Патофизиология органов и систем


Тяжелая миастения. 

Нарушения моторных единиц могут быть обусловлены нарушением взаимодействия ацетилхолина с его рецептором на постсинаптической мембране (мембране концевой пластинки). Характерный пример такой патологии — тяжелая миастения — болезнь, поражающая людей разного возраста. Она характеризуется мышечной слабостью, быстрой мышечной утомляемостью и весьма быстрым (но преходящим) ослаблением симптомов после введения больным блокаторов холинэстеразы.

В начале болезни обычно поражаются мышцы головы, что приводит к опущению одного или обоих век (птоз), диплопии, расстройствам речи, жевания и глотания. С течением времени поражение мышц может приобретать генерализованный характер. При этом, как и при других болезнях моторных единиц, особенно опасны нарушения дыхательной мускулатуры.

В основе симптомов тяжелой миастении лежит снижение числа ацетилхолиновых рецепторов (до 1/3 нормального числа) на постсинаптической мембране, сочетающееся с упрощением морфологии постсинаптической мембраны, сглаживанием складок, увеличением ширины синаптической щели. Снижение числа ацетилхолиновых рецепторов влечет за собой уменьшение потенциала концевой пластинки, который может оказаться ниже порогового для возбуждения мембраны известной части мышечных волокон. Число волокон, в которых потенциал концевой пластинки не достигает порога возбуждения, резко возрастает при повторном возбуждении нерва, поскольку выброс ацетилхолина на повторные нервные импульсы и в норме прогрессивно уменьшается. Это объясняет феномен быстрого мышечного утомления при миастении.

Уменьшение числа ацетилхолиновых рецепторов на мембране концевой пластинки, как и изменение морфологии нервно-мышечных контактов, является следствием образования в крови больных антител к рецепторам ацетилхолина. Взаимодействие двухвалентных антител с ацетилхолиновыми рецепторами приводит к образованию перекрестных связей между рецепторами, стягиванию рецепторов в относительно крупные кластеры на мембране и быстрой интернализации кластеров путем эндоцитоза с последующим разрушением рецепторов внутри клетки с помощью лизосомальных ферментов. Образование комплексов «антиген— антитело» активирует комплемент, который разрушает постсинаптическую мембрану.

Причина возникновения аутоиммунного ответа при тяжелой миастении неизвестна. Возможно, что начало ответа связано с патологией тимуса, которая обнаруживается у 75 % всех больных. Известно, что в тимусе имеются миоподобные клетки с поверхностно расположеными ацетилхолиновыми рецепторами, и по разным причинам эти клетки могут подвергаться иммунной атаке со стороны окружающих их иммунокомпетентных клеток. Другая возможность появления аутоантител — иммунный ответ на инфекционные агенты (вирусы), имеющие в своем составе антигены, гомологичные структурам рецептора для ацетилхолина.

Существует четыре способа патогенетического лечения тяжелой миастении:

  • повторное применение антихолин-эстеразных веществ, снижающих разрушение ацетилхолина в синаптической щели; тимэктомия;
  • иммуносупрессивная терапия, в том числе и кортикостероидная;
  • плазмаферез в целях удаления из крови аутоантител.

Болезни двигательных единиц могут быть обусловлены блокадой холинэстеразы, как это бывает, например, при отравлениях фосфорорганическими соединениями, к которым относятся некоторые боевые отравляющие вещества и пестициды.

Боевые отравляющие вещества — блокаторы холинэстеразы — были впервые изобретены в Германии. Отсюда буква G (German) в их кодовых названиях: GA (табун), GB (зарин), GD (зоман). Эти вещества иногда называют G-газами, хотя при обычной температуре это жидкости. К этой же группе принадлежит и четвертое известное отравляющее вещество VX (V-venom, яд). Нервные яды могут применяться в артиллерийских снарядах, ими можно загрязнять воду и продукты. Пары нервных ядов тяжелее воздуха, поэтому скапливаются в низинах.

По химической структуре все нервные яды — органические эфиры производных фосфорной кислоты, сходные с фосфорорганическими пестицидами, но сильнее последних. Они инактивируют ацетилхолинэстеразу, необратимо связываясь с ее молекулами. Клиническая картина отравления нервными ядами складывается из симптомов, обусловленных замедлением разрушения ацетилхолина холинэстеразой в холинергических синапсах и соответственно сверхвозбуждением М- и Н-холинорецепторов, а также из симптомов блокады холинергических синапсов в результате избыточного накопления в них ацетилхолина. Кроме того, картина отравления зависит от дозы нервного яда и от пути проникновения его в организм. К симптомам, связанным с возбуждением М-холинорецепторов, можно отнести миоз (сужение зрачка), слизетечение из носа, бронхоспазм, увеличение секреции слизи бронхами, кашель, тошноту, рвоту, кардиоспазм, спазм мускулатуры кишечника, брадикардию, частое непроизвольное мочеиспускание и другие симптомы.

К симптомам, связанным с активацией и последующей блокадой Н-холинорецепторов, относятся непроизвольные, беспорядочные сокращения скелетных мышц и затем вялый паралич скелетных мышц, паралич дыхательных мышц. Бледность и преходящий подъем артериального давления связаны с возбуждением Н-холинорецепторов синаптических ганглиев. Следующее затем снижение артериального давления связано с блокадой холинергической передачи в симпатических ганглиях. При вдыхании больших доз нервных ядов судороги, блокада нервно-мышечной передачи, обструкция дыхательных путей и остановка дыхания развиваются в течение 1—2 мин.

Для лечения отравлений нервными ядами применяют атропин и пралидоксим. Атропин конкурентно тормозит мускариновые эффекты нервных ядов. Его назначают в дозах 10— 20 мг с интервалом 2—3 ч). Пралидоксим (только при раннем применении) способен разрывать связь нервных ядов с ацетилхолинэстеразой. Для профилактики отравлений можно применять обратимые блокаторы холинэстеразы (пиридостигмин), способные защитить холинэстеразу от необратимого взаимодействия с нервными ядами.

Миопатии.

Патология двигательных единиц может быть обусловлена болезнями самих мышц — миопатиями. Различают врожденные и приобретенные миопатии. Примером врожденных миопатии может служить мышечная дистрофия Дюшенна — болезнь, наследуемая по рецессивному, связанному с полом типу. Обнаруживается у мальчиков в возрасте до 5 лет. Приводит к смерти на третьем десятилетии жизни. Характеризуется прогрессирующей дистрофией скелетной мускулатуры, которая обычно начинается с мышц нижних конечностей. В основе болезни лежит генетическая патология мышечной мембраны. В крови увеличено содержание цитоплазматических ферментов (креатинфосфокиназы, глутаматоксалоацетаттрансаминазы, лактатдегидрогеназы).

Другим примером врожденных миопатий может служить миотоническая мышечная дистрофия — мышечная слабость, сочетающаяся с замедлением расслабления мышцы. Она обусловлена не вполне ясной патологией цитоплазматической мембраны, которая способствует возникновению в мембране повторных потенциалов действия, поддерживающих длительное сокращение мышцы.

Пример приобретенной миопатии — дерматомиозит, характеризующийся покраснением кожи верхней части туловища, лица, кожи над суставами и мышечной слабостью (преимущественно проксимальных мышц конечностей). Патогенез болезни не известен. В 10 % всех случаев у взрослы* имеется связь со злокачественными новообразованиями. Гистологические исследования обнаруживают различную степень мышечной дистрофии, лимфоцитарную инфильтрацию мышц. Предполагают, что повреждение мышц обусловлено иммунными механизмами.

Спинальный шок

Спинальный шок — неврологический синдром, возникающий немедленно после полной поперечной перерезки (разрыва) спинного мозга.

Синдром характеризуется: полной утратой произвольных и рефлекторных сокращений мышц, получающих иннервацию из поврежденных сегментов и из сегментов, расположенных ниже места травмы; падением тонуса этих мышц; полным отсутствием вегетативных рефлексов, осуществляющихся при участии нейронов крестцовых сегментов спинного мозга — рефлексов опорожнения .мочевого пузыря и прямой кишки; полной утратой всех видов чувствительности тех органов и тканей, афферентные нервы которых входят в спинной мозг ниже места травмы.

Потеря чувствительности при спинальном шоке является необратимой. Что же касается спинномозговых рефлексов, то вслед за периодом арефлексии, который у человека продолжается от нескольких недель до нескольких месяцев, начинается период их постепенного восстановления. Раньше других восстанавливается сгибательный рефлекс, затем — сухожильные рефлексы и перекрестный разгибательный рефлекс.

Одновременно с соматическими восстанавливаются и вегетативные рефлексы — рефлекс опорожнения мочевого пузыря и рефлекс опорожнения прямой кишки. Затем возникает стадия гиперрефлексии — усиления рефлексов, когда, например, в ответ на легкий укол кожи ноги булавкой у больного возникает сильное сокращение всех сгибательных мышц соответствующей конечности. Согнутая в голеностопном, коленном и тазобедренном суставах нога подтягивается к животу и удерживается в таком положении длительное время. Иногда одновременно со сгибанием конечности происходит рефлекторное опорожнение мочевого пузыря и прямой кишки. Гиперрефлексия соматических рефлексов сочетается с гиперрефлексией вегетативных рефлексов. На более поздних стадиях возможно увеличение мышечного тонуса и развитие спастической параплегии. Вначале, как правило, развивается спастическая контрактура сгибательных мышц, которая затем может смениться спазмом мышц-разгибателей.

Механизмы спинального шока.

Механизмы спинального шока не вполне ясны. Возникающая тотчас после травмы арефлексия обусловлена отчасти гибелью сегментарных нейронов в месте повреждения. Однако главная ее причина — в глубоком торможении непострадавших спинномозговых нейронов, которое развивается после того, как они лишаются нисходящих надсегментарных управляющих влияний. Стадию гиперрефлексии объясняют следующими причинами: денервированные (лишенные нисходящих влияний) нейроны приобретают повышенную чувствительность к нейромедиаторам; денервация спинномозговых нейронов является стимулом для разрастания (спрутинга) окончаний аксонов сохранившихся нейронов, которые образуют новые синаптические контакты на месте утраченных. Это значительно расширяет число нейронов, участвующих в каком-либо сегментарном рефлекторном ответе.

Нарушения движений могут быть обусловлены повреждением ствола мозга, который включает в себя продолговатый мозг, мост, средний мозг.

Двигательная система ствола мозга играет решающую роль в интегративных реакциях, связанных с переработкой информации, необходимой для поддержания позы, поступающей от рецепторов внутреннего уха и от рецепторов растяжения мышц шеи. Ствол мозга является источником всех нисходящих двигательных путей, идущих к спинному мозгу, исключая кортико-спинальные тракты. Через ствол мозга проходят восходящие пути от спинного мозга к ядрам таламуса. В стволе мозга расположены ядра черепно-мозговых нервов. Наконец, в ретикулярной формации ствола мозга расположены такие жизненно важные центры, как дыхательный и сосудодвигательный, центр глотания, центр, управляющий деятельностью желудочно-кишечного тракта, центры пробуждения и бодрствования. Уже небольшие повреждения ствола мозга могут привести к тяжелым последствиям.

Повреждения ствола мозга могут быть обусловлены патологическими процессами, первично локализованными вне пределов ствола мозга или внутри самой паренхимы ствола мозга. Примером патологии первого рода может служить невринома слухового нерва — доброкачественная опухоль, возникающая из шванновских клеток миелиновой оболочки VIII нерва. Рост опухоли приводит вначале к повреждению самого слухового нерва, что вызывает звон в ушах, глухоту. Затем обнаруживаются расстройства чувствительности, связанные с повреждением расположенного рядом тройничного нерва. Далее возникают периферические парезы, связанные с повреждением лицевого нерва и нарушением движений, обусловленные повреждением мозжечка. В конце концов возникают симптомы, обусловленные сдавлением кортико-спинальных трактов, и другие расстройства.

Причиной первичного повреждения паренхимы ствола мозга может быть рассеянный склероз (чаще у молодых) или расстройства кровообращения, связанные с повреждением основной артерии и ее ветвей (чаще у пожилых). Невропатологам известны специальные синдромы, связанные с повреждением сосудистых ветвей, снабжающих различные отделы продолговатого мозга и моста. К числу наиболее тяжелых расстройств движений, возникающих при повреждениях ствола мозга, следует отнести гемии квадриплегию, вызванные соответственно односторонним или двусторонним повреждением кортико-спинальных трактов; нарушения движений, связанные с повреждением мостомозжечковых связей; парезы и параличи, обусловленные повреждением черепно-мозговых нервов.

Нарушения движений могут быть вызваны повреждением высших мотонейронов, управляющих произвольными движениями. Тела этих мотонейронов расположены в двигательной (моторной) коре больших полушарий (поле 4 по Бродману), в премоторной коре, находящейся кпереди от передней центральной извилины (поле 6) и в соматосенсорной коре (поля 3, 2, 1). Аксоны высших мотонейронов покидают кору, вступают в белое вещество головного мозга, проходят через заднее колено внутренней капсулы и направляются к ядрам черепномозговых нервов (кортико-бульбарный тракт) и к нейронам спинного мозга (кортико-спинальный тракт).

На границе между продолговатым и спинным мозгом большая часть волокон кортико-спинального тракта переходит на противоположную сторону (перекрещивание пирамид) и идет вниз вдоль спинного мозга, занимая дорсальную часть боковых столбов — латеральный кортико-спинальный тракт. Некоторая часть неперекрешивающихся волокон располагается в вентральных стволах спинного мозга, образуя вентральный кортико-спиналь ный тракт. Волокна кортико-спинальных трактов оканчиваются на нейронах основания дорсальных рогов спинного мозга и на нейронах промежуточной зоны спинного мозга.

Небольшая часть волокон кортикоспинального тракта образует прямые моносинаптические контакты с мотонейронами мыши, управляющих движениями в дистальных суставах верхних конечностей. Кортико-бульбарные волокна, управляющие произвольными движениями мышц лица и головы, оканчиваются в сенсорных и в моторных ядрах черепно-мозговых нервов в стволе мозга. У человека кортико-бульбарные волокна образуют моносинаптические связи с мотонейронами ядер тройничного, лицевого и подъязычного нервов.

Ядра тройничного нерва получают билатеральные проекции. Такие же проекции получают и ядра лицевого нерва, хотя мотонейроны, иннервирующие мышцы нижней части лица, получают преимущественно контралатеральные проекции и повреждение кортико-бульбарных волокон вызывает парезы мышц на противоположной стороне.

Повреждения кортико-спинального тракта.

Нарушения кортико-спинальной системы относятся к сравнительно частым неврологическим расстройствам, поскольку они могут возникнуть при повреждении любого компонента двигательной системы — коры головного мозга, ствола мозга или спинного мозга.

Повреждения высших мотонейронов, как и повреждения других нейронов, приводят к появлению негативных и позитивных симптомов. К негативным симптомам относятся: утрата способности осуществлять независимые движения отдельных групп мышц как результат повреждения прямых связей коры с мотонейронами спинного мозга — ослабление силы, уменьшение скорости произвольных движений и даже полная невозможность произвольных движений.

К позитивным симптомам относятся: усиление тонуса пораженных мышц, усиление (повышение) сухожильных рефлексов этих мышц, появление необычных (патологических) рефлексов. Увеличение мышечного тонуса и повышение сухожильных рефлексов является следствием растормаживания нисходящих ретикуло-спинальных путей, оказывающих постоянное (тоническое) возбуждающее действие на а- и у-мотонейроны спинного мозга. Растормаживание в свою очередь возникает в результате повреждения кортико-бульбарного тракта. Классическим примером патологических рефлексов является рефлекс Бабинского — разгибание большого и в меньшей степени других пальцев стопы в ответ на тактильное раздражение кожи подошвы — рефлекс, который обнаруживается в норме только у новорожденных детей (у взрослых здоровых людей раздражение кожи стопы вызывает сгибание всех пальцев стопы). Другой пример патологических рефлексов — хватательный рефлекс сгибание пальцев руки в ответ на тактильное раздражение кожи ладони.

Параличи, вызванные повреждением высших мотонейронов (центральные параличи), не сопровождаются в отличие от периферических параличей существенной атрофией пораженных мышц и появлением в них спонтанной фасцикулярной активности.

Симптоматика поражений кортико-спинального тракта определяется и локализацией повреждения. Ограниченные повреждения моторной коры, которая имеет соматотопическую организацию, приводят к контралатеральным монопарезам. Повреждения кортико-спинального тракта в области внутренней капсулы или в области ножек мозга (мест компактного сосредоточения кортико-спинальных волокон) приводят к контралатеральным гемипарезам.

Своеобразные нарушения движений возникают при повреждениях премоторной коры, дополнительных двигательных областей коры и задних отделов теменной коры — тех областей коры, которые играют решающую роль в планировании всего комплекса движений, необходимых для достижения определенной цели в той или иной конкретной обстановке. Человек утрачивает способность воспроизводить (повторять) предъявляемые ему движения. утрачивает ранее приобретенные двигательные навыки (навыки игры на музыкальных инструментах, шитья, вязания, пользования ножом и вилкой и т.п.).

Поражения мозжечка.

Нарушения движений могут быть обусловлены повреждениями мозжечка, который является органом, обеспечивающим оптимальное (наиболее быстрое и экономное) выполнение команд, отдаваемых двигательной корой головного мозга. Это возможно потому, что мозжечок непрерывно получает информацию от коры головного мозга о планируемых движениях, а от нейронов спинного мозга и периферических рецепторов — о том, как эти команды в действительности выполняются. Обработка этой информации внутри нейронных цепей мозжечка позволяет находить ошибки в выполнении движений и немедленно вносить соответствующие коррекции, воздействуя на нейроны ствола мозга и нейроны коры головного мозга.

Важнейшим клиническим симптомом повреждения мозжечка следует считать асинергию — нарушение координации сокращений агонистических и антагонистических мышц, которая необходима для выполнения плавных и точных движений. В результате больной не может быстро начать и быстро завершить (остановить) движение. Амплитуда движений и их направления оказываются ошибочными (дисметрия), и больной, желающий, например, взять какой-либо предмет, несколько раз промахивается, прежде чем коснется его руками. Асинергия мышц ног приводит к атаксии — нарушениям походки, при которых больной постоянно теряет и с большим трудом восстанавливает вертикальное положение тела, широко расставляет ноги («пьяная походка»).

Еще один характерный симптом поражения мозжечка — ослабление мышечного тонуса (гипотония), которое обнаруживается как понижение сопротивления мышц их пассивному растяжению. Гипотония является результатом ослабления или прекращения постоянной спонтанной активности нейронов глубоких ядер мозжечка, которая оказывает возбуждающее действие на кортико-спинальные и руброспинальные нейроны. В результате резко ослабевает активность ϒ-мотонейронов спинного мозга и падает возбудимость рецепторов растяжения мышц, что приводит к ослаблению рефлексов на растяжение.

Весьма характерным для поражения мозжечка является тремор — непроизвольное дрожание конечностей, обусловленное попеременным сокращением антагонистических мышц. Тремор наблюдается во время движений конечностей и особенно сильно выражен на стадии завершения движений — интенционный тремор. У сидящих или стоящих больных иногда можно наблюдать тремор мышц туловища — титубацию. Мозжечковые нарушения управления мышцами, участвующими в артикуляции, приводят к скандированной речи — медленной, монотонной речи с растянутым произношением слогов.

Симптоматика мозжечковых расстройств зависит от локализации повреждений. Повреждения срединной части мозжечка (червя мозжечка) сопровождаются расстройствами координации мышц туловища. Повреждения латеральных отделов коры мозжечка — асинергией мышц конечностей на стороне повреждения. Билатеральные повреждения приводят к расстройствам речи. Нарушения равновесия особенно выражены при повреждениях флоккулонодулярной доли мозжечка. которая имеет прямые афферентные связи с рецепторами органов равновесия внутреннего уха и с вестибулярными ядрами ствола мозга.

Повреждения передних срединных отделов мозжечка — червя и прилегающих к нему областей коры — приводят преимущественно к нарушениям походки, связанным с расстройствами координации сокращений мышц нижних конечностей. Встречаются у хронических алкоголиков. Повреждения глубоких ядер мозжечка вызывают более тяжелые симптомы, чем повреждения коры мозжечка. Симптомы повреждений мозжечка ослабевают со временем, если сами повреждения не прогрессируют.

Повреждения базальных ганглиев. 

Нарушения движений могут быть обусловлены повреждением крупных подкорковых ядер — базальных ганглиев. К базальным ганглиям относятся нуклеус каудатус, путамен, которые имеют общее происхождение и объединены под названием «стриатум», глобус паллидус, нуклеус субталамикус и субстанция нигра. Базальные ганглии получают афферентные сигналы от различных отделов новой коры головного мозга, а выходящие от базальных ганглиев сигналы возвращаются через таламус к префронтальной и премоторной областям коры головного мозга.

Вся приходящая к базальным ганглиям информация поступает в стриатум, вся выходящая из базальных ганглиев информация передается к ядрам таламуса через внутреннюю часть глобус паллидус и субстанцию нигра. При этом нейроны внутренней части бледного шара оказывают тоническое тормозящее действие на таламические нейроны, интенсивность которого изменяется под влиянием сигналов, поступающих к нейронам бледного шара из других базальных ганглиев.

Болезни базальных ганглиев приводят к появлению непроизвольных движений (дискинезий). замедлению движений, расстройствам мышечного тонуса и позных рефлексов. Непроизвольные движения, характерные для повреждения базальных ганглиев, включают в себя: тремор (ритмические колебательные движения какой-либо части тела); атетоз (медленные, вращательные, вычурные движения пальцев и кистей рук, иногда пальцев стоп); хорею (быстрые, внезапные, бесцельные вздрагивания мышц конечностей и лица, которые можно принять за гримасничанье); баллизм (сильные неожиданные взмахи конечностей, в которые прежде всего вовлечены проксимальные суставы).

Одним из наиболее частых неврологических расстройств вообще и самым частым синдромом повреждения базальных ганглиев является синдром Паркинсона (или просто паркинсонизм). Синдром обнаруживается обычно у людей в возрасте около 60 лет и характеризуется: постоянным тремором мышц в покое (мышцы сокращаются с частотой 3 — 6 в секунду); увеличением мышечного тонуса (ригидностью мышц); невозможностью быстро начать и быстро остановить начатое движение, медленным выпол

нением самих движений (акинезия, брадикинезия). Это — патология, которая приводит к характерной мелкой, семенящей, шаркающей походке с наклоненным вперед туловищем, к обеднению мимики, расстройствам речи и глотания.

Наиболее постоянной патологией базальных ганглиев, обнаруживаемой у больных синдромом Паркинсона, является прогрессирующая дегенерация дофаминергических нейронов, тела которых располагаются в компактной части субстанции нигра, а аксоны проецируются в стриатум. Конечным результатом гибели нигростриарных нейронов является усиление тонической активности нейронов внутренней части бледного шара, что сопровождается избыточным торможением таламокортикальных нейронов. Полагают, что это снижает активность прецентральных моторных полей, участвующих в управлении движениями. Причина гибели нейронов черного вещества в большинстве случаев паркинсонизма остается неизвестной. Есть данные о том, что у людей с синдромом Паркинсона избирательно возрастает интенсивность перекисного окисления липидов в черном веществе головного мозга.

Терапия синдрома Паркинсона имеет своей целью восстановление нигростриарных связей или, по меньшей мере, снижение дефицита дофамина в стриатум. В этих целях больным назначают диоксифенилаланин (Л-ДОФА) — вещество, которое превращается в дофамин под действием фермента ДОФА-декарбоксилазы. Применение Л-ДОФА увеличивает содержание дофамина в базальных ганглиях, что значительно снижает ригидность и в меньшей степени мышечный тремор. С разным успехом применяют также хирургическую трансплантацию в область стриатум клеток мозгового вещества надпочечников, клеток черного вещества плода человека. полимерные капсулы с микропорами, содержащие хромаффинную ткань надпочечников или дофамин-продунирующие опухолевые клетки.

Повреждения базальных ганглиев лежат в основе болезни Гантингтона, характеризующейся тяжелыми расстройствами психики (прежде всего глубокой депрессией) и появлением непроизвольных хореипободных движений. Болезнь наследуется по аутосомально-доминантному типу и обнаруживается впервые в возрасте от 40 до 60 лет. Неврологические расстройства обусловлены запрограммированной преждевременной смертью определенных нейронов головного мозга, преимущественно средних и мелких нейронов нуклеус каудатус и путамен.

Гибель нейронов приводит к изменениям содержания в базальных ганглиях различных нейромедиаторов, в частностиγ-аминомасляной кислоты (ГАМК). Уменьшение содержания ГАМ К сопровождается растормаживанием (усилением активности) нигростриарной дофаминовой системы, т.е. приводит к патологии, в известной степени обратной той, что имеется при болезни Паркинсона.

Некоторый положительный терапевтический эффект при болезни Гантингтона дает применение блокаторов дофаминовых рецепторов (хлорпромазина, бутирофенона) и веществ, истощающих запасы дофамина в нервных клетках (резерпина). Механизм дегенерации нейронов стриатум при болезни Гантингтона неизвестен. В то же время обнаружено, что у больных имеется дефектный ген на 4-й хромосоме, который отличается от нормального наличием нестабильного отрезка ДНК, имеющего необычно высокое (до 60 и более) число повторяющихся тринуклеотидных последовательностей цитозин-аденин-гуанин.

Боль

Боль — одна из самых частых причин обращения больного к врачу — неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, связанное с действительным (реальным) или возможным (потенциальным) повреждением тканей. Возникновение боли при повреждении общеизвестно. Именно поэтому и врач, и сам субъект, испытывающий боль, расценивают ее как симптом болезни. Однако во многих случаях боль возникает под влиянием потенциально повреждающих стимулов еще до того, как возникнет повреждение. В связи с этим боль рассматривают как систему предупреждения о возможном повреждении.

Различают острую (длящуюся менее трех месяцев) и хроническую (более продолжительную) боль. Боль, в особенности хроническая, оказывает глубокое воздействие на психику больного и может стать фактором, определяющим (мотивирующим) все его действия и поступки. Хроническая боль не только причиняет тяжелые психические страдания, но и способна вызывать соматические расстройства, например угнетение механизмов иммунитета.

Болевые рецепторы.

Ч. Шеррингтон (1906) впервые предположил существование у животных и человека рецепторов, специализирующихся на предупреждении организма о повреждении. Он предложил называть такие рецепторы ноцицепторами (от лат. посеопосеrе — вредить, повреждать). Теперь установлено, что роль ноцицепторов выполняют свободные окончания тонких миелинизированных эфферентных волокон группы Аδ и немиенилизированных эфферентных групп С. Афферентные волокна группы Аδ имеют диаметр от 1 до 4 мкм и проводят импульсы со скоростью 5 — 30 м/с. Афферентные волокна группы С имеют диаметр меньше 1 км и проводят возбуждение со скоростью 0,5 — 2 м/с. Ноцицептивные окончания эфферентных волокон группы Аδ активируются сильными механическими и термическими стимулами. Их активация сопровождается ощущением острой, колющей, локализованной боли. Окончания аффрентных волокон группы С возбуждаются в основном химическими веществами, образующимися в очаге повреждения, но также и сильными механическими и термическими стимулами. Их называют полимодальными ноцицепторами. Возбуждение этих волокон сопровождается возникновением плохо локализованной, длительной, жгучей боли. Вещества, возбуждающие ноцицепторы, называются алгезирующими агентами. К ним принадлежат многие медиаторы воспаления, такие как гистамин, серотонин, брадикинин, ионы калия, ионы водорода.

Порог возбуждения ноцицепторов снижается в результате их повторной стимуляции. Это явление называется сенситизаиией. Это происходит, например, в очаге воспаления или ишемии и приводит к тому, что уже слабые раздражения соответствующих рецептивных зон вызывают импульсные раз-, ряды ноцицепторов и ощущение боли. Ответы ноцицепторов на алгезирующие агенты резко усиливаются в присутствии простагландинов, поэтому боль в месте воспаления может быть заметно ослаблена применением аспирина и других блокаторов циклооксигеназы — фермента, начинающего синтез простагландинов. Как в коже, так и во внутренних органах существует особая популяция «спящих», или «молчащих», ноцицепторов, которые вообще не отвечают на первые ноцицептивные стимулы и могут быть обнаружены только через некоторое время после начала воспаления.

Периферические проводники болевой чувствительности — афферентные волокна групп А5 и С — являются периферическими отростками первичных чувствительных нейронов, тела которых расположены в спинальных ганглиях. Центральные аксоны этих нейронов входят в спинной мозг в составе дорсальных корешков. Войдя в мозг, каждое ноцицептивное афферентное волокно делится на две ветви — восходящую и нисходящую. Каждая из этих ветвей соответственно поднимается или опускается на один-три сегмента в составе тракта Лиссауэра, после чего образуются синаптические контакты с нейронами дорсального рога. Одна группа ноцицептивных волокон контактирует с наиболее поверхностно расположенными нейронами дорсального рога — нейронами первой и второй пластинок. Другие ноцицептивные волокна проникают в глубь серого вещества и оканчиваются на нейронах основания дорсального рога — главным образом на нейронах пятой и седьмой пластинок. Многие из нейронов первой пластинки отвечают исключительно или преимущественно на ноцицептивные стимулы. Их называют специфическими ноцицептивными нейронами. Нейроны основания дорсального рога отвечают как на ноцицептивные, так и на неноцицептивные — механические и термические раздражения. Они относятся к нейронам «широкого динамического диапазона» или к нейронам с множественными рецептивными полями.

Медиаторы ноцицептивных афферентных нейронов. 

Передача ноципептивной информации с первичных афферентных волокон на нейроны дорсального рога осуществляется при участии различных нейромедиаторов — возбуждающих аминокислот (глутаминовой, аспарагиновой) и нейропептидов, в частности, вещества Р — пептида, состоящего из 11 аминокислотных остатков. В значительной части ноцицептивных афферентов аминокислотные и пептидные медиаторы сосуществуют и высвобождаются из пресинаптических окончаний этих волокон в спинном мозге одновременно.

Доказано, что кратковременные ноцицептивные стимулы вызывают кратковременные разряды вторичных ноцицептивных нейронов, обусловленные преимущественно высвобождением глутамата. Продолжительные и сильные ноцицептивные стимулы вызывают длительные высокочастотные разряды тех же нейронов, обусловленные совместным действием возбуждающих аминокислот и нейропептидов. В ноцицептивных нейронах возникает при этом состояние гиперчувствительности, которое проявляется, например, в том, что они начинают отвечать интенсивной импульсацией на относительно слабые залпы импульсов в ноцицептивных афферентах. Вещество Р и другие нейропептиды, содержащиеся в афферентных волокнах группы С. высвобождаются не только из центральных, но и из периферических терминалей этих нейронов. Высвобождаемые на периферии нейропептиды участвуют в воспалительных реакциях в качестве медиаторов воспаления. Они способствуют развитию гиперемии, увеличивают проницаемость микроциркуляторных сосудов, вызывают дегрануляцию тучных клеток.

Пути проведения болевой чувствительности.

Аксоны ноцицептивных нейронов дорсального рога переходят на противоположную сторону в составе передней комиссуры, расположенной кпереди от центрального канала. Затем они направляются в головной мозг, формируя спиноталамический тракт, занимающий переднебоковые отделы белого вещества спинного мозга. В действительности различают два спиноталамических тракта: новый — неоспиноталамический, расположенный латерально, и старый — палеоспиноталамический, расположенный медиально.

Волокна неоспиноталамического тракта оканчиваются преимущественно в вентробазальных ядрах таламуса, нейроны которых проецируются в соматосенсорную кору больших полушарий. Активация этого тракта — латеральной системы боли — ответственна как за само ощущение, так и за качественную оценку и локализацию боли.

Восходящие волокна палеоспино-таламического тракта оканчиваются первоначально на нейронах ретикулярной формации ствола мозга, которые посылают аксоны к интраламиварным ядрам таламуса и другим отделам мозга. Палеоспиноталамический тракт является поэтому на самом деле спиноретикулоталамическим трактом. Нейроны интраламинарных ядер таламуса проецируются в лимбическую и лобную кору. Активация палеоспиноталамического тракта — медиальной системы боли — ответственна за аффективный и мотивационный компоненты боли.

Небольшая часть восходящих аксонов ноцицептивных нейронов спинного мозга, примыкающих к спиноталамическому тракту, оканчивается в верхних и нижних буграх четверохолмия, формируя спинотектальный тракт. Нейроны этого тракта участвуют в модуляции боли и в интеграции визуальной и соматической сенсорной информации.

Ноцицептивные волокна групп А5 и С, иннервирующие органы передней части головы, входят в состав тройничного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов. Все они являются периферическими отростками нейронов, тела которых расположены в чувствительных ганглиях соответствующих черепно-мозговых нервов. Центральные отростки этих нейронов входят в ствол мозга и направляются книзу, образуя так называемый спинальный тракт тройничного нерва, занимающий латеральные участки нижнего отдела моста, продолговатого мозга и двух верхних шейных сегментов спинного мозга. Волокна этого тракта оканчиваются на нейронах спинального ядра тройничного нерва, которое расположено рядом, медиальнее самого тракта. Ростральная часть этого ядра (pars oralis) получает импульсацию от рецепторов рта, губ и носа: промежуточная (pars interpdaris) — от пульпы зубов; каудальная (pars caudalis) — от лица, рта и зубной пульпы.

Аксоны ноцицептивных нейронов спинального ядра тройничного нерва переходят на противоположную сторону через ретикулярную формацию ствола мозга, поднимаются вблизи волокон медиальной петли и оканчиваются в задних и задневентральных отделах таламуса, образуя передний тригеминоталамический тракт. Таламические нейроны, возбуждаемые импульсами в тригеминоталамическом тракте, проецируются в соматосенсорную кору. Тригеминоталамический тракт, который относится к латеральной системе боли, обеспечивает появление острой, хорошо локализованной боли. Диффузная, плохо локализованная боль, ощущаемая в передних отделах головы, обусловлена активацией тригеминоретикулоталамического пути, который является частью медиальной системы боли. Аксоны вторичных нейронов этого пути оканчиваются на нейронах ретикулярной формации ствола мозга. Нейроны ретикулярной формации посылают аксоны к интраламинарным ядрам таламуса, нейроны которых имеют диффузные проекции в коре мозга.

Модуляция боли.

Восприятие боли может сильно изменяться под влиянием лекарств, дополнительных ноцицептивных и неноцицептивных раздражений, а также в связи с эмоциональными переживаниями. Высокая изменчивость (пластичность) боли предполагает существование специальных модулирующих боль механизмов. Действие таких механизмов обнаруживается уже на уровне болевых рецепторов и во всех синаптических реле в путях проведения боли.

Важнейшим центром модуляции, боли является область среднего мозга, расположенная вокруг сильвиевого водопровода. Электрическая стимуляция околоводопроводного серого вещества у животных и у человека вызывает глубокую аналгезию, которая сохраняется длительное время после прекращения раздражения. Вызываемая таким образом стимуляционная аналгезия обусловлена: изменением аффективного восприятия боли и торможением ноцицептивных нейронов в спинном мозге.

Изменение аффективного восприятия боли следует считать результатом воздействия нейронов околоводопроводного серого вещества на интраламинарные ядра таламуса, передающие ноцицептивную информацию к лимбической коре мозга. Торможение нейронов спинного мозга опосредуется активацией нисходящих проекций, связывающих околоводо-проводное серое вещество с серотонинергическими нейронами ядер продолговатого мозга, в частности, с нейронами большого ядра шва и с норадренергическими нейронами, сосредоточенными в локус церулеус. Аксоны тех и других нейронов идут к нейронам спинальных ядер тройничного нерва и желатинозной субстанции спинного мозга. Возбуждение серотонинергических волокон сопровождается блокадой выброса возбуждающих нейропередатчиков из пресинаптических окончаний ноцицептивных афферентных волокон в спинном мозге. Возбуждение норадренергических волокон вызывает постсинаптическое торможение ноцицептивных нейронов.

Вызываемая раздражением околоводопроводного серого вещества стимуляционная аналгезия во многих отношениях сходна с аналгезией, возникающей после введения морфина, и она сопровождается высвобождением эндогенных пептидов, взаимодействующих с теми же рецепторами, что и экзогенный морфий. Все эндогенныеопиоидные пептиды (таково их название) происходят из более крупных молекул-предшественниц и могут быть разделены на три группы: энкефалины, эндорфины,динорфины. Эндогенные опиоидные пептиды обнаружены в различных структурах нервной системы, участвующих в передаче или в модуляции ноцицептивной информации, — в дорсальных рогах спинного мозга, в продолговатом мозге, околоводопроводном сером веществе, гипоталамусе и др.

Модулирующее боль действие опиатов осуществляется не только внутри центральной нервной системы. Опиатные рецепторы существуют на периферических окончаниях ноцицептивных афферентов и число этих рецепторов возрастает во время воспаления. В связи с этим важно, что опиоидные пептиды могут синтезироваться не только клетками центральной нервной системы, но и клетками иммунной системы, участвующими в воспалительных реакциях — макрофагами и лимфоцитами. Таким образом, эти клетки в механизмах воспаления играют роль модуляторов боли.

Нарушения болевой чувствительности. 

Нарушения болевой чувствительности могут быть либо в форме снижения и полной потери болевых ощущений (гипалгезия, аналгезия), либо в форме повышения болевой чувствительности (гипералгезия), а также в форме различных центральных и периферических болевых синдромов. Аналгезии возникают при повреждении путей проведения болевой чувствительности, например, при ранениях периферических нервов. При этом в случае повреждения смешанного нерва наряду с болевой утрачиваются и другие виды чувствительности, а кроме того, возникает паралич соответствующих мышц.

Пути проведения болевой чувствительности в спинном мозге не совпадают с путями проведения проприоцептивной и тактильной чувствительности, но частично совпадают с путями проведения температурной чувствительности. Поэтому ограниченные повреждения спинного мозга могут вызвать изолированное выпадение болевой и часто температурной чувствительности. Так бывает, в частности, при травмах переднебоковых отделов спинного мозга, где расположены волокна спиноталамического тракта.

Другой причиной аналгезии может быть сирингомиелия — болезнь, связанная с образованием кист-расширений внутри центрального канала спинного мозга и пролиферацией окружающих канал астроцитов. Это вызывает повреждение нервных проводников передней белой комиссуры спинного мозга, т.е. повреждение перекрещивающихся здесь аксонов вторичных ноцицептивных и температурных нейронов. Повреждаются, как правило, шейные сегменты спинного мозга, и аналгезия распространяется прежде всего на кожу рук, верхней части груди, спины, шеи.

Термином «гипералгезия» обозначают повышение болевой чувствительности кожи. Кожная гипералгезия имеет, как правило, ограниченное поле и проявляется тем, что уже самые обычные воздействия на кожу — прикосновение, трение — вызывают боль. Характерным примером может служить гипералгезия после ультрафиолетового облучения (солнечного загара). Различают первичную и вторичную гипералгезию.

Первичная гипералгезия обнаруживается в месте воспаления кожи, вызванного различными воздействиями. При этом зона гипералгезии, как правило, совпадает с зоной воспалительной гиперемии. Первичные гипералгезии обусловлены появлением в зоне воспаления специальных химических веществ — алгезирующих агентов, сенситизирующих ноцицепторы. Первичные гипералгезии сохраняются обычно в течение всего времени воспаления.

Вторичная гипералгезия обнаруживается в участках кожи, окружающих зону воспаления и гиперемии. Порог возбуждения ноцицепторов соответствующих кожных зон не изменен, однако сверхпороговые ноцицептивные стимулы вызывают чрезвычайно неприятные болезненные ощущения.

Полагают, что вторичная гипералгезия обусловлена сенситизацией вторичных ноцицептивных нейронов дорсальных рогов спинного мозга. Вторичная гипералгезия сохраняется не более 48 ч после возникновения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.