болевой чувствитель­ности и пр.). Эта закономерность распространя­ется и на расстройства высшей нервной деятель­ности, на невротические реакции: их детерми­нанта облегченно активируется при действии тех раздражителей, которые обусловили ее образо­вание (например, те же конфликтные невроти-зирующие ситуации и пр.). Указанные особен­ности определяют специфику провоцирующих воздействий, вызывающих приступы при соот-

ветствующих нервных расстройствах. На по­здних стадиях детерминанта может активиро­ваться стимулами различной модальности, в свя­зи с чем приступы могут провоцироваться раз­ными воздействиями. Кроме того, патологичес­кая детерминанта может активироваться спон­танно в связи со спонтанной активацией генера­тора.

Отделы ЦНС, испытывающие длительное вли­яние патологической детерминанты, с течением времени могут сами становиться детерминанта­ми. Вначале такая вторичная детерминанта за­висима от первичной: она исчезает, если ликви­дируется первичная детерминанта. В дальней­шем вторичная детерминанта может приобрести самостоятельное патогенетическое значение. Обычно вторичной патологической детерминан­той становится следующее звено той же патоло­гической системы. Но ею может быть образова­ние, относящееся к другой физиологической си­стеме; в таком случае из этой физиологической системы формируется новая патологическая си­стема. Иногда вторичная детерминанта оказы­вается более сильной, чем первичная, и стано­вится ведущей. Установление первичной и вто­ричной детерминант имеет важное значение для понимания патогенетических особенностей нерв­ных расстройств, их правильной диагностики и патогенетической терапии.

Патологическая детерминанта является наи­более резистентной частью патологической сис­темы. При подавлении патологической системы или при ее естественной ликвидации детерми-нантная структура сохраняется еще тогда, ког­да другие образования системы уже нормализо­вались и вышли из ее состава («детерминанта умирает последней»). При восстановлении пато­логической системы под влиянием новых пато­генных воздействий раньше других активирует­ся детерминантная структура («детерминанта воскресает первой»), которая способствует вос­становлению патологической системы.

20.6. ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

20.6.1. Понятие и общая характеристика

Патологическая система - новая патодинами-ческая организация, возникающая в ЦНС в ус­ловиях повреждения, деятельность которой име­ет биологически отрицательное значение (Г. Н.

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ

Крыжановский). Главным биологическим при­знаком патологической системы является ее ди-задаптивное или прямое патогенное значение для организма. Этот признак существенным образом отличает патологическую систему от физиоло­гической системы, деятельность которой имеет адаптивное значение и направлена на достиже­ние полезного для организма результата.

В одних случаях патологическая система воз­никает в результате гиперактивации и выхода из-под контроля физиологической системы, в других - путем вовлечения поврежденных и не­поврежденных образований ЦНС в новую, не существовавшую ранее структурно-функциональ­ную организацию.

Возникновение патологической системы пред­ставляет собой следующий этап эндогенизации патологического процесса и механизм его даль­нейшего развития. Формирование и деятельность патологической системы относятся к разряду типовыхпатологических процессов, реализую­щихся на уровне системных отношений.

Наглядным примером деятельности патоло­гической системы является патологический че-сательный рефлекс. Он возникает при создании генератора в брахиальном отделе спинального аппарата чесательного рефлекса. В этих услови­ях данный аппарат становится .патологической цетерминантой, которая превращает физиологи­ческий чесательный рефлекс в патологический. Животное начинает расчесывать задней лапой зону проекции рефлекса на передней конечнос­ти. Эти расчесывания возникают спонтанно. С течением времени, по мере развития патологи­ческой системы, они становятся все более час­тыми, продолжительными и ожесточенными и могут завершаться раздиранием тканей. Живот­ное не в состоянии прекратить эти расчесыва­ния, несмотря на их бесполезность и вредящий эффект. Подобного рода неукротимое насиль­ственное поведение наблюдается при многих формах патологии нервной системы у человека.

20.6.2. Структурно-функциональная организация и особенности деятельности патологической системы

На рис. 192 представлена принципиальная схема организации патологической системы. Ключевым системоорганизующим и управляю­щим звеном является патологическая детерми-

нанта с ее механизмом гиперактивации в виде генератора (блок Г-Д). Промежуточные (блок П) и центральные эфферентные звенья (блок ЦЭ) развивают деятельность, которая соответствует особенностям активности патологической детер­минанты. Если патологическая система имеет вы­ход на периферию, то в ее структуру входит и периферический орган, который становится ор­ганом-мишенью (блок ОМ). В этом случае дея­тельность патологической системы проявляется в виде измененной функции органа - патологи­ческого эффекта (блок ПЭф). Если конечным звеном патологической системы являются струк­туры мозга, то ее эффект выражается в наруше­нии соответствующих функций мозга.

От всех звеньев патологической системы идут обратные отрицательные связи к тем же звень­ям и к детерминанте. Однако в отличие от физи­ологической системы, где подобные связи регу­лируют деятельность системы, в патологической системе они функционально неэффективны, так как не корригируют (или плохо корригируют) патологическую детерминанту, которая вслед­ствие недостаточности тормозных механизмов выходит из-под контроля. Тормозные механиз­мы относительно недостаточны и в других отде­лах патологической системы. Поэтому система в целом практически выходит из-под общего ин-тегративного контроля ЦНС. Наряду с этим, бла­годаря постоянной активности, положительные связи между частями патологической системы упрочиваются, проведение возбуждения по этим связям облегчается. Вследствие этогос течени­ем времени патологическая система становится все более резистентной к регулирующим влия­ниям со стороны антисистемы и мозга и в целом к лечебным воздействиям. Она работает по жес-ткопрограммному принципу,реализуя усилен­ные влияния патологической детерминанты.

На ранних стадиях процесса патологическая система вслед за патологической детерминантои активируется модально специфическими для нее раздражителями, на поздних стадиях она может активироваться различными, в том числе слу­чайными, стимулами, а также спонтанно. По­этому на поздних стадиях приступы, характер­ные для деятельности данной патологической системы (например, эпилептические припадки, эмоциональные аффекты, приступы боли и пр.), могут провоцироваться различными раздраже­ниями, возникать спонтанно, становясь все бо-

Глава 20 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

1111 11 И 11

Рис. 192. Принципиальная схема организации патологической системы; Г-Д - патологическая детерминанта с генератором патологически усилен­ного возбуждения; П - промежуточные центральные звенья; ЦЭ - центральные эфферентные звенья; ОМ -орган-мишень; ПЭф - конечный патологический эффект. Стрелки с белыми треугольниками - воз­буждающие связи: стрелки с черными треугольни­ками - тормозные связи; перечеркнутые двумя чертами черные треугольники - глубокая недоста­точность тормозных связей, одной чертой - относи­тельная недостаточность

лее частыми, продолжительными и интенсивны­ми.

В начальной стадии патологическая система зависима от патологической детерминанты, она активируется при возбуждении детерминанты и исчезает при ликвидации детерминанты. На по­здних стадиях вследствие упрочения структуры патологической системы последняя менее зави­сима от первичной детерминанты и может про­должать действовать и после удаления детерми­нанты.

20.6.3. Патогенетическое значение патологической системы

Патологические системы лежат в основе раз­нообразных нервных расстройств, относящихся к различным сферам деятельности нервной сис­темы, поэтому их образование имеет значение практически универсального патогенетическо­го механизма.

Деятельность патологической системы клини­чески выражается в виде нейропатологического синдрома или симптомов. Каждый синдром имеет свою патологическую систему. Простые, линей­ные патологические системы проявляются в виде симптомов или мономорфных синдромов. При­мером сравнительно простой патологической системы является патологическая система опи­санного выше патологического чесательного реф­лекса. Многозвеньевые, разветвленные патоло­гические системы служат патогенетической ос-

новой сложных полиморфных синдромов. Пос­ледние могут быть также выражением комплек­са различных патологических систем, имеющих общую первичную патологическую детерминан­ту. В качестве примера таких патологических систем можно привести паркинсонизм, эмоцио­нально-поведенческие расстройства и др.

Последовательно реализующаяся патогенети­ческая триада «генератор - патологическая де­терминанта - патологическая система» является эндогенным механизмом возникновения различ­ных нервных расстройств, проявляющихся в виде соответствующих нейропатологических син­дромов.

Создание генераторов в определенных, пато­генетически значимых для нейропатологических синдромов структур ЦНС делает эти структуры гиперактивными, вследствие чего они приобре­тают значение патологических детерминант. Клиническим проявлением деятельности этих патологических систем служат соответствующие нейропатологические синдромы. Это положение лежит в основе воспроизведения эксперименталь­ных моделей различных нейропатологических синдромов: центральных болей спинального про­исхождения (генератор в дорзальных рогах спин­ного мозга); невралгии тройничного нерва (ге­нератор в каудальном ядре тройничного нерва); таламического болевого синдрома (генератор в интраламинарном ядре таламуса); вестибулопа-тии - крыса вертится вокруг продольной оси своего тела (генератор в вестибулярном ядре Дей-терса); фотогенной эпилепсии (генератор в сис­теме зрительного анализатора - в латеральном коленчатом теле); патологически удлиненного сна (генератор в сомногенной системе); сложно­го психоаффективного патологического состоя­ния (генератор в эмоциогенной системе); пато­логическое пищедобывательное поведение типа насильственной формы поведения (генератор в латеральном гипоталамусе); паркинсонического синдрома (генератор в хвостатых ядрах).

Один из важных патогенетических механиз­мов функционирования патологической системы заключается в том, что она подавляет активность физиологических систем, в том числе и антиси­стем, и компенсаторные процессы. Этот меха­низм способствует развитию патологического процесса, особенно при продолжающемся дей­ствии этиологического фактора. Он приводит в конечном счете к дезорганизации деятельности

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ

ЦНС, весьма значительной на поздних стадиях процесса.

12
Далее ⇒