Глава 20 патофизиология нервной системы

20.1. ЭТИОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ НЕРВНЫХ РАССТРОЙСТВ

20.1.1. Причины и условия возникновения нарушений деятельности нервной системы

Патогенные факторы, вызывающие повреж­дения нервной системы (НС) и нарушение ее деятельности, имеют экзогенную либо эндоген­ную природу. Экзогенные патогенные факто­ры могут быть специфически, избирательно нейротропными, поражающими определенные структуры НС, и неспецифическими, повреж­дающими не только нервные, но и другие тка­невые элементы. К экзогенным факторам, пора­жающим нервную систему, относятся биологи­ческие возбудители: вирусы (бешенство, поли­омиелит), микробы (лепра), растительные ток­сины (стрихнин, кураре), микробные токсины (ботулинический, столбнячный), спирты (этило­вый, метиловый), ядохимикалии (хлорофос), отравляющие вещества и др. Специфическим для человека патогенным фактором является слово. Оно может вызвать нарушения психической де­ятельности, поведения, расстройства различных функций. Нарушения деятельности нервной си­стемы и нервной регуляции функций могут быть вызваны условнорефлекторно.

Эндогенные патогенные факторы делятся на первичные и вторичные. К первичным относятся наследственные нарушения деятельности гене­тического и хромосомного аппаратов нейронов, с ними связаны наследственные болезни нервной системы (болезнь Дауна, эндогенные психозы и др.), нарушения кровообращения в различных отделах ЦНС, ишемия и др.

К вторичным эндогенным патогенным воз­действиям относятся те, которые возникают в самой нервной системе после повреждающего действия первичных агентов в ходе развития патологического процесса. Это - изменения ней­ронов, нарушение выделения и рецепции ней-ромедиаторов, приобретенные альтерации гено­ма нейронов, изменения межнейрональных от-

ношений, нервной трофики и др. Универсаль­ное патогенетическое значение имеет формиро­вание агрегатов гиперактивных нейронов, пред­ставляющих собой генераторы патологически усиленного возбуждения (сокращенно - генера­торы), образование патологических детерминант и патологических систем. Важную роль патоген­ного фактора играют антитела к нервной ткани, образующиеся, как правило, на более поздних стадиях патологического процесса.

Возникновение вторичных эндогенных пато­генных факторов означает этап эндогенизации патологического процесса. На этом этапе непос­редственной причиной развития процесса явля­ются уже не первичные, а вторичные эндоген­ные механизмы, присущие самой измененной нервной системе. Однако этиологические перво­причины и на этом этапе не теряют своего зна­чения - их патогенное действие ведет к новым повреждениям, к усилению уже возникших или к появлению новых вторичных эндогенных па­тогенных механизмов.

Понимание указанных особенностей патоге­неза и знание механизмов каждой стадии раз­вития патологического процесса необходимы для проведения адекватной патогенетической тера­пии. Так, бесполезно лечить вызванные столб­нячным токсином поражения ЦНС только про­тивостолбнячной сывороткой, нейтрализующей столбнячный токсин, так как последний уже связался с нервными элементами и вызвал соот­ветствующие изменения в ЦНС (в частности, повреждение белков, участвующих в выделении тормозных передатчиков). Терапия на этой ста­дии должна быть направлена на устранение по­следствий действия столбнячного токсина (по­давление гиперактивности нейронов, борьба с ^сУД°Р°^гами и др.). Применение противостолб­нячной сыворотки на данной стадии необходи­мо для нейтрализации новых порций столбняч­ного токсина, продуцируемого в ране столбняч­ной палочкой.

Реализация патогенных воздействий зависит от их силы и продолжительности - чем сильнее и длительнее эти воздействия, тем значительнее их эффект. Однако даже слабые патогенные воз-Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ

действия, если они продолжительны и постоян­ны, могут вызывать глубокие и устойчивые из­менения нервной системы. Например, при дроб­ном, повторяющемся введении нейротропных токсинов (столбнячный, ботулинический и др.) их суммарная доза, вызывающая патологичес­кий эффект и гибель животного, может быть меньше той, которая вызывает аналогичный эффект при однократном введении всей дозы токсина (феномен Беринга). Ежедневная элект­рическая стимуляция структур мозга током под-пороговой, не сопровождающаяся видимой ре­акцией силы, обусловливает нарастание судорож­ной готовности мозга, так что с течением време­ни на те же подпороговые воздействия живот­ное отвечает уже судорогами (феномен «раскач­ки», или киндлинг). В повседневной жизни дли­тельно действуют многие стрессорные, неврозо-генные факторы, профессиональные вредности и т. п.

Факторы, не вызывающие патологии исход­но нормальной нервной системы, могут приоб­рести патогенное значение для нервной систе­мы, измененной предыдущими патологически­ми процессами, при генетически обусловленной предрасположенности, при повышенной возбу­димости и пр. Лимбические структуры, в част­ности гиппокамп, более других способны разви­вать и удерживать патологическую гиперактив­ность, которая может быть вызвана даже одно­кратным патогенным воздействием.

Важную роль в сохранении патологических эффектов играет пластичность нервной систе­мы - способность закреплять возникшие изме­нения. Это свойство имеет существенное значе­ние для нормальной деятельности нервной сис­темы. Оно обеспечивает возможность ее разви­тия, образования новых связей, обучения, струк­турных перестроек и др. Однако пластичность -слепая сила, она закрепляет не только биологи­чески полезные, но и патологические изменения, которые играют роль патогенного фактора. Бла­годаря пластичности закрепляются возникшие структурно-функциональные патологические изменения в нервной системе (например, синап-гические нарушения, образовавшиеся генера­торы возбуждения, патологические системы и др.). С пластичностью связаны во многих случа­ях хронизация патологического процесса и его устойчивость к лечебным воздействиям.

20.1.2. Две стороны патогенеза
нервных расстройств

Собственно патологические изменения в нерв­ной системе представляют собой два рода явле­ний. Первое из них - повреждение и разруше­ние морфологических структур, функциональ­ных связей и физиологических систем. Оно обо­значено И. П. Павловым как «полом» и являет­ся результатом непосредственного действия па­тогенного агента. Другое явление носит иной ха­рактер. Оно заключается в возникновении но­вых, патологических интеграции из первично и вторично измененных нервных структур.

Сам «полом» не является развитием патоло­гического процесса. Он играет роль причины и условия этого развития, которое осуществляет­ся собственными эндогенными механизмами поврежденной нервной системы.

На уровне межнейрональных отношений та­кой интеграцией является агрегат гиперактив­ных нейронов, на уровне межклеточных отно­шений - новая патодинамическая организация, состоящая из измененных отделов ЦНС - пато­логическая система. Таким образом, собственно патологическая часть процесса характеризуется не только разрушением, но и формированием патологических интеграции - агрегата нейронов и патологической системы: происходит разруше­ние физиологических и формирование патоло­гических систем.

20.1.3. Поступление патогенных
агентов в нервную систему

Существуют два основных пути поступления патогенных агентов в ЦНС - из крови (через сосудистую стенку) и по нервным стволам.

В первом случае патогенный агент (токсичес­кое вещество, вирусы, микробы и др.) должен преодолеть гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), который образуется сосудистой стенкой (эндоте-лиоцитами), а также глиальными элементами (астроцитами). ГЭБ осуществляет активный и избирательный транспорт из крови в мозг пита­тельных и других биологически активных ве­ществ, необходимых для деятельности мозга. Одновременно он защищает мозг от непосред­ственного действия находящихся в крови пато­генных агентов. У плодов и новорожденных ГЭБ более проходим. Ряд токсических агентов (стрих-

Рис. 182. Продвижение столбнячного токсина по невральному пути и развитие местного столбняка. Токсин, введенный в икроножную мышцу крысы, поступает отсюда через мионевральный синапс в двигательные волокна и по ним, через передние корешки, достигает передних рогов люмбосакраль-ных сегментов спинного мозга, где действует на систему эфферентного выхода (мотонейроны и связанные с ними вставочные нейроны), нарушая тормозные механизмы этих нейронов. Вследствие этого указанные нейроны растормаживаются, гиперактивируются и образуют генератор патологи­чески усиленного возбуждения, который продуциру­ет поток импульсов: последние поступают по двига­тельным волокнам в мышцу и вызывают повышение электрической активности (ЭА) и тоническое сокращение (гипертонус) мышцы. Скорость и интенсивность развития процесса зависят от дозы столбнячного токсина. При избранной болезнетвор­ной дозе токсин достигает передних рогов у крысы через 9 ч; в этот период в мышце впервые регистри­руется незначительная ЭА, сохраняющаяся после активности, вызванной нанесением раздражения (сдавливание стопы). С течением времени по мере поступления токсина в передние рога и увеличения мощности генератора продуцируемый им поток импульсов усиливается, ЭА в мышце возрастает, появляется небольшой (+) гипертонус мышцы. Участки нерва, переднего корешка и переднего рога, содержащие столбнячный токсин, затемнены

нин, спирты, некоторые фармакологические пре­параты) сравнительно хорошо проходит ГЭБ. Для биологических возбудителей (вирусы, микробы) в норме ГЭБ практически непроницаем. Однако в условиях патологии, при действии ряда физи­ческих и химических факторов возникает пато­логическая проницаемость ГЭБ, что приводит к утяжелению текущего или возникновению но­вого патологического процесса. Так, сильный длительный стресс способствует поступлению вируса гриппа в мозг.

Путями поступления ряда патогенных аген­тов в ЦНС являются нервные стволы. Невраль-ный путь характерен для столбнячного токсина, вирусов полиомиелита, бешенства и др. Вход­ными воротами для столбнячного токсина явля­ется мионевральный синапс, откуда токсин по­ступает по двигательным волокнам в спинной и продолговатый мозг (рис. 182). В ЦНС токсины (столбнячный), вирусы, антитела к нервной тка­ни могут распространяться от нейрона к нейро­ну внутри нервных отростков (с аксотоком) и по межнейрональным пространствам. Этот невраль-ный путь является одним из механизмов гене­рализации патологических процессов.

20.1.4. Механизмы защиты нервной системы

К тканевым барьерным механизмам следует добавить также защитную функцию различных оболочек мозга и нервов. Защиту нейрона и его отростков обеспечивают окружающие глиальные и шванновские клетки, а также мембрана само­го нейрона. Нервная система защищена также иммунологическим барьером, который состоит из клеточных и гуморальных механизмов общей иммунной системы организма и собственной иммунной системы ЦНС, куда входят иммуно-циты и глиоциты; последние способны превра­щаться в макрофаги и осуществлять поглоще­ние и переваривание вирусов, а также погибших и необратимо поврежденных нейронов.

Защитную роль играют специальные регуля­ционные «уравновешивающие» (по И. П. Пав­лову) механизмы, направленные на предупреж­дение и ликвидацию возникающих изменений. Они являются выражением принципа антагони­стической регуляции функций, заключающего­ся во взаимном подавлении активности струк­тур или процессов, которые имеют разнонаправ-

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ

ленный, антагонистический характер. В услови­ях патологии указанный принцип реализуется в деятельности антисистем (Г. Н. Крыжановс-кий), антагонистически по отношению к пато­логическим системам. Антисистема активируется или формируется вместе с образованием патоло­гической системы, ограничивая развитие после­дней и подавляя ее деятельность. Например, при возникновении чрезмерной боли активируется антиноцицептивная система, регулирующая бо­левую чувствительность, активация антиноци-цептивной системы купирует возникновение бо­левого синдрома.

Антиэпилептическая система контролирует уровень возбуждения в различных отделах ЦНС. Электрическая стимуляция каудального ядра моста, относящегося к антиэпилептической сис­теме, подавляет активность в эпилептическом очаге в коре головного мозга, вызванном аппли­кацией стрихнина (рис. 183, Б). Подавляющий

эффект может продолжаться и после прекраще­ния электростимуляции ядра моста (рис. 183, В). Коагуляция гипервозбужденного ядра ведет к восстановлению эпилептической активности в корковом очаге (рис. 183, Г).

Тоническая активность антисистемы являет­ся одним из механизмов поддержания устойчи­вого состояния здоровья. Недостаточная деятель­ность антисистем представляет собой условие развития патологического процесса. Например, недостаточность антиноцицептивной системы ведет к появлению повышенной болевой чувстви­тельности и к формированию болевых синдро­мов; недостаточность антиэпилептической сис­темы обусловливает предрасположенность к су­дорогам.

Весь комплекс разнообразных процессов, пре­дотвращающих возникновение и развитие пато­логических изменений, обеспечивающих ликви­дацию этих изменений, компенсацию и восста­новление разрушенных функций, составляет класс саногенетических механизмов (С. М. Пав­ленко).

20.1.5. Выпадение функций нервной системы

Выпадение той или иной функции нервной системы может быть обусловлено либо разруше­нием, либо угнетением деятельности структур, осуществляющих данную функцию. Примером выпадения функции вследствие повреждения (разрушения) структуры может быть вялый па­ралич мышцы при гибели иннервирующих ее мотонейронов спинного мозга, пораженных вирусом полиомиелита, либо при перерыве или дегенерации двигательного нерва. При повреж­дении структур, относящихся к сенсорным системам, выпадают соответствующие виды чув­ствительности (болевая, зрительная и пр.).

Степень выпадения функции определяется не только количеством пораженных нервных кле­ток. Вокруг очага поражения в мозговой ткани возникает зона обратимо поврежденных и инги-бированных нейронов (рис. 184). Торможение иг­рает роль охранительного механизма («охрани­тельное торможение», по И. П. Павлову), пре­дохраняя нейроны, обратимо поврежденные, от функциональной нагрузки, которая может усу­гублять поражение нейронов и даже способство­вать их гибели. В связи с выключением этих

нейронов из выполнения функции увеличивает­ся степень функционального дефекта; такая си­туация имеет место при полиомиелите, травмах ЦНС и др. Восстановление в том или ином объе­ме функции при лечебных воздействиях связа­но не с регенерацией нейронов (нейроны не ре­генерируют), а с улучшением состояния и нор­мализацией деятельности обратимо поврежден­ных нейронов и со снятием охранительного тор­можения.

Выпадение функции при возникновении структурных дефектов проявляется не сразу. Оно происходит тогда, когда повреждение достигло такого размера, что уже стали недостаточными механизмы компенсации и перекрытия нарушен­ной функции. Иначе говоря, на этой стадии патологический процесс достиг значительного развития, а не начинается, как принято думать. В таких случаях врач имеет дело с уже доволь­но запущенным состоянием. Вот почему тера-

пия бывает не всегда эффективна даже на этой, ранней, стадии и столь важна диагностика пато­логических изменений на доклинической ста­дии процесса.

Выпадение функции, обусловленное угнете­нием деятельности структур ЦНС, может воз­никнуть также при усиленной активности тех отделов ЦНС, которые в норме оказывают тор­мозное влияние. Так, если гиперактивируются отделы продолговатого мозга, которые в норме оказывают тормозное влияние на рефлексы спин­ного мозга, то последние испытывают глубокое торможение и связанная с ними функция выпа­дает. Известны рефлекторные выпадения чув­ствительности, истерические параличи, суггес­тивные (самовнушаемые, или гипнотические) нарушения движений и чувствительности и дру­гие феномены тормозного подавления функции.