Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

ЭТИОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ НЕРВНЫХ РАССТРОЙСТВ 20

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-06-09

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 21.5.2024

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-

654

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-

655


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

656

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

657


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.

658

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.

20.1.6. Инкубационный период

Под инкубационным периодом принято понимать период, прошедший с момента физического или химического воздействия или заражения организма инфекционным агентом до появления первых клинических признаков заболевания.

Из рис. 182 видно, что первые признаки местного столбняка появляются после достижения токсином двигательных центров спинного мозга и накопления его здесь в определенном количестве, на что требуется время. В этом случае инкубационный период в значительной мере определяется длиной неврального пути поступления токсина в ЦНС. Вот почему первые клинические признаки при общем столбняке у человека проявляются в виде спазма жевательных и лицевых мышц, двигательные нервы которых самые короткие (т. е. самые короткие невральные пути поступления токсина в ЦНС).

Однако инкубационный период не представляет собой пассивной стадии подготовки к развитию патологического процесса. В этот период происходит преодоление механизмов защиты нервной системы, возникновение эндогенных механизмов развития патологического процесса, преодоление механизмов компенсации, перекрытия и уравновешивания измененной функции повреждающихся нервных структур. Поэтому инкубационный период является не подготовкой к развитию, а доклинической стадией развития патологического процесса. Образование каж-

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


цой патологической системы происходит с определенным инкубационным периодом, возникновение каждого симптома или синдрома, представляющего собой клиническое выражение деятельности соответствующей патологической системы, имеет свой инкубационный период.

20.1.7. Исходы патологических процессов в нервной системе

Начавшийся в нервной системе патологический процесс может получить дальнейшее развитие, особенно в условиях продолжающегося патогенного воздействия, если преодолеваются санирующие механизмы, в частности деятельность антисистем. Результатом этого будет либо гиперактивация, либо деструкция и гибель нейронов. Если процесс охватывает жизненно важные отделы ЦНС, то наступает смерть организма.

Напротив, при активации и развитии санирующих механизмов патологический процесс ликвидируется, восстанавливаются нарушенные функции, наступает вначале клиническое, а затем и более полное выздоровление. Следует подчеркнуть, что выздоровление является не результатом ликвидации патологических изменений, а самим процессом ликвидации. Этот процесс осуществляется по определенным механизмам, имеет свои стадии развития и характеризуется полнотой ликвидации патологических изменений и восстановления нарушенных функций. Результатом выздоровления является состояние здоровья. Постоянно тоническая активность са-ногенетических механизмов обеспечивает устойчивое состояние здоровья. Она предотвращает возможность реактивации патологических систем и рецидива патологического процесса.

Если саногенетические механизмы достаточны лишь для ограничения патологического процесса и купирования его развития, в частности, если они не ликвидируют патологические системы, а лишь ограничивают их развитие, то процесс может приостановиться, однако выздоровление не наступает. В этих условиях происходит хронизация патологического процесса. Ей способствуют продолжающиеся патогенные воздействия, которые обусловливают новые повреждения, поддерживают патологические системы и нарушают санирующие механизмы. Хронизация патологического процесса связана со стабилизацией патологических систем.

 20.1.8. Следовые реакции в патологии нервной системы

Исчезновение клинических признаков патологического процесса не означает его полной ликвидации. На ранней стадии выздоровления (стадия клинического выздоровления) исчезновение симптомов происходит благодаря не только значительной ликвидации патологических изменений, но и компенсации не полностью восстановившихся функций и перекрытию деятельности поврежденных структур.

На поздних стадиях, когда происходит восстановление функций в необходимом объеме и полностью исчезают клинические признаки патологического процесса, сохраняются скрытые структурно-функциональные изменения в виде следов от бывшего патологического процесса.

Феномен восстановления признаков исчезнувшего патологического процесса на базе следовых реакций при новом патогенном воздействии получил название феномена «второго удара» (А.Д. Сперанский). В эксперименте по методу «второго удара» была показана возможность воспроизведения в той или иной мере нервнодистрофи-ческих язв после их исчезновения, судорожного синдрома, после клинической ликвидации столбняка, различных тканевых и метаболических изменений. После исчезновения у собаки признаков невроза, вызванного наводнением (Ленинград, 1924 г.), нарочитый пуск воды по полу кабины вызвал у животного рецидив невроза. При нервных и психических болезнях часто возникают рецидивы клинически исчезнувших признаков нейропатологических синдромов в связи с вторичными патогенными воздействиями. Подобные явления имеют место и при болезнях нервной регуляции функций внутренних органов (см. разд. 20.8).

Вторичный патогенный агент, если он неспецифический, т.е. не тот же, который был причиной данной болезни, не может вызвать на базе следовых реакций всю болезнь. При действии патогенетически близких агентов могут возникнуть отдельные симптомы бывшей патологии (рис. 185).

Следовые реакции вносят свой вклад в клиническую картину патологических эффектов, возникающих при действии новых патогенных агентов, с ними в значительной мере связаны индивидуальные особенности течения и прояв-

659


20.2. ТИПОВЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ

20.2.1. Дефицит торможения. Растормаживание

В покое и деятельном состоянии нейроны испытывают постоянные тормозные влияния. При возбуждении нейронов происходит ослабление тормозных процессов. Такое растормаживание является дозированным, оно контролируется и соответствует необходимому уровню активности нейрона, поэтому имеет физиологический характер.

При растормаживании, имеющем патологический характер, нейрон становится гиперактивным и выходит в той или иной степени из-под контроля. Патологическое растормаживание возникает при значительном и неконтролируемом

660

 дефиците торможения. Такое состояние имеет место в условиях прямого повреждения тормозных механизмов, при избирательном действии на них некоторых токсинов (например, столбнячного токсина, стрихнина).

Дефицит торможения и растормаживание имеют место в той или иной мере практически при всех формах патологии нервной системы, поэтому они относятся к типовым патологическим процессам в нервной системе. Дефицит торможения играет существенную роль в формировании и деятельности генераторов, лежащих в основе многих нервных расстройств.

20.2.2. Экспериментальные и клинические проявления растормаживания

Характерным экспериментальным синдромом растормаживания является децеребрационная ригидность. Она вызывается, по Шеррингтону, перерезкой ствола мозга между передним и задним четверохолмием. В этих условиях происходит выпадение тормозных влияний со стороны супраспинальных структур и особенно красных ядер и проявляются возбуждающие тонические влияния вестибулярных ядер Дейтерса на мотонейроны спинного мозга, особенно гамма-мотонейроны, которые в норме находятся под тормозным контролем со стороны красных ядер. Перерыв (например, путем перерезки задних корешков) расторможенной, патологически усиленной гамма-петли на уровне спинного мозга ведет к исчезновению ригидности соответствующих мышц. Поэтому данный вид децеребраци-онной ригидности называют также гамма-ригидностью (Р. Гранит).

При выпадении тормозных влияний растормаживаются и гиперактивируются прежде всего те нейроны, которые в норме находятся в состоянии тонического возбуждения. У человека и многих животных такими нейронами являются нейроны мышц, выполняющих антигравитационную функцию. Вследствие этого у децереб-рированной кошки голова запрокидывается вверх, передние и задние лапы вытягиваются, хвост поднимается и т.п. У человека при выпадении моторных корковых влияний (например, после геморрагического инсульта) возникает спастическая флексорная установка верхней и эк-стензорная установка нижней конечностей (поза Вернике - Манна).

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


Целый ряд патологических рефлексов возникает в условиях выпадения влияний со стороны коры и подкорковых образований; эти рефлексы являются результатом растормаживания центров спинного или продолговатого мозга. Они представляют собой гиперболизированные неконтролируемые реакции, которые были нормальными в раннем постнатальном периоде и затем подавлены при развитии регулирующих влияний со стороны высших отделов ЦНС. К ним относятся рефлекс Бабинского (растопыривание пальцев ноги вместо их сгибания при раздражении подошвы), хватательный, сосательный и другие рефлексы.

При полном перерыве спинного мозга могут проявляться заложенные генетически и подавленные с возрастом спинальные автоматизмы в виде сравнительно координированных сгиба-гельно-разгибательных движений конечностей. Если растормаживаются и гиперактивируются тормозные нейроны, то возникает патологически усиленный тормозной эффект, который может проявиться в виде угнетения и выпадения функции.

20.2.3. Денервационный синдром

Денервационный синдром представляет собой комплекс изменений, возникающих в постсинап-тических нейронах, органах и тканях после выпадения нервных влияний на эти структуры. Денервированная структура (мышца, нейрон) приобретает повышенную чувствительность к физиологически активным веществам (закон Кеннона - Розенблюта). Основным проявлением денервационного синдрома в мышце является исчезновение концевой пластинки - зоны мышечного волокна, где сосредоточен весь его холи-нергический аппарат. Вместо нее появляются новые АХ-рецепторы на всем протяжении мышечного волокна, и в связи с этим происходит повышение общей чувствительности к АХ всего волокна (А.Г. Гинецинский, Н.М. Ашмарина). Этот эффект связан главным образом с выпадением трофических влияний с нерва. Другой характерный признак - фибриллярные подергивания денервированной мышцы. Этот эффект отражает реакцию мышечных денервирован-ных волокон на поступающий к ним из разных сторонних источников АХ. Близок к этим проявлениям эффект Вюльпиана - Гейденгайна -тономоторное сокращение денервированной мышцы при раздражении нерва, выделяющего

АХ, что в норме вызывает лишь сосудистые реакции.

При денервации в мышце и других тканях появляются свойства, присущие ранним, в частности, эмбриональным стадиям развития. Это явление возникает как результат патологического растормаживания супрессированных в норме генов и других процессов.

20.2.4. Деафферентация

Импульсация, поступающая в нейрон, из какого бы источника она ни исходила, является для нейрона афферентной. Выключение этой афферентации представляет собой деафферента-цию нейрона. Последняя может быть обусловлена либо выпадением поступающей импульсации (при перерыве нервных путей, нарушении выделения нейромедиаторов пресинаптическими окончаниями), либо блокадой воспринимающих рецепторов на постсинаптическом нейроне (при действии токсинов, фармакологических средств и др.).

Многие явления при деафферентации нейрона представляют собой выражение денервационного синдрома. Полной деафферентации нейрона не происходит, так как нейроны ЦНС обладают огромным количеством афферентных входов. Тем не менее и при частичной деафферентации возникает повышение возбудимости нейрона или его отдельных участков и нарушение тормозных механизмов. В силу этого при деафферентации группа нейронов может приобрести свойства генератора.

В клинике под феноменом деафферентации имеют в виду синдромы, возникающие при выпадении афферентной стимуляции с периферии. Эти синдромы можно воспроизвести в эксперименте путем перерезки соответствующих задних корешков. Движения конечности, иннервируе-мой деафферентированными таким образом сегментами спинного мозга, становятся размашистыми, плохо координированными. Кроме того, такая конечность способна осуществлять спонтанные движения в такт с дыханием (феномен Орбели - Кунстман), что обусловлено рас-тормаживанием и повышением возбудимости деафферентированных нейронов спинного мозга.

20.2.5. Спинальный шок

Спинальный шок возникает после перерыва спинного мозга и представляет собой глубокое,

661


но обратимое угнетение двигательных и вегетативных рефлексов, осуществляющихся ниже перерыва. Угнетение рефлексов связано с выпадением активирующей стимуляции со стороны головного мозга. У лягушек, у которых зависимость спинного мозга от головного значительно меньшая, чем у высших животных, спинальный шок длится несколько минут, у человекообразных обезьян и человека - несколько месяцев.

У человека полная арефлексия после перерыва спинного мозга является начальной стадией полной параплегии. В дальнейшем происходит постепенное восстановление двигательных и вегетативных рефлексов. Вначале появляются сги-бательные рефлексы пальцев, имеющие характер патологических рефлексов (рефлекс Бабинс-кого и др.), после этого осуществляются более значительные и затем генерализованные спи-нальные рефлексы и движения типа спиналь-ных автоматизмов.

20.2.6. Нарушение нервной трофики. Нейродистрофический процесс

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-

662

 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 нормотрофогенам относятся 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 терминал и, 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 денервированной 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

663


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-

664

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 Na* > 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 Ыа+-каналов местными анестетиками (новокаин, лидокаин и др.) и рядом других химических агентов. Специфическим блокатором Na^-каналов является тетродотоксин - яд, вырабатывающийся во внутренних органах рыбы фугу. Блокирование проведения возбуждения вызывают также вещества, нарушающие процесс реполяризации мембраны, связанный с закрыванием Na'-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 Na', 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 Саг+ в среде и от энергии расщепления АТФ. Вещества, разрушающие микротрубочки и нейрофиламенты (кол-хицин.винбластин и др.), недостаток АТФ, метаболические яды, создающие дефицит энергии (динитрофенол, цианиды), нарушают аксоток. Аксональный транспорт страдает при дегенерации аксона, вызываемой недостатком витамина В6 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

665


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-

666


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 02). 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 кислоты, неорганического фосфора. С входом Са2+в

Глава 20 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ


нейрон связана вторая фаза повреждения нейрона. Возросший вход Са24 в нейрон обусловлен активацией глютаматных рецепторов в связи с усиленным выделением глютамата нервными окончаниями при ишемии. Антагонисты глютаматных рецепторов и антагонисты Са (блока-торы Са2+-каналов) способны предотвратить ише-мическую дегенерацию нейронов и оказать лечебный эффект.

668

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 Ca2f в нейрон, перекисное окисление липидов и процессы свободнорадикального окисления, усиленные в связи с действием поступающего кислорода -

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+-индуци-руемых 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 Са2' 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 внутриклеточным патологическим 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 Ca2t. 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.

669


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-

670

 ков, благодаря чему снижается активность нейронов. Ионы лития, применяемые при лечении некоторых эндогенных психозов, ослабляют деятельность системы фосфоинозитидов. С усиленным входом Са21 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 Ca2f

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-гическом воздействии, под влиянием возбуждающих аминокислот и др.) даже слабой интенсивности может с течением времени привести к гиперактивации нейрона. С другой стороны,

 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 патогенетического механизма. Оно является типовым патологическим процессом, осуществляющимся на уровне межнейрональных от-

671


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 ЦНС, 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-

 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, в частности на ранних стадиях образования патологической системы и в островозникающих 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

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 внутрисистемных отношений.

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-

673


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.

674


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 типовых патологических 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 детерминантой, 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 этого с 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 детерминантой 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-

675


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); фото генной 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

676


ЦНС, весьма значительной на поздних стадиях процесса.

Возникновение, развитие и деятельность патологической системы представляют структурно-функциональную сторону патологического процесса на уровне межсистемных отношений. Его основой являются процессы, осуществляющиеся на нейрональном и межнейрональном уровнях. Учет специфики этих процессов, в частности их нейрохимической природы, при каждой форме патологии нервной системы имеет существенное значение для понимания патогенеза данной формы и разработки соответствующей патогенетической терапии.

20.6.4. Ликвидация и восстановление патологической системы

В отличие от физиологической системы, которая после достижения запрограммированного биологически полезного (адаптивного) результата ликвидируется как функциональная организация, что обеспечивает возможность образования и деятельности новых функциональных систем, патологическая система может действовать

 неопределенно долгое время. Это связано с сохранением патологической детерминанты и закреплением положительных связей между частями патологической системы. Ликвидация патологической системы обусловлена ослаблением влияний патологической детерминанты и активацией антисистем. Она может происходить естественным путем при мобилизации эндогенных саногенетических механизмов и при действии фармакологических лечебных средств, подавляющих активность патологической системы, нарушающих синаптические связи между ее частями и активирующих саногенетические механизмы.

Ликвидация патологической системы осуществляется по единой закономерности - происходит последовательная нормализация, начинающаяся с тех частей системы, которые испытывают наименьшее влияние со стороны детерминанты. Поэтому редукция патологической системы осуществляется за счет выхода из нее наименее зависимых от патологической детерминанты частей системы (рис. 193). Дольше других сохраняется патологическая детерминанта (рис. 193, Б). При ее исчезновении может остаться локальный, ослабленный генератор, не вызывающий

677


значимых патологических эффектов. Затем исчезает и генератор. При активации следов от бывшей патологической системы последняя может восстановиться. Этот процесс начинается с реактивации патологической детерминанты, которая способствует восстановлению патологической системы (см. рис. 193,Г-Е). Так происходит рецидив нервных расстройств, в основе которых лежит патологическая система.

Редукция патологической системы за счет центральных эфферентных частей (см.рис. 192, блоки ЦЭ и ОМ) при соответствующих лечебных воздействиях ведет к исчезновению клинических симптомов или синдромов, так как в этих условиях она не может проявиться в виде нарушения функций органа-мишени. Однако при этом остаются другие части патологической системы и сохраняется угроза ее восстановления и восстановления всего синдрома, что и происходит при новых патогенных воздействиях. Лечение, направленное на нормализацию лишь эфферентных звеньев и органа-мишени патологической системы, является не патогенетическим, а симптоматическим.

Вместе с тем указанная редукция патологической системы может оказаться клинически эффективной, особенно когда предотвращена возможность новых патогенных воздействий. Кроме того, редукция патологической системы ведет к снижению в той или иной мере резистентности оставшейся ее части в связи с уменьшением числа положительных связей, укрепляющих эту систему. Редукция числа звеньев системы способствует ее дестабилизации и ликвидации. Весьма важно также, что уменьшается дезорганизующее влияние патологической системы на другие системы ЦНС.

Существенно важным способом ликвидации патологической системы является устранение патологической детерминанты. В этих условиях патологическая система распадается. Такой эффект имеет место на ранних стадиях развития процесса. На поздних же стадиях в связи с возможностью образования вторичных детерминант, а также в связи с закреплением пластическими процессами патологической системы последняя может либо восстанавливаться, либо продолжать существовать и после ликвидации первичной патологической детерминанты. Закрепление патологической системы ведет к хронизации патологического процесса и соответствующих нервных расстройств.

Борьба с патологическими системами, особенно со сложными и застарелыми формами, весьма трудна и не всегда эффективна. Она требует комплексной патогенетической терапии, направленной на ликвидацию патологической детерминанты и нормализацию других звеньев патологической системы, на активацию антисистем, усиление общего контроля и других саногенети-ческих механизмов, и должна сочетаться с этиологической терапией для предотвращения действия патогенных факторов, поддерживающих патологические системы.

20.7. НАРУШЕНИЯ ДОМИНАНТНЫХ ОТНОШЕНИЙ

20.7.1. Понятие и общая характеристика доминанты

Доминантой, по определению А.А. Ухтомского, является господствующая в данный момент функциональная структура ЦНС - центр, констелляция центров, физиологическая система. Доминирование данной структуры над другими осуществляется путем сопряженного торможения этих структур (рис. 194). Доминантные отношения имеют существенно важное значение для деятельности нервной системы: благодаря торможению других систем действующая в данный момент физиологическая система не испытывает помех в виде влияний со стороны других систем, что обеспечивает достижение запрограммированного результата в необходимой мере, без искажений. Нарушения доминантных отноше-

678


ний могут иметь место при различных формах патологии нервной системы, они представляют собой типовой патологический процесс, осуществляющийся на уровне системных отношений.

20.7.2. Виды нарушений доминантных отношений и их патогенетическое значение

Нарушение доминантных отношений выражается либо в виде их недостаточности, либо в виде их чрезмерного усиления. И в том и в другом случае возникает патология.

При недостаточности доминантных отношений деятельность активной в данный момент системы нарушается влияниями на нее со стороны других систем. В этих условиях результат деятельности данной системы не соответствует тому, который должен быть достигнут. При глубоком нарушении доминантных отношений такой результат вообще не может быть достигнут.

При чрезмерном усилении доминантных отношений патология заключается в том, что физиологические системы и другие структуры ЦНС испытывают неадекватно сильное торможение, сопряженное с деятельностью доминирующей системы. Гиперактивная патологическая система приобретает значение патологической доминанты: она вызывает угнетение физиологических систем и в связи с этим дезорганизацию деятельности ЦНС.

В норме физиологическая доминанта и детерминанта представляют собой рабочие принципы деятельности нервной системы. Доминанта благодаря сопряженному торможению других систем обеспечивает возможность нормальной деятельности активной в данный момент системы, детерминанта же определяет особенности деятельности этой системы. Доминанта является принципом и механизмом межсистемных отношений, детерминанта - принципом и механизмом внутрисистемных отношений. Структура, играющая роль детерминанты в отношении частей данной системы, т. е. активирующая части системы и определяющая характер их активности, в то же время может играть роль доминанты по отношению к структурам другой системы, подавляя их активность (см. рис. 194). Сочетан-ное осуществление принципов доминанты и детерминанты является необходимым условием деятельности физиологической системы и дости-

жения ею необходимого результата. Нарушение этого сочетанного осуществления указанных принципов представляет собой патологию и один из эндогенных механизмов развития нервных расстройств.

20.8. БОЛЕЗНИ НЕРВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ

20.8.1. Понятие и общая характеристика

Расстройства функции возникают не только вследствие повреждения субстрата ее осуществления - молекулярных и клеточных процессов, но и в результате нарушения регуляции этих процессов. Если нарушение регуляции играет главную патогенетическую роль, возникающие расстройства функции имеют характер дизрегу-ляционной патологии, или болезней регуляции. В тех случаях, когда дизрегуляционная патология связана с нарушением нервной регуляции, возникают болезни нервной регуляции (Г. Н. Крыжановский).

При болезнях регуляции, и в частности при болезнях нервной регуляции, инициальным звеном развития патологического процесса являются изменения в аппарате регуляции деятельности органа, который становится мишенью патологических влияний со стороны измененного аппарата регуляции. В некоторых случаях инициальным патогенетическим звеном болезней регуляции может быть первичное повреждение органа-мишени, однако возникающие при этом изменения регуляции становятся столь значительными, что дизрегуляция приобретает ведущее значение и является главным патогенетическим синдромом.

Патологически измененная регуляция деятельности органа представляет собой эндогенный патогенный фактор, который обусловливает развитие вторичных или дальнейших изменений в органе-мишени.

Нарушения нервной регуляции могут быть обусловлены изменениями как в центральных, так и в периферических звеньях аппарата регуляции. В обоих случаях эти звенья становятся патологическими детерминантами, обусловливающими возникновение патологических систем, периферической эфферентной частью которых является орган-мишень. Клиническим выражением деятельности этих ПС являются соответ-

679


ствующие синдромы. В том случае, если органами-мишенями служат внутренние органы, возникает нейровисцеральная патология. Если патологической детерминантой становятся вегетативные центры, возникающие синдромы представляют собой центрогенную вегетативную патологию.

20.8.2. Примеры болезней нервной регуляции

Болезни нервной регуляции составляют обширный класс разнообразных расстройств. К ним относятся нейрогенные формы сердечных аритмий и гипертонии, вегетативные диэнцефальные пароксизмы, нейрогенные дискинезии внутренних полостных органов (желудок, кишечник, желчный пузырь, фаллопиевые трубы, матка и пр.), некоторые формы язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, бронхиальной астмы, диабета, глаукомы, различного рода вегетативные кризы, так называемые пароксизмальные состояния и пр. На рис. 195 представлена вызванная в эксперименте центрогенная форма нарушения сердечного ритма.

Те формы патологии, которые в обиходе не-

редко обозначаются как «неврозы внутренних органов» (например, «кардиальный невроз», «невроз желудка» и пр.), представляют собой болезни нервной регуляции. Они относятся к невротическим расстройствам с определенными патологическими системами, органами-мишенями которых являются соответствующие висцеральные органы. Почему тот или иной орган становится эффектором, зависит от патогенетической структуры патологической системы, от того, в каком направлении пойдет ее развитие, какие нервные образования станут ее эфферентными звеньями. Вовлечение того или иного образования в структуру патологической системы зависит от того, будут ли преодолены механизмы регуляции этого образования влияниями детерминанты. Важное значение имеют также собственные механизмы регуляции органа-мишени. Так, в обычных условиях при экспериментальных сердечных аритмиях, вызываемых созданием генератора в определенных отделах ЦНС, нарушения ритма сердца начинают проявляться лишь при достаточно длительном действии генератора. Если же предварительно вызвать изменения реактивности сердца или даже его незначительное повреждение, которое само по себе не проявляется, то в этих условиях при образовании и деятельности генератора аритмии возникают быстро, при этом их характер может зависеть от особенностей повреждения сердца.

Болезни регуляции, в том числе и болезни нервной регуляции, врач обычно относит к так называемой функциональной патологии, говоря, что органических изменений нет. Такое заключение не отражает сущности процесса. При болезнях регуляции соответствующие структурные изменения возникают прежде всего в аппарате регуляции. В органе-мишени выраженные структурные изменения могут проявляться на более поздних стадиях процесса. Но и на ранних стадиях в органе, например в сердце, могут существовать скрытые изменения, которые выявляются при патогенных влияниях из измененного аппарата нервной регуляции.

20.8.3. Принципы печения болезней нервной регуляции

Лечение, направленное лишь на нормализацию измененной функции внутреннего органа, является не патогенетическим, а симптоматическим. Его результат обычно непродолжителен, и

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


при отмене поддерживающей терапии может возникнуть рецидив, поскольку существуют основные части патологической системы, которые в условиях отмены лечения или при новых патогенных воздействиях становятся более активными и приобретают новый выход на орган-мишень. Патогенетическое лечение должно заключаться в ликвидации патологической системы, в нормализации измененного аппарата нервной регуляции. Весьма важно применение комплексной патогенетической терапии в виде сочетан-ного воздействия на измененный аппарат регуляции, другие части патологической системы и на орган-мишень. Этиологическая терапия должна заключаться в устранении факторов, возникающих и поддерживающих расстройства нервной регуляции.

20.9. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ БОЛИ

20.9.1. Понятие и общая характеристика

Боль представляет собой сложное психоэмоциональное неприятное ощущение, реализующееся специальной системой болевой чувствительности и высшими отделами мозга. Она сигнализирует о воздействиях, вызывающих повреждение ткани, или об уже существующих повреждениях, возникших вследствие действия экзогенных факторов или развития патологических процессов. Систему восприятия и передачи болевого сигнала называют также ноцицептивной системой*.

По характеру эффектов, возникающих при действии алгогенных факторов, различают физиологическую и патологическую боль. Физиологическая боль имеет значение адаптивного защитного механизма. Она сигнализирует о действиях повреждающих агентов, об уже возникших повреждениях и о развитии патологических процессов в тканях. Физиологическая боль активирует защитные тканевые процессы и поведенческие реакции, направленные на устранение действия алгогенного фактора и последствий этого действия.

Люди с врожденной или приобретенной (на-

" От латинского посеге - повреждать и сереге - воспринимать. Соответствующая терминология (ноцицептивное воздействие, ноцицепторы и др.) введена Шеррингтоном.

пример, при травмах, инфекционных поражениях) патологией ноцицептивной системы, лишенные болевой чувствительности, не замечают повреждений, что может привести к тяжелым последствиям.

Патологическая боль имеет дизадаптивное и патогенное значение. Она вызывает расстройства функций ЦНС, психические и эмоциональные нарушения и обусловливает развитие структурно-функциональных изменений и повреждение внутренних органов, в частности сердечно-сосудистой системы и системы микроциркуляции. Различные виды патологической боли проявляются в качестве характерных для нее синдромов и симптомов, которые отсутствуют при физиологической боли. Сюда относятся каузалгия, гиперпатия, первичная и вторичная гипералге-зия, аллодиния, расширение и появление новых алгогенных рецептивных зон, персистирующая боль, спонтанные приступы боли, сохранение боли после прекращения действия провоцирующего раздражителя и другие феномены. Патологическая боль осуществляется той же ноцицептивной системой, но измененной в условиях патологии и представляет собой выражение нарушения меры процессов, реализующих физиологическую боль, превращение последней из защитного в патологический механизм.

Патологическая боль обусловливает развитие структурно-функциональных изменений и повреждений во внутренних органах, в частности в сердечно-сосудистой системе, дистрофию тканей, нарушение вегетативных реакций, изменения деятельности нервной, эндокринной и иммунной систем, психоэмоциональной сферы и поведения. Чрезвычайная боль может вызвать тяжелый шок, неукротимая хроническая боль может быть причиной инвалидизации. Патологическая боль становится эндогенным патогенным фактором развития новых патологических процессов и приобретает значение самостоятельного нейропатологического синдрома или даже болезни. Патологическая боль плохо корригируется, и борьба с ней весьма затруднительна. Если патологическая боль возникает вторично (при тяжелых соматических болезнях, при злокачественных образованиях и др.), то нередко, доставляя мучительные страдания больному, она заслоняет собой основную болезнь и становится главным объектом лечебных вмешательств, имеющих целью уменьшить страдания больного.

681


20.9.2. Патологическая боль периферического происхождения

Этот вид патологической боли возникает при хроническом раздражении рецепторов боли (но-цицепторов), при повреждении ноцицептивных волокон, спинномозговых ганглиев и задних корешков. Указанные структуры становятся источником интенсивной и нередко постоянной ноцицептивной стимуляции. Ноцицепторы могут усиленно и длительно активироваться при хронических воспалительных процессах (например, при артритах), при действии продуктов распада тканей (например, при опухолях) и др. Хронически повреждаемые (например, при сдавливании рубцами, разросшейся костной тканью и пр.) и регенерирующие чувствительные нервы, дегенеративно измененные (при действии различных вредностей, при эндокринопатиях), и демиелинизированные волокна весьма чувствительны к различным гуморальным воздействиям, даже к тем, на которые они не реагируют в нормальных условиях (например, к действию адреналина, ионов К+ и др.). Участки таких волокон становятся эктопическим источником постоянной и значительной ноцицептивной стимуляции.

Особую роль подобного источника играет неврома - образование из хаотически разросшихся нервных волокон, которое возникает при их неупорядоченном и затрудненном росте. Эти окончания весьма чувствительны к различным механическим, температурным, химическим и эндогенным воздействиям (например, к катехола-минам). Поэтому приступы боли при невромах, а также при повреждениях нервов могут быть спровоцированы разными факторами и изменениями состояния организма (например, при эмоциональном стрессе, при действии адреналина).

Ноцицептивная стимуляция с периферии может вызвать приступ боли в том случае, если она преодолевает так называемый «воротный контроль» в задних рогах (Мелзак, Уолл), состоящий из аппарата тормозных нейронов же-латинозной субстанции, который регулирует поток входящей в задние рога и восходящей ноцицептивной стимуляции. Такой эффект может иметь место при интенсивной стимуляции либо при недостаточности тормозных механизмов «воротного контроля».

682

 20.9.3. Патологическая боль центрального происхождения

Этот вид патологической боли связан с гиперактивацией ноцицептивных нейронов на спи-нальном и супраспинальном уровнях. Такие нейроны образуют агрегаты, которые представляют собой генераторы патологически усиленного возбуждения. Согласно теории генераторных, детер-минантных и системных механизмов патологической боли (Г.Н. Крыжановский) генератор является основным и универсальным центральным патогенетическим механизмом патологической боли. Он может образовываться в различных центральных отделах системы болевой чувствительности, обусловливая возникновение соответствующих болевых синдромов. При образовании генератора в задних рогах спинного мозга возникает центральный болевой синдром спи-нального происхождения (рис. 196, А,1), при образовании в ядрах тройничного нерва - триге-минальная невралгия (рис. 196, А,2), в ядрах таламуса - таламический болевой синдром (рис. 196, А,3). Клиническая картина центральных болевых синдромов и характер их протекания зависят от структурно-функциональных особенностей тех отделов ноцицептивной системы, в которых возник генератор, и от особенностей деятельности генератора.

На ранних этапах патологического процесса приступ боли, обусловленный активацией генератора, провоцируется ноцицептивяыми стимулами с определенного, непосредственно связанного с генератором рецептивного поля; на поздних стадиях приступ провоцируется стимулами различной интенсивности и разной модальности, с разных рецепторных полей, а также может возникать спонтанно. Особенность приступа боли (пароксизмальный, непрерывный, кратковременный, продолжительный и пр.) зависит от особенностей функционирования генератора и индуцируемой им патологической системы. Характер же самой боли (тупая, острая, локализованная, диффузная и др.) определяется тем, какие образования ноцицептивной системы, реализующие соответствующие виды болевой чувствительности, стали частями патологической алги-ческой системы, лежащей в основе данного болевого синдрома.

Генератор в центральном аппарате ноцицептивной системы формируется под влиянием раз-Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


При образовании генератора в дорзальных рогах люмбальных сегментов (L^-L.) слева (А, I) возникает центральный болевой синдром спинального происхождения: во время приступа боли крыса взвизгивает (фонограмма - верхняя кривая, В, 1) и усиленно вылизывает и даже выкусывает зону проекции боли на левом бедре (заштрихована, В, Л, которая лишается шерсти и эрозируется. При образовании генератора в каудальном ядре тройничного нерва (А, 2) возникает невралгия тройничного нерва: во время приступа боли крыса взвизгивает и вычесывает зону проекции боли на мордочке (заштрихована, В, 2). При образовании генератора в интрамедиальном

ядре таламуса (А, 3) возникает таламический

болевой синдром с мигрирующими по телу зонами

проекции боли (В, 3)

личных факторов. Он может возникать в дорзальных рогах при длительной ноцицептивной стимуляции с периферии. В этих условиях боль первоначально периферического происхождения приобретает центральный компонент и становится болевым синдромом спинального происхождения. Такая ситуация имеет место при каузалгии, невромах и повреждениях афферентных нервов, при невралгиях и пр.

Генератор в центральном ноцицептивном аппарате может возникнуть также при деафферен-тации, в связи с повышением чувствительности деафферентированных ноцицептивных нейронов и нарушением тормозного контроля. Деаффе-

Глава 20 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

рентационные болевые синдромы могут появляться после ампутации конечностей, перерезки нервов и задних корешков, после перерыва или перерезки спинного мозга. При этом больной может ощущать боль в лишенной чувствительности или в несуществующей части тела (например, в несуществующей конечности, в частях тела ниже перерезки спинного мозга). Такого типа патологическая боль получила название фантомной (от фантом - призрак). Она обусловлена деятельностью центрального генератора, активность которого уже не зависит от ноцицептивной стимуляции с периферии.

Генератор в центральных отделах ноцицептивной системы может возникать при инфекционных повреждениях этих отделов (герпетические и сифилитические повреждения, при травмах, токсических воздействиях). В эксперименте такие генераторы и соответствующие болевые синдромы воспроизводятся путем введения в соответствующие отделы ноцицептивной системы веществ, либо вызывающих нарушение тормозных механизмов (столбнячный токсин, пенициллин), либо непосредственно активирующих ноцицептивные нейроны (ионы К* и пр.).

В центральном аппарате ноцицептивной системы могут образовываться вторичные генераторы. Так, после образования генератора в задних рогах спинного мозга через определенное время может возникнуть вторичный генератор в таламусе. Нередко при локализации первичного генератора в спинном мозге, с целью предотвращения поступления из него импульсации в головной мозг, производят частичную (перерыв восходящих трактов), а в тяжелых случаях даже полную перерезку спинного мозга. Эта операция, однако, не всегда дает эффект либо вызывает лишь кратковременное облегчение страданий больного вследствие восстановления патологической алгической системы.

20.9.4. Патологическая алгическая система

Возникший в афферентном входе (дорзальные рога спинного мозга или каудальное ядро тройничного нерва) генератор сам по себе неспособен вызвать патологическую боль. Локальный генератор в спинном мозге может обусловить региональные изменения: облегчение флексорного рефлекса, изменение активности мотонейронов и др.

683


Патологическая боль как страдание и как синдром возникает, если в процесс вовлекаются и другие отделы системы болевой чувствительности, в частности структуры головного мозга, ответственные за проявления чувства боли, ее перцепцию и эмоциональную окраску.

Участие этих структур в патологической боли заключается не просто в их ответах на поступающие ноцицептивные сигналы, как при физиологической боли. Отдел системы болевой чувствительности, в котором возник генератор, становится гиперактивным и приобретает способность изменять функциональное состояние нейронов других уровней. Из первично и вторично измененных образований системы болевой чувствительности формируется и закрепляется пластическими процессами новая патологическая интеграция - патологическая алгическая система (ПАС). Тот отдел системы болевой чувствительности, под влиянием которого образуется ПАС, играет роль первичной детерминанты ПАС.

Если ПАС оказывается несформированной, если в нее не входят высшие отделы системы болевой чувствительности - таламус и кора головного мозга, - болевой синдром поведенчески не проявляется. Такая ситуация может иметь место в том случае, если ноцицептивные нейроны в дорзальном роге недостаточно активны и не образуют генератора либо если высшие отделы системы болевой чувствительности обладают эффективным тормозным контролем. В обоих случаях роль контролирующего механизма, препятствующего формированию и деятельности ПАС, играет антиноцицептивная система.

В табл. 80 представлены уровни и образования системы болевой чувствительности, входящие в ПАС, которая возникает вследствие усиленной ноцицептивной стимуляции с периферии.

684

Эти образования составляют основной ствол ПАС, от них идут связи к различным отделам ЦНС, вовлечение которых в патологический процесс вызывает дополнительные синдромы. К последним относятся вегетативные нарушения, изменения сердечно-сосудистой системы и микроциркуляции, дизрегуляция функций внутренних органов, эндокринной и иммунной системы, психоэмоциональные расстройства и др.

Различные виды патологической боли (острая, жгучая, палящая, грызущая, раздирающая, дергающая и др.) свидетельствуют о преимущественном вовлечении в процесс соответствующих образований (подсистем) болевой чувствительности. Остро возникающая, локализованная боль характерна для вовлечения в процесс системы эпикритической чувствительности, диффузная боль - для системы протопатической чувствительности.

Течение болевого синдрома и характер приступов боли зависят от особенностей активации и деятельности ПАС. Важную роль в этом процессе играют особенности активации генератора, с которым связана активность ПАС. При значительном нарушении тормозных механизмов и повышенной возбудимости нейронов происходит их гиперсинхронизация и генератор разряжается быстронарастающим потоком импульсов. Если этот поток вызывает столь же быструю и усиленную активацию ПАС, то приступ боли имеет пароксизмальный характер. Если генератор развивает свою активность медленно и так же медленно активируется ПАС, то интенсивность боли при приступе медленно нарастает; при тонической активности генератора и ПАС боль постоянная.

Прямые и обратные положительные связи обеспечивают стабильную многоуровневую орга-

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


низацию ПАС, позволяющую развивать устойчивую самоподдерживающуюся активность. В этих условиях провоцирующие воздействия играют триггерную роль - активировавшись под их влиянием, ПАС сама способна самостоятельно развивать свою активность; по этой же причине приступ боли может спонтанно усиливаться вследствие возрастающей активности ПАС. Прямые и обратные положительные связи в ПАС, будучи постоянно активными, с течением времени закрепляются пластическими процессами и таким образом упрочиваются. Вследствие этого ПАС стабилизируется и становится устойчивой к контролирующим влияниям со стороны антиноцицептивной системы и общего интегра-тивного контроля мозга, кроме того, ПАС приобретает резистентность к ингибирующим и дестабилизирующим лечебным воздействиям.

20.9.5. Антиноцицептивная система

Ноцицептивная система имеет свой функциональный антипод - антиноцицептивную систему, которая контролирует деятельность структур ноцицептивной системы.

Антиноцицептивная система состоит из разнообразных нервных образований, относящихся к разным отделам и уровням организации ЦНС, начиная с афферентного входа в спинном мозге и кончая корой головного мозга. Каждое релейное переключение в ноцицептивной системе имеет свой аппарат контроля за активностью составляющих его ноцицептивных нейронов. Регулирующая деятельность антиноцицептивной системы осуществляется различными специализированными нейрофизиологическими и нейрохимическими механизмами. Ноцицептивная и антиноцицептивная системы составляют общую систему болевой чувствительности, определяющую характер ноцицептивной сигнализации, меру ее восприятия и реакцию на нее.

Антиноцицептивная система играет существенную роль в механизмах предупреждения и ликвидации патологической боли. Включаясь в реакцию при ноцицептивных раздражениях, она ослабляет восходящий поток ноцицептивной стимуляции и интенсивность болевого ощущения, благодаря чему боль остается под контролем и не приобретает патологического характера. При нарушении же деятельности антиноцицептивной системы ноцицептивные раздражения даже небольшой интенсивности вызывают чрезмерную

боль. Такой эффект имеет место, например, при врожденной или приобретенной недостаточности антиноцицептивных механизмов спинного мозга, в частности при недостаточности «воротного контроля», при нарушениях проведения возбуждения по толстым волокнам, активирующим этот контроль, при травмах, инфекционных поражениях ЦНС и пр. Известно, что при выпадении локализованной эпикритической болевой чувствительности может чрезвычайно усилиться диффузная протопатическая боль.

В случаях недостаточности антиноцицептивной системы необходима ее дополнительная и специальная активация. Последняя осуществляется различными способами. Эффективна прямая электростимуляция антиноцицептивных структур мозга, которая может вызвать подавление даже тяжелой патологической боли (рис. 197). Многие аналгетики, в частности опиоид-ные, оказывают свой эффект не только путем

685


прямого подавляющего воздействия на ноцицеп-тивные нейроны и блокады синаптической передачи возбуждения, но и через активацию структур антиноцицептивной системы. Через активацию антиноцицептивной системы действуют и немедикаментозные средства подавления боли (например, акупунктура). Электростимуляция толстых волокон, активирующая «воротный контроль» и другие механизмы антиноцицептивной системы, используется в клинике для подавления многих видов болей, особенно периферического происхождения.

Вместе с тем гиперактивация антиноцицептивной системы может обусловить неадекватную гипоалгезию и даже глубокое подавление болевой чувствительности. Такие эффекты возникают при формировании генератора в структурах антиноцицептивной системы. Истерические выпадения болевой чувствительности, аналгезия, возникающая при тяжелом стрессе и некоторых психозах, связаны также с усиленной активностью антиноцицептивной системы.

20.9.6. Нейрохимические механизмы боли

Функциональные нейрофизиологические механизмы деятельности системы болевой чувствительности реализуются нейрохимическими процессами на различных уровнях ноцицептивной и антиноцицептивной систем.

Периферические ноцицепторы активируются под влиянием многих эндогенных биологически активных веществ - гистамина, субстанции Р, кининов, простагландинов и др. Важную роль в проведении возбуждения в первичных ноцицеп-тивных нейронах играет субстанция Р. Ее рассматривают как медиатор боли. Капсаицин (вещество, содержащееся в красном перце) вызывает нарушение синтеза субстанции Р; введение капсаицина интратекально в область спинного мозга вызывает длительную аналгезию; с действием капсаицина может быть связан обезболивающий эффект перцового пластыря. В вышележащих уровнях ноцицептивной системы также имеется субстанция Р, однако проведение в них возбуждения осуществляется в основном теми нейромедиаторами, которые присущи нейронам этих уровней. В процессах проведения возбуждения в разных отделах ноцицептивной системы принимают участие различные нейро-

686

пептиды, которые, как и в других отделах ЦНС, играют роль нейромодуляторов.

Нейрохимические механизмы деятельности антиноцицептивной системы реализуются эндогенными нейропептидами и так называемыми классическими нейромедиаторами. Аналгезия вызывается, как правило, сочетанным или последовательным действием нескольких передатчиков.

Весьма распространенными и эффективными эндогенными аналгетиками являются опиоидные нейропептиды (энкефалины, эндорфин). Они угнетающе действуют на передаточные нейроны и активирующе - на нейроны антиноцицептивной системы, стимулируют систему диффузного ноцицептивного тормозного контроля (ДНТК), изменяют активность нейронов высших отделов мозга, воспринимающих ноцицептивную стимуляцию и участвующих в формировании болевого ощущения; их эффекты реализуются также через действие серотонина, норадреналина и других нейромедиаторов. Аналгезию вызывают также и другие нейропептиды (нейротензин, холе-цистокинин, бомбезин, ангиотензин, вазопрес-син и др.). Субстанция Р также может вызывать аналгезию и подавление даже патологической боли при ее действии на антиноцицептивные структуры, например на дорзальное ядро шва. Фрагменты субстанции Р (Р]4 и Р4]1) могут вызвать противоположные эффекты - усилить гипералгезию или алгезию. Конечный эффект вещества Р зависит от того, какой его фрагмент и на какие структуры системы болевой чувствительности он действует. Поскольку нейропептиды, как модуляторы активности нейронов, способны усиливать и ослаблять различные нейро-нальные реакции (полифункциональное действие нейропептидов), они могут активировать структуры как ноцицептивной, так и антиноцицептивной систем.

Из классических нейромедиаторов важную роль в осуществлении аналгетических эффектов играют серотонин, норадреналин, допамин, ГАМК. Серотонин является медиатором антиноцицептивной системы на спинальном уровне. Вместе с тем одна из частей серотонинергичес-кой системы принимает участие в деятельности ноцицептивной системы, она расширяет поля ноцицептивной чувствительности.

Норадреналин также является медиатором нисходящей антиноцицептивной системы, он

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


подавляет активность ноцицептивных нейронов задних рогов спинного мозга и ядер тройничного нерва. Кроме того, норадреналин подавляет болевые механизмы и на супраспинальном уровне. Его аналгезирующее действие связано с активацией а-адренорецепторов, а также с вовлечением серотонинергической системы. Поэтому активатор центральных а-адренорецепторов кло-фелин вызывает выраженный аналгетический эффект.

ГАМК принимает участие в подавлении активности ноцицептивных нейронов и боли на спинальном уровне. Нарушение ГАМКергичес-ких тормозных процессов (например, путем воздействия на задние рога столбнячного токсина, пенициллина и др.) вызывает образование в них генератора и тяжелый болевой синдром спиналь-ного происхождения. Вместе с тем ГАМК может тормозить нейроны антиноцицептивных структур среднего и продолговатого мозга и таким образом ослаблять механизмы обезболивания, осуществляющиеся на этом уровне. Эндогенные энкефалины способны ослабить ГАМКергическое торможение указанных нейронов и тем самым усилить нисходящие антиноцицептивные влияния, с чем связан один из механизмов аналге-зии эндогенными опиоидами.

20.9.7. Принципы лечения патологической боли

Основной принцип лечения патологической боли состоит в подавлении гиперактивности ноцицептивных нейронов и образуемых ими генераторов и в ликвидации патологической алги-ческой системы, лежащей в основе соответствующего болевого синдрома.

Эта цель достигается сочетанием двоякого рода воздействий: 1) влиянием на неспецифические, стандартные базисные процессы гиперактивации

нейронов, образования и деятельности генератора, которые принципиально одинаковы в разных отделах ЦНС; 2) влиянием на специфические нейрохимические процессы, с которыми связана деятельность разных ноцицептивных нейронов, разных генераторов и разных ноцицептивных патологических систем (ПАС).

Коррекция базисных процессов гиперактивации нейронов и образования генератора может быть осуществлена с помощью антиконвульсан-тов (антиэпилептических средств). Так, высокий лечебный эффект дает использование антиэпилептического препарата карбамазепина (тегретол, финлепсин) для лечения тригеминальной невралгии и других болевых синдромов, особенно острого пароксизмального характера. Подавляют некоторые болевые синдромы и другие антикон-вульсанты. Первостепенное значение для подавления гиперактивности ноцицептивных нейронов имеет блокада входа в них Са2\ которая осуществляется с помощью Са2+-антагонистов. Существенное значение для восстановления контроля и подавления гиперактивных ноцицептивных нейронов и генераторов имеет активация антиноцицептивной системы.

Поскольку ноцицептивные и антиноцицептивные эффекты реализуются на разных уровнях и притом не одним, а несколькими медиаторами, целесообразно применение комплексной патогенетической терапии в виде сочетанного влияния на разные звенья патологической алгической системы с целью ее подавления и антиноцицептивной системы с целью ее активации. Кроме того, важно также воздействовать на психоэмоциональные, сосудистые и другие вегетативные и тканевые компоненты патологической боли. Необходимо ликвидировать действие этиологического фактора, поддерживающего патологические   изменения   в ноцицептивной системе.

Глава 20 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

 687


Глава 21 ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

И.П. Павлов (1849-1936),

лауреат Нобелевской премии

1904 г.

Патофизиология высшей нервной деятельности (ВНД) изучает механизмы возникновения и развития патологических отклонений от нормального протекания высших функций мозга человека и животных. Применительно к животным пользуются термином «экспериментальная патофизиология высшей нервной деятельности», что подразумевает моделирование на животных отдельных симптомов и синдромов патологии высших функций мозга человека и их изучение объективными методами исследования, прежде всего методом условных рефлексов. Теоретические положения патофизиологии высшей нервной деятельности основываются на учении И. П. Павлова об условных рефлексах.

Однако в настоящее время пато
физиология высшей нервной дея
тельности широко использует и со
временные
 достижения
нейрофизиологии и нейропатологии
и, соответственно, основывается на
экспериментальных данных, уста
новленных сочетанием метода ус
ловных рефлексов с электрофизио
логическими, морфологическими,
биохимическими и другими мето
дами изучения высших отделов го
ловного мозга. Нередко понятие эк
спериментальных неврозов (введе
но в науку И. П. Павловым) при
нимается как синоним эксперимен
тальной патологии высшей нервной
деятельности. Правильнее рассмат
ривать экспериментальные неврозы
как частный случай патологии высшей нервной
деятельности и использовать этот термин при
менительно к экспериментальным моделям от
дельных симптомов и синдромов неврозов или
неврозоподобных состояний человека.

Внешний патогенный агент достигает головного мозга разными путями, которые существенно определяют как патогенез болезни, так и ее клинические проявления. Поэтому необходимо во всех случаях нарушений высшей нервной деятельности выявить главный путь воздействия патогенного агента, начиная с первичного звена его приложения. Учитывая эти обстоятельства,

различают функциональную, посттравматическую и комбинированную патологию высшей нервной деятельности.

Под функциональной патологией ВНД понимают такие нарушения поведения, которые обусловлены воздействием патогенных раздражителей на внешние и внутренние рецепторы. Под посттравматической патологией ВНД подразумеваются нарушения поведения, возникающие вследствие прямого воздействия патогенного агента на мозг, например, при его ранении, кровоизлиянии в мозговую ткань, опухоли мозга и др. Под комбинированной (функционально-травматической) патологией ВНД подразумеваются нарушения, возникающие вследствие воздействия как на рецепторную систему организма, так и непосредственно на мозг, что имеет место, например, при лучевом и тепловом поражениях головы, при ее механическом повреждении и др. Во всех трех случаях воздействие патогенного агента вызывает первичное поражение мозга, его первичное заболевание, поэтому возникающие при этом нарушения ВНД являются первичными. Нарушения высшей нервной деятельности, вызванные иными факторами или развивающиеся в результате другой патологии организма, например инфекционной болезни, опухоли немозговой локализации, сердечно-сосудистой болезни и др., являются вторичными. Чаще всего вторичная патология ВНД - это результат астенизации нервной системы, снижения ее устойчивости по отношен и ю к психогенным или другим воздействиям.

Функциональная патология высшей нервной деятельности возникает по двум основным причинам: 1) патогенный агент непосредственно воздействует на рецепторы по безусловнореф-лекторному механизму; 2) патогенный агент имеет сигнальное значение и воздействует через рецепторы на мозг по условнорефлекторному механизму. Кроме того, у человека благодаря

688

 Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


наличию второй сигнальной системы функциональная патология высшей нервной деятельности может быть обусловлена словесным воздействием, т. е. патогенный агент может влиять на высшие отделы мозга через вторую (речевую) сигнальную систему.

21.1. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПАТОЛОГИИ

внд

Все причины, способные вызвать патологию высшей нервной деятельности, делятся на три большие группы: 1) возникающие в процессе взаимодействия организма со средой обитания, включая и пренатальный период жизни, или возникающие под влиянием факторов гомеоста-за, внутренней среды; 2) генетически обусловленные; 3) обусловленные комбинацией двух первых. Первая группа причин в настоящее время наиболее изучена, она чрезвычайно разнообразна, в связи с чем их систематизация и выделение среди них главных патогенных факторов имеют исключительно важное значение.

И. П. Павлов, используя классический (секреторный) метод условных рефлексов, отметил следующие факторы возникновения экспериментальных неврозов: 1) слишком сильные («сверхсильные») условные раздражители (имеются в виду их физические свойства); 2) слишком сложные условные раздражители; 3) предельно точное дифференцирование условных раздражителей; 4) удлинение времени действия дифференцировочного (т. е. «тормозного») условного раздражителя; 5) увеличение числа диффе-ренцировочных раздражителей; 6) одновременное применение дифференцировочных раздражителей; 7) изменение динамического стереотипа.

В дальнейшем ученик И. П. Павлова П. С. Купалов выделил дополнительно следующие «болезнетворные» факторы: 1) перенапряжение механизма регуляции нервных процессов, конкретно-регулирующего торможения; 2) столкновение процесса возбуждения и торможения в корковом центре безусловного рефлекса; 3) столкновение различных (конкурирующих) рефлексов; 4) трудные условнорефлекторние задачи при пониженном общем тонусе мозга; 5) перенапряжение синтезирующих процессов в коре больших полушарий.

Позже было установлено, что некоторые из

упомянутых «неврозогенных» факторов имели значение только для классических условий исследования ВНД, когда животное во время эксперимента находится в условиях двигательной депривации (стоит в станке) и не может избежать воздействия раздражителей. Такое заключение сделано на основании исследования животных в условиях их неограниченней двигательной активности (по методике ситуационных условных рефлексов П. С. Купалова). В то же время в условиях, приближенных к естественным, значимыми становятся некоторые новые патогенные факторы наряду с теми, которые перечислены выше и сохраняют свое значение. К таким патогенным факторам относится тонкая дифференцировка раздражителей, отличающихся локализацией в пространстве, и ряд других.

Далее обнаружены и другие факторы, вызывающие экспериментальную патологию ВНД. В настоящее время, кроме уже упомянутых, используется электрическая или механическая стимуляция отдельных органов пищеварения (например, желудка), сочетание такой стимуляции с электрическим раздражением головного мозга; широко известна методика «столкновения» оборонительного рефлекса с пищевым рефлексом, что достигается, например, пропусканием электрического тока через слизистую рта животного во время приема им пищи, и ряд других методик. Установлена различная степень влияния того или иного патогенного фактора в зависимости от вида экспериментального животного. Так, у рыб и низших млекопитающих нарушения возникали уже при таких (незначительных) нарушениях стереотипа условных рефлексов, которые не оказывали влияния на ВНД высших млекопитающих.

В настоящее время моделирование экспериментальной патологии ВНД в значительной мере основано на учет факторов, значимых для человека, т.е. максимально приближенных к условиям, ведущим к нарушению ВНД человека.

21.2. ПРОЯВЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПАТОЛОГИИ ВНД

Проявления функциональной патологии высшей нервной деятельности разнообразны, но прежде всего они касаются психических функ-

689


ций. Так, наблюдается ослабление аналитико-синтетической деятельности головного мозга, нарушение долго- и краткосрочной памяти, регуляции эмоций и мотиваций, регуляции общего функционального состояния мозга, межлолушарных отношений. Обычно эти нарушения проявляются при пищевом, половом, оборонительном, групповом поведении, которые чаще всего исследуются для характеристики высшей нервной деятельности. Частым проявлением патологии высшей нервной деятельности являются нарушения цикла сон - бодрствова-ниение, регуляции вегетативных и соматических функций: возникает нарушение частоты сердечных сокращений, регуляции артериального давления, трофического обеспечения кожных покровов (появляются трофические язвы, происходит облысение). Описаны случаи инфаркта миокарда у животных в состоянии экспериментального невроза, сопровождающегося сильным эмоциональным возбуждением.

Нередко патология высшей нервной деятельности сопровождается нарушением регуляции пищеварительной и выделительной функций, возникновением язв желудка и других отделов пищеварительной системы. При патологии высшей нервной деятельности могут возникнуть гиперкинезы мышц конечностей, шеи, других частей тела. Факты указывают на существенные нейрохимические изменения в крови при экспериментальной патологии, отражающие нарушение регуляции холинергической и катехола-минергической медиаторных систем организма. Разные стадии патологии высшей нервной деятельности находят отражение в изменениях электрической активности неокортекса и лимбичес-ких структур мозга.

Поскольку патология высшей нервной деятельности проявляется не только в отклонениях психических функций, но и в нарушениях других функций организма (регуляция соматовеге-тативной сферы и др.), изучение ее механизмов производится с учетом изменений всего организма, включая и гуморальную систему. Такой целостный подход к пониманию патологии высшей нервной деятельности отражает идею нервизма и ориентирует поиск механизмов нарушения высшей нервной деятельности на разных структурно-функциональных уровнях (от субклеточных до организменных) ее организаций. Соматические нарушения, возникающие под вли-

690

янием психических факторов, в настоящее время, особенно в исследованиях западных ученых, часто обозначаются термином «психосоматические расстройства» и обобщаются в понятие психосоматической медицины.

21.3. МЕХАНИЗМЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПАТОЛОГИИ ВНД

И. П. Павлов как истинный физиолог, ищущий объективные критерии оценки функции, сразу же после обнаружения возможности формирования патологии ВНД методом условных рефлексов высказал ряд предположений о механизмах такой патологии.

Согласно классическим представлениям И.П. Павлова механизм такой патологии заключается в перенапряжении возбуждения, торможения или их подвижности. От каких бы внешних причин ни зависели экспериментальные неврозы, они объяснялись ослаблением процесса внутреннего торможения, приводящего к преобладанию раздражительного процесса или к нарушениям нормальной подвижности возбуждения и торможения и как следствие - к их патологической лабильности или инертности.

Нарушение баланса между торможением и возбуждением способствует иррадиации торможения по коре, а затем и по подкорковым структурам, возникновению фазовых состояний. На ранних этапах развития этих процессов торможение носит защитную функцию, возникает после достижения нервными клетками предела возможностей нормальной работы и поэтому получило название запредельного торможения. Но после исчерпания защитной функции торможения начинает формироваться патология высшей нервной деятельности.

Эти представления И. П. Павлова о механизмах возникновения патологии высшей нервной деятельности сыграли важную роль в разработке некоторых методов лечения такой патологии, например в обосновании и разработке метода терапии сном. Сон рассматривался как случаи разлитого по коре и подкорке торможения, а следовательно, как фактор, защищающий нервные клетки от патологических воздействий. Однако в настоящее время изложенные представления о механизмах патологии пересмотрены, уточнены и развиты.

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


Так, нейрофизиологическими исследованиями не подтверждается способность торможения к иррадиации по мозгу в том понимании, в каком это представлялось первоначально. Далее, представления о сне как состоянии разлитого торможения по коре и подкорковым структурам существенно пересмотрены на основании данных, указывающих на то, что сон имеет сложную структуру и состоит из нескольких фаз, сменяющих друг друга в определенной последовательности. Одна из таких фаз - она получила название парадоксальной - характеризуется повышенной активностью мозга и сопровождается сильными эмоциональными реакциями, переживаниями. В этой фазе чаще всего появляются сновидения.

Современные представления о механизмах патологии высшей нервной деятельности основываются на учете роли эмоций и памяти, а также гуморальных факторов в возникновении патологии.

Роль отрицательных эмоций. Они возникают под влиянием патогенных раздражителей и могут принять длительно текущий, застойный характер. Этому способствует длительная задержка внешнего выявления отрицательной эмоции (так называемые «неотреагированные эмоции»), сопровождающаяся гормональными и другими химическими сдвигами в крови. Эти обстоятельства снижают устойчивость нервной системы к патогенному агенту и таким образом формируется самоподкрепляющаяся патологическая система («порочный круг»), дезорганизующая деятельность и других систем. Однако такое патогенное влияние отрицательных эмоций возникает при их длительном устойчивом протекании: на ранних этапах своего возникновения отрицательные эмоции нередко играют биологически положительную роль, выступая как фактор экстренной мобилизации всего организма с целью противодействия патогенному агенту.

Роль памяти. Механизм длительного протекания патологической высшей нервной деятельности сложен и определяется несколькими факторами. Так, считается, что патологические условные рефлексы могут формироваться вследствие фиксации в долгосрочной памяти тех состояний, которые возникают в мозге под влиянием патогенного агента. Эти состояния могут воспроизводиться на соответствующий условный раздражитель или в соответствующей

ситуации (ситуационные патологические реакции) или носить повсеместный характер в виде устойчивого патологического состояния. Последнее также формируется с участием долгосрочной памяти.

Другой механизм возникновения и удержания патологической высшей нервной деятельности может заключаться в формировании патологической временной связи. Такие временные связи особенно легко образуются при низком общем функциональном состоянии головного мозга; они могут возникать по условнореф-лекторному или другому принципу обучения (за-печатление, образное поведение), носить ситуационный или генерализованный характер.

Общее функциональное состояние головного мозга меняется под влиянием многих факторов; оно, например, снижается в результате длительного ограничения притока в мозг зрительных, слуховых, тактильных, проприоцептивных и других раздражений, что имеет место при смене географических поясов (длительное пребывание в условиях полярной зимы), при длительной гиподинамии и т. д. Вследствие этого снижается и устойчивость высшей нервной деятельности к патогенным факторам, а возникающие патологические реакции отличаются особой тяжестью протекания.

Вопрос об интимных механизмах функциональной патологии высшей нервной деятельности, т. е. вопрос об ее отражении на уровне базисных процессов, получил за последние годы существенное развитие, что во многом определяется появлением новых морфологических и биохимических подходов к изучению мозга. Так, методом электронной микроскопии установлено, что экспериментальные неврозы сопровождаются деструктивными изменениями в нейрональ-ных и глиальных элементах неокортекса, а также и в его проводниковом аппарате, при этом параллельно с деструктивными процессами происходят репаративные процессы, обеспечивающие ту или иную степень компенсации нарушенных функций.

Биохимическими исследованиями неокортекса у животных в состоянии экспериментального невроза обнаружены как обратимые, так и необратимые нарушения нейромедиаторной системы, что представляет особый интерес с точки зрения возможности создания новых средств фармакотерапии. Эти морфологические и биохи-

691


мические данные имеют и большое методологическое значение: в течение длительного времени господствовало мнение о неврозе как функциональном заболевании. Под этим подразумевалось отсутствие структурных изменений в мозге, которые, как считалось, характерны для других форм патологии высшей нервной деятельности. Обнаружение ультраструктурных и нейрохимических изменений в мозге у животных в состоянии экспериментального невроза позволяет считать, что неврозы также имеют структурную основу, чем подтверждается единственно правильный вывод о том, что любая патология характеризуется структурными изменениями, которые могут быть обнаружены адекватными методами ее исследования.

21.4. ТИПЫ ВНД

692

Патофизиология высшей нервной деятельности включает в качестве одной из своих важнейших задач изучение типа высшей нервной деятельности: как показали наблюдения, скорость возникновения патологии, ее проявление, степень активации защитных механизмов во многом определяются индивидуальными особенностями нервной системы. И. П. Павлов понимал под типом врожденные свойства нервной системы. Тип, подчеркивал он, есть прирожденный, конституциональный вид проявления нервной системы, генотип. Но так как животное со дня рождения подвергается разнообразнейшим вли-

яниям окружающей среды, то в конечном счете образуется сплав из врожденных черт (тип) и черт, формирующихся в процессе индивидуальной жизни. Этот «сплав» и обозначается как фенотип, или характер.

Поскольку тип - это врожденные свойства нервной системы, то они находят отражение в таких врожденных характеристиках нервной системы, как сила, уравновешенность и подвижность нервных процессов. Учитывая разные возможные и наиболее часто встречающиеся комбинации этих показателей, И. П. Павлов выделил следующие основные типы нервной системы: 1) сильный, но неуравновешенный, который характеризуется преобладанием возбуждения над торможением; 2) сильный, уравновешенный, с большой подвижностью нервных процессов; 3) сильный, уравновешенный, с малой подвижностью нервных процессов; 4) слабый, характеризующийся очень слабым развитием как возбуждения, так и торможения (рис. 198).

Чаще всего патология высшей нервной системы возникает у животных со слабым типом нервной системы, поэтому такие животные получили название «поставщиков неврозов». Тем не менее характер реагирования нервной системы на патогенный агент определяется не только типом, но и теми особенностями, которые приобретены в процессе индивидуальной жизни. Отсюда вытекает необходимость учета «сплава» типа и индивидуально приобретенных особенностей нервной системы. Поэтому в настоящее время принято характеризовать нервную систему по поведенческим реакциям, в частности по показателю эмоциональности, по особенностям регуляции общего функционального состояния головного мозга. Для примера рассмотрим одну из форм функциональной патологии высшей нервной деятельности (поведения), получившей название информационной.

21.5. ИНФОРМАЦИОННАЯ ПАТОЛОГИЯ ВНД

Под информационной патологией высшей нервной деятельности (ИП ВНД) понимаются нарушения в протекании высших функций нервной системы, а также опосредованные ею нарушения жизнедеятельности других систем организма, возникающие при длительном пребыва-

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


нии мозга в условиях неблагоприятного сочетания следующих факторов: 1) определенного объема информации, подлежащей обработке для принятия важного решения; 2) фактора времени, отведенного для такой работы мозга; 3) уровня мотивации, который и определяет значимость информации и необходимость ее обработки.

Сочетание этих трех факторов (далее - информационная триада) может быть неблагоприятным, если, во-первых, необходимо обработать большой объем информации (включая принятие решения) при длительном дефиците времени, отведенного для такой работы мозга, и высоком уровне мотивации поведения и если, во-вторых, имеет место дефицит информации в течение длительного времени, а мотивация поведения (например, необходимость принятия решения) очень высокая.

Итак, в обоих случаях ялияет и неблагоприятно сочетается триада факторов: 1) объем информации (в первом случае чрезмерный, во втором он меньше необходимого); 2) время (в первом случае оно недостаточно, во втором случае чрезмерно велико) и 3) мотивация, которая в обоих случаях очень высокая. Если клиническая картина заболевания соответствует неврозу, то говорят об информационных неврозах, если же она соответствует другим заболеваниям, то целесообразно говорить об информационной патологии, соответствующей нозологии.

В рамках концепции об ИП ВНД упомянутая триада факторов объединяется в самостоятельную группу, чем и подчеркивается ее патогенное значение в современных условиях жизнедеятельности человека. Итак, информационная патология ВНД развивается в результате пребывания человека и животных в условиях неблагоприятного сочетания трех рассмотренных выше факторов, постоянно воздействующих на мозг.

Исследования на животных и людях показали, что при этой форме патологии наблюдаются нарушения краткосрочной и долгосрочной памяти, эмоций, функций анализа сигналов, сексуального, пищевого поведения и других инстинктов, отмечается нарушение регуляции сердечнососудистой функции, дыхания, пищеварения и ряда других систем. Характерным для данной формы патологии является (на ранних стадиях) определенная динамика, т. е. последовательность вовлечения в патологию разных систем организма, а на глубоких стадиях - широкий охват раз-

ных систем, т. е. устойчивое нарушение функций многих систем организма.

Далее оказалось, что скрытый период развития такой патологии, т. е. время от начала воздействия на мозг указанной выше триады факторов до формирования устойчивой патологии, у разных людей и разных животных как одного, так и нескольких видов весьма варьирует. Кроме того, этот период характеризуется различными изменениями в поведении, биологическое значение которых никак не может быть понято как патологическое. Выделяются два вида глобальных факторов, влияющих на развитие и формирование информационной патологии: 1) факторы, снижающие устойчивость нервной системы к информационной триаде, их можно назвать факторами риска возникновения ИП; 2) факторы защитные, препятствующие развитию патологии, поднимающие устойчивость нервной системы к ИП.

К наиболее частым и существенным факторам риска возникновения ИП ВНД относятся длительная гиподинамия, т.е. сниженная двигательная активность, нарушение внутривидовых взаимоотношений между особями, например дефицит или извращение взаимовлияния между особями, особенно на ранних стадиях онтогенеза, некоторые генетически предопределенные свойства нервной системы, формирующие тип ВНД, некоторые травмы мозга, расстройства нервной системы, вызванные факторами, не соответствующими определению информационной триады. Все они снижают устойчивость нервной системы к патогенному влиянию информационной триады. Перечисляя условия, способствующие возникновению ИП ВНД, следует иметь в виду, что первое место среди них по признаку частоты распространенности занимает мышечная гиподинамия, что во многом объясняется ростом профессий преимущественно умственного труда, требующих, как правило, сидячего образа жизни.

Биологическое значение второй группы факторов, существенно влияющих на развитие ИП ВНД, заключается в защите организма от возникновения патологии или (в случае ее возникновения) в активации компенсаторных механизмов, направленных на ограничение и подавление развивающихся патологических процессов.

693


21.6. САМОРЕГУЛЯЦИЯ ПОВЕДЕНИЯ

Саморегуляция поведения направлена на избегание патогенного влияния факторов информационной триады. Ниже приводятся наблюдения, позволившие установить свойство головного мозга животных саморегулировать свое поведение в целях устранения патогенного влияния на ВНД и другие системы организма неблагоприятного сочетания факторов информационной триады, т.е. объема информации, подлежащей обработке и усвоению, фактора времени, отведенного на такую работу мозга, и уровня мотивации. Кроме того, излагаются исследования, обнаружившие свойство некоторых лимбических структур головного мозга повышать устойчивость ВНД к ее информационной патологии.

694

Рассмотрим конкретные поведенческие проявления саморегуляции ВНД, направленные на устранение внешних патогенных условий (причин). У собак вырабатывались двигательно-пи-щевые условные рефлексы: на условные сигналы животные подбегали к одной из трех кормушек, расположенных на полу экспериментального помещения, где получали кусок мяса (рис. 199). Каждый условный раздражитель был связан с одной из кормушек, и подкрепление производилось только в том случае, если животное

 решало задачу - подбегало к кормушке, соответствующей сигнальному значению раздражителя. Обычно после поедания мяса животное немедленно возвращалось на стартовое место, так как следующий условный раздражитель включался только при пребывании животного на стартовом месте.

Иная картина поведения наблюдается после того, как возникают патогенные условия, вызванные нарушением соотношения информацион-вюй триады. В рассматриваемом примере это соотношение нарушалось уменьшением времени всего эксперимента путем сокращения интервалов между отдельными сигналами. При этом не менялся уровень мотивации (который был высоким, так как животное было голодным) и не менялся объем информационной нагрузки - животным предъявлялось то же число условных раздражителей. Итак, животные осуществляли тот же объем аналитико-синтетической деятельности, но в условиях возникшего дефицита времени. Уже после нескольких предъявлений сигнальных раздражителей в этих условиях наблюдалось следующее изменение поведения: на включение условного сигнала животное сразу покидало стартовое место и подбегало к соответствующей кормушке, но возрастало время возвращения на стартовое место, и чем больше был дефицит времени, отведенного на решение всего объема задачи, тем медленнее возвращалось животное на стартовое место. Тем самым животное само увеличивало интервал между условными сигналами, а значит, и время всего эксперимента, т. е. само устраняло дефицит времени и приводило в оптимальное для себя соотношение факторов информационной триады - объема аналитико-синтетической деятельности с факторами времени, отведенного на такую работу мозга, и уровнем мотивации поведения. Такое поведение значительно увеличивало период формирования патологических реакций, т. е. период пред-невроза, а в ряде случаев предотвращало развитие невроза.

Аналогичное поведение наблюдается, если экспериментатор меняет не время эксперимента между условными сигналами, а увеличивает нагрузку на аналитико-синтетическую деятельность мозга (рис. 200). При этом после первого увеличения объема нагрузки на ВНД происходит адаптация к новым условиям (29-47-й день), а

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


после второго, дальнейшего, увеличения объема нагрузки на ВНД наблюдается стабильное возрастание времени возвращения на стартовое место.

Понимание этих реакций как имеющих биологически положительное значение приобретает принципиальный характер: до недавнего времени они рассматривались как ранние симптомы патологии и, соответственно, подвергались подавлению («лечению») вместо того, чтобы принимать меры по их усилению. Описанные реакции отражают саморегуляционную деятельность мозга. Отсюда и большое практическое значение этих выводов - необходимо найти пути активации и усиления соответствующих саморегуляционных форм поведения, причем во всех периодах развития болезни, но особенно на стадии предболезни, когда саморегуляционные механизмы мозга хорошо выражены и их целенаправленное усиление может сыграть решающую роль в повышении психофизиологической резистентности организма.

Центральные механизмы защитной деятельности мозга. Разработка способов и принципов активации саморегуляционных (в широком смысле - защитных) механизмов головного мозга требует знания соответствующей мишени - структур, играющих особенно важную роль в организации такой функции. Теоретическая предпосылка поиска системы мозговых структур, осуществляющих защитную функцию после воздействия на мозг патогенного агента, заключается в сле-

дующем. После начала воздействия патогенного агента (например, неблагоприятного сочетания информационной триады) на ВНД в определенных структурах головного мозга развиваются патологические процессы, выявляемые электрофизиологическими, биохимическими и ультраструктурными исследованиями, которые нарушают нормальное взаимодействие между отдельными образованиями мозга (возникают новые корреляционные отношения между ними). После фиксации всех процессов в долгосрочной памяти формируются устойчивые патологические состояния мозга, что и проявляется внешне в различных неадаптивных реакциях.

Одновременно с возникновением мозговой системы, определяющей патологические реакции, активируются структуры мозга, препятствующие развитию патологических процессов. Одним из внешних проявлений такой защитной активности мозга являются описанные выше саморегуляционные формы поведения, направленные на активное устранение патогенной ситуации, в нашем примере - устранение неблагоприятного сочетания информационной триады. Кроме того, в мозге развиваются еще два типа защитных реакций: происходит активация мозговых структур, неспецифически повышающих устойчивость нервной системы к внешним патогенным воздействиям, и активация мозговых структур, подавляющих формирование патологических процессов.

Рассмотрим эксперименты, позволяющие считать обоснованными изложенные взгляды на центральные защитные механизмы мозга при ИП ВНД. Наиболее существенные результаты были получены в опытах с использованием методики локомоторной самостимуляции мозга. Для этого предварительно животным в разные образования головного мозга вживляются раздражающие электроды, через которые пропускается электрический ток с импульсами прямоугольной формы, при этом включение тока производится самим животным во время его перемещения по полу, который разделен на участки, а каждый участок связан телеметрически с определенным раздражающим электродом, т. е. с определенной мозговой структурой: как только животное становится на один из участков пола, включается стимуляция соответствующего образования мозга. Все описанное имеет место в помещении, где согласно ранее изложенному способу вырабатывается ИП ВНД.

695


Установлено, что если животное имеет возможность выбора между структурами для их самостимуляции, то на начальных стадиях развития ИП ВНД оно преимущественно стимулирует прозрачную перегородку (рис. 201), т.е. вместо перемещения по полу экспериментальной комнаты в различных направлениях оно длительно (многие минуты) задерживается на участке, связанном с раздражением прозрачной перегородки. Такая активация этой структуры предотвращает развитие ИП ВНД или существенно увеличивает период ее возникновения. Аналогичный эффект, хотя менее выраженный, наблюдается при самостимуляции латерального гипоталамуса или медиального отдела миндалины. Очевидно, что прозрачная перегородка, латеральный гипоталамус и медиальная часть миндалины составляют систему или часть системы мозга, стимуляция которых усиливает его защитную функцию и препятствует развитию патологии ВНД.

Итак, при использовании комплексного, методического подхода к исследованию поведения животных и человека обнаружено свойство головного мозга реагировать возникновением патологии ВНД в ответ на длительное воздействие на него неблагоприятного сочетания триады факторов: определенного объема высокозначимой информации, фактора времени и уровня мотивации. Такая патология ВНД, получившая на-

 звание информационной, имеет не только специфическую этиологию, но и характерную динамику развития симптомов и синдромов. На ранних стадиях возникновения ИП ВНД выявлены защитные (в том числе саморегуляционные) формы поведения и центральные механизмы, препятствующие ее развитию, т. е. обнаружено свойство головного мозга саморегулировать свое поведение в целях защиты организма от патогенного влияния факторов информационной триады при их неблагоприятном сочетании. Установлены главные факторы риска возникновения ИП ВНД и разработаны этиологически и патогенетически обоснованные принципы и методы ее профилактики и лечения.

21.7. ПОСТТРАВМАТИЧЕСКАЯ ПАТОЛОГИЯ ВНД

Этот вид патологии выражается в нарушении отдельных форм поведения. Наиболее подробно изучен патогенез нарушений пищевого, оборонительного, полового поведения, а также патогенез нарушения памяти, эмоций, цикла сон -бодрствование. Как отмечалось, создание моделей посттравматической патологии высшей нервной деятельности ставит своей целью воспроизведение различных повреждений мозга человека, вызванных кровоизлиянием в мозг, опухолью мозга, огнестрельным или другим травматическим ранением. Создание таких моделей достигается путем экстирпации мозговой ткани, перерезки приводящих путей, электрической коагуляцией отдельных участков мозга и др.

Нарушения отдельных форм поведения имеют некоторые общие, а также частные проявления, типичные для каждой формы. Общими для всех являются уже упомянутые нарушения баланса силы и подвижности процессов внутреннего торможения и возбуждения. Эти изменения способствуют состоянию заторможенности -снижению двигательной активности и возникновению фазовых состояний, которые могут завершиться глубоким угнетением функции нео-кортекса с последующим вовлечением в процесс подкорковых структур. В других случаях наблюдается усиление состояния возбуждения. Эти изменения поведения общего характера во многом определяются типом или индивидуальными особенностями нервной системы.

696


21.7.1. Патология пищевого поведения

Она описана при обширных повреждениях неокортекса и частичных повреждениях лобной и орбитальной коры. При повреждениях (удалениях) лобных отделов неокортекса животные не способны выделить среди других съедобные предметы, поэтому поедают непригодные для еды вещи и не дифференцируют разные концентрации солевых растворов. Эти нарушения объясняются повреждением механизма афферентного синтеза формирования функциональной системы пищевого поведения. При повреждениях глазничной (орбитальной) области неокортекса резко снижается безусловнорефлекторная секреция на пищевое раздражение, что объясняется наличием в этой области коркового представительства пищевого центра. При обширном удалении неокортекса или вследствие перерезки его проводящих путей происходят длительное снижение безусловнорефлекторной пищевой секреции и почти полная потеря условных рефлексов, выработанных на основе пищевого подкрепления. Степень этих нарушений нарастает в восходящем эволюционном ряду животных и указывает на возрастающую роль неокортекса в регуляции пищевого поведения от низших животных к высшим.

Разнообразные отклонения от нормального пищевого поведения наблюдаются при повреждении лимбических структур мозга. Так, у собак разрушение базально-латеральной части миндалевидного тела вызывает нарушение пищевых условных рефлексов и снижение безусловнорефлекторной реакции на пищевые раздражители, однако эти изменения наблюдаются и при повреждении других структур лимбическо-го мозга и не могут считаться специфическими. Глубокие и характерные нарушения пищевого поведения возникают вследствие повреждения гипоталамуса; двустороннее разрушение вентро-медиального ядра гипоталамуса у грызунов, хищных и приматов вызывает гиперфагию, а повреждение латерального гипоталамуса - афагию вплоть до гибели животных от кахексии.

Это дает основание считать, что патогенез описанных изменений пищевого поведения обусловлен нарушением регуляции чувства голода и насыщения. Между тем многочисленные наблюдения убеждают, что разные отделы гипотала-

муса имеют отношение к организации и регуляции и других компонентов пищевого поведения. Так, повреждение средней части латерального гипоталамуса вызывает нарушение исходного побуждения к пищедобыванию, а разрушение более латерального участка - нарушение регуляции приема пищи. Итак, нарушение разных звеньев пищевого поведения возникает при повреждении целого ряда структур головного мозга, объединенных в систему регуляции пищевого поведения, при этом неокортикальные структуры имеют первостепенное значение в формировании индивидуально приобретаемых пищевых реакций, а гипоталамические структуры играют исключительно важную роль в организации и регуляции безусловнорефлекторного компонента разных звеньев пищевого поведения.

21.7.2. Патология оборонительного поведения

Вследствие экстирпации передних отделов лобной области новой коры у грызунов, хищных и приматов усиливается активнооборони-тельная реакция, которая иногда переходит в агрессивное поведение, ухудшает протекание условнорефлекторных оборонительных реакций; патогенез этих изменений связывается с ослаблением эмоции страха. Исчезновение реакции страха наблюдается и вследствие повреждения поясной извилины, что также выражается в усилении активнооборонительного поведения. Характерные изменения оборонительного поведения имеют место после повреждения миндалевидного тела - у животных исчезают страх и агрессивность, они становятся ручными.

Эти проявления травматического повреждения миндалевидного тела получили название синдрома Клювера - Бьюси. Вследствие повреждения вентромедиальной части гипоталамуса происходят усиление активнооборонительного поведения и возникновение агрессивности, тогда как повреждение задней части гипоталамуса усиливает пассивнооборонительную реакцию -такие животные трусливы, их эмоциональные реакции протекают вяло. Предполагается, что патогенез описанных изменений оборонительной реакции имеет нейрохимическую природу и связан с нарушением регуляции серотонинергичес-кой системы мозга.

697


21.7.3. Патология полового
поведения

Установлено, что обширное повреждение нео-кортекса у высших позвоночных нарушает способность к спариванию; эта реакция пропадает полностью вследствие повреждения 60% от всей площади коры полушарий. Однако у таких животных сохраняется эрекция, и они возбуждаются в присутствии самки, находящейся в состоянии течки. Усиление половой активности у разных видов животных обнаружено вследствие повреждения миндалевидного тела, наоборот, ослабление половой активности отмечается при повреждении даже небольших участков переднего гипоталамуса. Менее выраженные нарушения полового поведения наблюдаются при повреждении и других структур промежуточного и среднего мозга. Однако с точки зрения патогенеза этих нарушений важно, что существуют различные системы регуляции разных компонентов полового поведения - начиная от предварительных игровых реакций и кончая завершением полового акта.

21.7.4. Патология памяти

Нарушение памяти является частым симптомом посттравматической патологии высшей нервной деятельности и наблюдается при повреждении мозга разной локализации. При этом обнаружено избирательное влияние повреждения разных структур мозга на отдельные формы памяти (условнорефлекторная, образная, долгосрочная, краткосрочная) и фазы памяти (восприятие сигнала, его фиксация и воспроизведение). Кроме того, существуют большие различия в результатах влияния повреждения мозга на память у животных, относящихся к разным этапам эволюционного развития: влияние повреждения переднего мозга значительно увеличивается в восходящем ряду животных.

Глубокие нарушения всех видов памяти наблюдаются у высших позвоночных животных после обширного разрушения новой коры; в значительной степени по этой причине условные рефлексы вырабатываются с большим трудом и легко исчезают, т. е. не удерживаются. Повреждение префронтальной коры ведет к существенному нарушению отсроченных реакций (они реализуются с участием краткосрочной памяти), тогда как условные рефлексы (они реализуются с участием долгосрочной памяти) меняются не-

значительно и кратковременно. Влияние повреждения отдельных проекционных областей неокортекса на отсроченные реакции и условные рефлексы зависит от длительности применения сигнала: если оно меньше 100 мс, то след не удерживается после удаления проекционной зоны, соответствующей сигналу. Следовательно, проекционные зоны неокортекса не только воспринимают, но и удерживают след, возникающий от кратковременно (меньший 100 мс) действующего раздражителя. Такое удержание следа необходимо для анализа сигнала, т. е. оценки его биологического значения. Существенное нарушение образной памяти происходит вследствие повреждения ассоциативных областей неокортекса.

Нарушение краткосрочной памяти (нарушение отсроченных реакций) наблюдается при повреждении и других отделов головного мозга. Повреждение различных структур лимбическо-го мозга (поясная и грушевидная извилины, миндалевидное тело) вызывает угнетение или полное исчезновение краткосрочной памяти, однако эти нарушения обратимы, и функция полностью или частично восстанавливается в течение нескольких месяцев. Особый интерес вызывает патогенез нарушения памяти, вызванного повреждением гиппокампа как ведущего симптома хорошо известного в клинике синдрома Корсакова.

Установлено, что повреждение разных отделов гиппокампа по-разному влияет на память. Повреждение дорсального отдела вызывает более глубокие нарушения, чем вентральных отделов. Повреждение гиппокампа более выражен-но влияет на краткосрочную, чем на долгосрочную память. Влияние повреждения гиппокампа на память возрастает в восходящем эволюционном ряду животных. Считается также, что гип-покамп имеет важное значение в функции перевода краткосрочной памяти в долгосрочную и играет преимущественную роль в первичной фиксации следа, тогда как функция длительного удержания следа не связана с гиппокампом. Наконец, и это более вероятно, что гиппокамп оказывает влияние на память благодаря своему участию в организации эмоциональных реакций; в результате его повреждения нарушается регуляция эмоциональной реакции, что вторично ухудшает нормальную организацию памяти.

Нарушение памяти наблюдается и при повреждении других структур. Патогенез наруше-

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


ния памяти вследствие повреждения разных структур головного мозга объясним на основе представления о существовании двух тесно связанных систем: мозговой системы организации памяти и мозговой системы регуляции памяти. У высших позвоночных животных система организации памяти определяется деятельностью переднего мозга - неокортекса. Это подтверждается не только данными по повреждению коры, но и результатами исследования электрической активности отдельных нейронов, позволившими обнаружить нейроны, играющие большую роль в удержании индивидуально формирующегося следа. Эти нейроны представлены главным образом в неокортексе, преимущественно в его ассоциативных областях, объединены в систему обучающихся нейронов и являются первичными элементами формирования выработанной следовой реакции. Всем этим и объясняется столь глубокое нарушение памяти при обширном повреждении неокортекса и дифференцированное влияние отдельных областей неокортекса на память.

Вторая мозговая система, имеющая отношение к функции памяти, - система регуляции памяти, которая оказывает моделирующее влияние на следовые реакции. Патогенез эффекта повреждения структур этой системы на память объясним с учетом того, что структуры системы регуляции памяти имеют прямое отношение к механизмам организации эмоциональной реакции; влияние их на память в значительной степени опосредовано изменением эмоциональной реакции. Этим и объясняется хорошо известное наблюдение: длительность удержания следа от какого-либо раздражителя существенно зависит от силы эмоциональной реакции, вызываемой данным раздражителем.

21.7.5. Патология эмоций

Относится к частым проявлениям посттравматической патологии высшей нервной деятельности. Наиболее часто они возникают при повреждении лимбических структур мозга, но

поскольку регуляция эмоций происходит с участием неокортекса, то и вследствие повреждения последнего также наблюдаются патологические изменения в протекании эмоциональных реакций. Эти изменения могут выражаться в усилении или ослаблении эмоций, извращении знака эмоций, когда вместо нормально наблюдаемой

положительной или отрицательной эмоции возникает их противоположная реакция.

При обширном удалении неокортекса можно наблюдать реакцию ярости, однако она не может рассматриваться как истинная эмоциональная (т. е. «переживаемая»), а отражает активацию лишь эффективных механизмов данной реакции. Вследствие повреждения сенсомоторной коры подавляются положительные эмоции, а после повреждения прореальных извилин у собак первоначально происходит подавление эмоции страха, а затем в течение длительного времени эта эмоция приобретает усиленный характер. В последнем случае лимбико-гипоталами-ческие механизмы эмоции освобождаются от тормозного влияния на них префронтальной области коры.

Повреждение лобных областей у обезьян при лобэктомии угнетает эмоциональные реакции, вследствие чего теряют выразительность и живость мимические и агрессивные реакции, коммуникационные жесты. Изменение характера эмоциональной реакции наблюдается при повреждении гиппокампа - снижается интенсивность эмоций на угрожающие ситуации, что объясняется ослаблением реакций страха, в то же время усиливаются эмоциональные реакции на положительные раздражители. Вследствие удаления поясной извилины понижается агрессивность, животные становятся ласковыми.

Существенные нарушения в протекании эмоциональных реакций возникают вследствие повреждения миндалевидного тела; эти нарушения настолько характерны, что известны как « миндалевидный синдром», заключающийся в усилении голода и повышении сексуальной активности, в подавлении реакции страха - дикие и агрессивные обезьяны превращаются в ручных. Этот синдром первоначально был описан как следствие повреждения височной коры, однако в настоящее время общепризнана его связь с повреждением миндалины. Вместе с тем необходимо иметь в виду, что миндалина - сложное структурное образование и повреждение разных отделов его вызывает разные симптомы нарушения эмоций.

Доказательством того, что разные эмоциональные реакции имеют сложное представительство в мозге и регулируются разными системами, может служить следующий пример: разрушение медиального отдела миндалевидного тела тормо-

699


зит проявление страха, а разрушение дорсального отдела усиливает агрессивность; разрушение шва среднего мозга у самцов вызывает проявление агрессивности к самкам, но не влияет на характер реакций, возникающий к самцам. Вместе с тем существуют определенные видовые различия между животными по проявлению влияния на эмоциональные реакции, что дает основание для вывода о существовании не только индивидуальной, но и видовой особенности локализации центральных механизмов эмоциональных реакций.

21.7.6. Патология цикла сон - бодрствование

Уже отмечалось, что в течение длительного времени сон рассматривался как пассивное состояние мозга, противоположное бодрствованию; полагали, что основная функция сна заключается в энергетическом восстановлении мозга после его многочасового бодрствования. Еще И. П. Павлов выступил против понимания сна как пассивного состояния. В настоящее время известно, что сон имеет сложную структуру, состоит из целого ряда фаз и несет многогранную функцию. Наиболее распространенной является точка зрения, что сон состоит из двух главных фаз - медленного и быстрого (парадоксального) сна, каждая из которых, в свою очередь, неоднородна. Например, в медленной фазе сна выделяют четыре сменяющие друг друга стадии.

Посттравматическая патология сна отражается в нарушении этих фаз и стадий, при этом важно, что они имеют разную центральную организацию, а следовательно, повреждения мозга проявляются в разных фазах и стадиях сна неоднотипно. Так, повреждения в передних отделах неокортекса вызывают значительное сокращение продолжительности быстрой фазы сна. Повреждение передней преоптической области гипоталамуса вызывает уменьшение продолжительности медленной фазы сна. Установлено дифференцированное участие мозговых структур в регуляции и соотношении бодрствования и сна, чем объясняется различное влияние на эти состояния травм мозга. Так, повреждение передних отделов гипоталамуса вызывает нарушение сна, а повреждение задних отделов - нарушение бодрствования. Таким образом, патогенез посттравматических нарушений цикла сон - бодрство-

700

вание требует учета, во-первых, сложной структуры этого цикла и, во-вторых, многоуровневой системной организации его центральных механизмов.

21.8. ВТОРИЧНАЯ ПАТОЛОГИЯ ВНД

Подобная патология возникает вследствие предварительной астенизации нервной системы каким-либо заболеванием, первично не обусловленным нейрогенными факторами (инфекционные, онкологические, острая и хроническая ане-мизация и др.). Эти факторы снижают устойчивость нервной системы к разнообразным патогенным влияниям, что и становится причиной развивающегося заболевания нервной системы. В этих случаях первопричиной патологии является то состояние нервной системы, которое обозначается термином «астенизация», а стимул, вызывающий патологию высшей нервной деятельности, является пусковым фактором, не играющим решающей роли в картине развития патологии. В этом случае в патогенетическом отношении, а следовательно, и с точки зрения поиска главного направления терапии и профилактики гораздо существеннее выявить причины предварительной астенизации нервной системы. Между тем необходимо учесть, что возникновение той или иной вегетосоматической болезни, особенно угрожающей жизни, таких как онкологическая болезнь или патология сердечно-сосудистой системы, оказывает психогенное дестабилизирующее влияние на высшие (психические) и эмоциональные функции организма. У таких людей возникает чувство страха, длительной тревоги, а это уже, в свою очередь, пси-хогенно влияет на больные органы и системы, и вновь образуется и запускается «порочный круг» психических и соматовегетативных патологических отношений.

21.9. КОМПЕНСАЦИЯ ПАТОЛОГИИ
ВНД

От начала действия патогенного агента на высшую нервную деятельность до формирования ее устойчивой патологии проходит определенное время, в течение которого наряду с развитием патологических процессов имеет место активация защитных, в том числе саморегуляционных

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


механизмов мозга. Как первые, так и вторые имеют сложную динамику развития во времени и пространстве, характеризуются определенными внешними - поведенческими, вегетативными, гуморальными, электроэнцефалографическими и другими проявлениями, а также структурными и нейрохимическими изменениями в ЦНС.

Поскольку как патологические, так и компенсаторные механизмы активируются одновременно, перед врачом стоит важнейшая задача их дифференциации, правильного определения диагностического значения: нередко ранние проявления компенсаторной (саморегуляционной) деятельности мозга ошибочно принимаются как ранние симптомы патологии и соответственно устраняются в целях «лечения» вместо того, чтобы поддерживаться и усиливаться. Все сказанное касается как функциональной, так и посттравматической патологии высшей нервной деятельности. Этот вопрос приобретает особо важное значение на ранних этапах патологии - пред-патологии, т. е. до того, как патологические реакции приобретают устойчивое течение и возникают реакции неадаптивного характера.

Различают две стороны в компенсаторной деятельности мозга: 1) когда формируется поведение, направленное на устранение патогенной ситуации своим активным поведением, и 2) когда в центральной нервной системе формируются процессы, препятствующие возникновению и развитию патологической функциональной системы. Эти защитные процессы формируются с участием определенных образований головного мозга; они тоже объединяются в систему, и их защитная функция заключается, во-первых, в повышении устойчивости нервной системы к патогенным агентам и, во-вторых, в активном подавлении (торможении) патологической функциональной системы.

21.10. ПСИХОГЕННЫЙ СТРЕСС

21.10.1. Определение и классификация

Термин «стресс» (от англ. stress - напряжение) давно используется в художественной, медицинской и т. п. литературе обычно для обозначения субъективно неприятного состояния напряжения. Канадский ученый Г. Селье обозначил этим термином общие, неспецифические

изменения в системе гипофиз - надпочечники, возникающие в ответ на любые «необычные» воздействия на организм. Сами эти воздействия были названы «стрессорами». Как правило, речь шла о сильных болевых, токсических, ожоговых и других воздействиях, а критерием «неспецифических» изменений служила главным образом гуморальная система. То, что Г. Селье изучал гуморальную систему, естественно. Он был учеником основоположника широко известных исследований гуморально-гормональной системы У. Кэннона. В более поздних публикациях Г. Селье отнес к «стрессорам» и нервные (психические) факторы, но к этому моменту его концепция была в основном воспринята наукой в той форме и в том смысле, в котором он ее предложил первоначально. Следует отметить, что в те же 30-40-е годы А. Д. Сперанский - яркий представитель «нервизма» - обнаружил «неспецифические» изменения в нервной системе под влиянием различных болевых, токсических и других воздействий и на примере нервной системы описал то же явление, что и Г. Селье.

Другим важным моментом концепции Г. Селье является обнаружение функциональной однородности реакции стресса, хотя последний протекает в 3 стадии: тревога, резистентность, истощение (см. гл. 3).

Третий постулат концепции Г. Селье заключается в адаптационном значении стресса (отсюда «общий адаптационный синдром» как синоним стресса). Однако сам Г. Селье отмечал не только адаптивную, но и предпатологическую природу стресса. Более того, он распространил этот термин на стадию истощения и ввел понятие дистресса, который рассматривал как патологию («болезни адаптации»). Это позволило многим исследователям рассматривать стресс в лучшем случае как «опасность», а в худшем -как нарушение регуляции функций и даже как «болезнь стресса». Отсюда распространенное в настоящее время мнение о стрессе как о биологически негативном явлении, которого надо избегать, лечить и т. д.

Термин «психогенный стресс» используется для обозначения формы стресса, первично возникающей под влиянием психических факторов, т. е. необычных (сверхсильных) раздражителей, воздействующих первично на высшие функции головного мозга. Проблема психогенного стресса стала особенно актуальной в связи с суще-

701


ственным увеличением нагрузки на психические функции, когда во многих областях трудовой деятельности человека умственный труд стал заменять физический и главное - такая замена произошла внезапно, за короткий отрезок времени, если подойти к факту в историческом плане, а значит, и без какой-либо специальной подготовки к такой замене.

К терминологии (дефиниции) стресса имеет отношение и следующие. Психогенный стресс нередко обозначается и терминами «эмоциональный стресс» или «психоэмоциональный стресс». Между тем психогенный стресс всегда сопровождается эмоциями, точно так же, как эмоциями сопровождается и стресс, вызванный непсихогенными факторами (ожоги, травмы и т. д.), правда вторично. Следовательно, вопрос состоит в том: какое образование организма или какая его функция первично подвергается стрессоген-ному воздействию, т. е. что является «входными воротами» для стрессогенного фактора? Тем более, что любой стресс существеннейшим образом отличается от других явлений (состояний), уже поэтому его дальнейшее развитие зависит от субъективной значимости стрессогенного фактора для данного индивида, его опыта, типа ВНД и др. Имеется достаточно оснований для классификации психогенного стресса по нескольким параметрам: 1) причинам стресса (с учетом качественных и физических характеристик стрессогенного фактора); 2) проявлениям; 3) биологическому значению.

21.10.2. Причины, вызывающие психогенный стресс

Любой внешний и внутренний раздражитель, резко отличающийся от факторов, которые составляют обычную среду, и влияющий первично на высшие функции мозга, может стать причиной стресса. С учетом интенсивности, времени нарастания интенсивности и времени действия психогенные раздражители могут вызывать: 1) острый; 2) подострый; 3) хронический стресс.

Острый стресс возникает при неожиданном воздействии на организм психогенного фактора, сверхсильного по своей значимости и физической интенсивности, при полном отсутствии фактора «ожидаемости» такого воздействия. Это, как правило, крайне неприятная или опасная инфор-

702

мация, касающаяся жизни, здоровья, благополучия человека, воспринимающего эту информацию, или его близких. Это стихийное явление природы (землетрясение, наводнение), вспышка этнических конфликтов и т. д. - все то, что относится к группе «чрезвычайных ситуаций».

Подострый стресс возникает под влиянием аналогичных раздражителей, но у людей, подготовленных к их возможному возникновению. К примеру, это космонавт, подготовленный к внештатной ситуации, однако не знающий ни времени, ни причины и т. д. ее возникновения. Такой же стресс возникает у воина, готового к опасной для жизни и здоровья боевой ситуации, и т. д.

Хронический стресс возникает у людей, постоянно находящихся в ожидании или под влиянием постоянно реализующихся необычных раздражителей, однако умеренной интенсивности, и подготовленных к их возникновению. В нашей действительности эти условия характерны для многих современных профессий, других форм жизнедеятельности и часто становятся нормой.

Существует несколько методов моделирования психогенного стресса на животных. Наиболее адекватным является ситуация информационных перегрузок или информационного дефицита в сочетании с условиями ограничения временного фактора и высокого уровня мотивации поведения (фактор информационной триады по М. М. Хананашвили - см. выше). Уже отмечалось, что высшая нервная деятельность в условиях неблагоприятного сочетания информационной триады может стать причиной устойчивых нарушений высших функций, патологии высшей нервной деятельности. Но возникновению такой патологии предшествует период активации защитных, в том числе саморегуляционных механизмов, которые и служат проявлением биологически положительного гиперстресса; при возникновении же отдельных симптомов патологии, когда они еще не сформировались в устойчивые синдромы и исчезают после прекращения влияния на мозг неблагоприятного сочетания факторов информационной триады, можно говорить о проявлении биологически отрицательного гиперстресса.

Острый психогенный стресс возникает при использовании надпорогового электрического

Часть III. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ


тока, подаваемого на лапы животным (например, крысам), в условиях отсутствия информации для принятия правильного решения, в данном случае такого поведения, которое предотвратит подачу тока.

Нередко для моделирования состояния биологически отрицательного стресса, особенно при экспериментировании на высших животных (собаки, обезьяны), используется метод резкого ограничения их двигательной активности.

Острый стресс у высших животных моделируется пропусканием надпорогового электрического тока через слизистую ротовой полости во время приема пищи.

21.10.3. Виды психогенного стресса

С учетом биологического значения психогенного стресса, его роли в жизнедеятельности организма различают нормостресс, гиперстресс и гипостресс.

Состояние нормостресса обеспечивает длительную работу мозга в условиях постоянно изменяющейся или монотонной среды и лежит в основе минимизации ошибок при решении ежедневных или необычных задач, не требуя активации дополнительных защитных механизмов мозга, как это происходит в состоянии гиперстресса. Психогенный нормостресс как состояние удержания функции мозга при определенных колебаниях условий среды формируется с участием долгосрочной памяти, что позволяет прогнозировать возможные изменения в среде, а точнее, выработать и удержать в рабочей готовности необходимый уровень активности мозговых функций. Кроме того, организация нормостресса на основе долгосрочной памяти не допускает «ломки» механизмов регуляции при временном гиперстрессе. Стабильность нормостресса - его основная черта, способствующая устойчивому адекватному протеканию разных мозговых функций. Границу нормостресса составляет некий коридор, который индивидуален и зависит от профессиональной подготовки или вообще подготовки к воздействию неожиданных сильных раздражителей.

Состояние гиперстресса возникает под влиянием сверхсильных раздражителей и по своему биологическому значению может быть биологически положительным или биологически отрицательным. Две эти формы гиперстресса опреде-

ляются уровнем развития адаптационных механизмов, прежде всего механизма саморегуляции. Состояние гиперстресса, при достаточном уровне развития защитных механизмов, возвращается в коридор нормостресса, или возникают новые границы нормостресса (при постоянном действии факторов, вызвавших состояние гиперстресса). В противном случае развивается состояние отрицательного гиперстресса - условия возникновения и формирования симптомов патологии.

Как биологически положительный, так и биологически отрицательный гиперстресс - форма проявления переходного состояния (М. М. Ха-нанашвили) организма, в рассматриваемом случае - психических функций головного мозга.

Состояние гиперстресса характеризуется рядом особенностей. Общей его чертой является неадекватное, неадаптивное поведение в условиях, характерных для нормостресса, что вызвано низким порогом возникновения гиперстресса обычно с явными признаками негативного характера. Животные, оказавшись в условиях ги-постресса, являются, пользуясь выражением И.П. Павлова в отношении животных со слабым типом нервной системы, «поставщиками неврозов». У людей в состоянии гипостресса наблюдается низкий порог привыкания к алкоголю, к наркотическим веществам.

Типичная картина гипостресса была смоделирована на собаках, развивавшихся в условиях изоляции с 1-месячного до 12-месячного возраста. У них была установлена возможность формирования условных рефлексов и дифферен-цировки на звуковые и зрительные раздражители средней силы. Однако рефлексы протекали по принципу чередования разных уровней и быстро приобретали стереотипный характер. Эти животные отличались низким порогом возникновения депрессивного состояния и страха и гораздо реже - агрессивности, что характерно для биологически негативного гиперстресса.

К показателям, позволяющим выделять 3 основные формы стресса, относится и эффективность профилактических мер. Так, студенты-первокурсники в период экзаменационной сессии по ряду признаков были разделены на группы нор-мо- и гипостресса. Последняя группа, как правило, не справлялась с влияниями информационной триады (см. выше); возникали симптомы, указывающие на целесообразность прекращения

703


или перерыва учебы. У этих студентов резко повышалась общая двигательная активность (что понималось как «неусидчивость», лень, отсутствие интереса к учебе и т. д.)- Между тем совокупность наблюдений дала основание рекомендовать применение интенсивных мышечных нагрузок. Не вдаваясь в подробности, отметим, что у 70 % студентов из группы гипостресса имело место значительное улучшение психического и физического самочувствия, а главное - значительно возрастала результативность решения психических задач.

Существенными для аргументации существования 3 фаз стресса являются результаты опытов с использованием методики локомоторной самостимуляции мозга (см. выше). Как оказалось, в целях повышения устойчивости к сверхсильным раздражителям животные, находящиеся в разных фазах стресса, выбирают для самостимуляции разные структуры.

21.10.4. Проявления психогенного
стресса

Распространено мнение, что отрицательный психогенный стресс чаще влияет на функцию сердечно-сосудистой и пищеварительной, а затем и на другие системы. Так, отрицательный психогенный стресс проявляется в возникновении состояния хронической тревожности, нарушении функций памяти, регуляции эмоций, ориентированно-исследовательской деятельности, полового поведения, функции щитовидной железы. В исследованиях последнего времени отмечаются нарушение иммунитета, изменение уровня катехоламинов в крови, моче и различных структурах мозга. В перегородке (septum) мозга обнаружено снижение дофаминергических рецепторов.

На животных установлено, и это подтверждено в исследованиях на людях, что ранним симптомом возникновения биологически отрицательного стресса является нарушение корреляции между функциональной активностью сердечно-сосудистой, дыхательной систем и функцией регуляции температуры тела.

21.10.5. Механизмы психогенного
стресса

Установлено существование центрального

(мозгового) механизма регуляции устойчивости организма к сверхсильным психогенным факторам, вызывающим биологически как положительный, так и отрицательный гиперстресс, а также влияющим на состояние гипостресса. Этот механизм имеет свою структурно-функциональную организацию и проявляется специфическими реакциями соматической и гуморальной систем, характер которых зависит от вызывающих их причин.

Указанный механизм, как об этом свидетельствуют многочисленные наблюдения, может быть обозначен как механизм саморегуляции, обеспечивающий возникновение психосоматических реакций самозащиты организма. Он имеет свою структурно-функциональную основу, что подтверждается нашими исследованиями, проведенными методом локомоторной стимуляции мозга. Эксперименты заключались в следующем. Собакам в различные образования мозга (неокор-текс, таламус, лимбические структуры, специфические подкорковые ядра) вживляли электроды с телеметрическим управлением. Стимуляцию той или иной из этих структур осуществляли в зависимости от нахождения животного в том или ином квадрате (1 х 2 м) пола большого помещения (5x6 м). Часть квадратов была нейтральной, т. е. при перемещении животного в эти квадраты ток не включали. Таким образом, саморегуляция, например, перегородки происходила лишь во время пребывания собаки в определенном квадрате, а после выхода на него стимуляция перегородки прекращалась и начиналась стимуляция другого образования мозга, «связанного» с соответствующим квадратом. В результате животное могло выбирать место, в котором стимулировалась та или иная из указанных структур. Эта методика сочеталась с методом условных рефлексов, что позволяло создавать ситуацию, близкую к формированию биологически отрицательного гиперстресса.

Использованными экспериментальными приемами обнаружена система структур головного мозга, обеспечивающая первичную реакцию на патогенное воздействие. Эта система самозащиты отличается высокой чувствительностью - она с самого начала активирует соматические, гормональные, иммунные и другие функции, способствуя повышению устойчивости к ПаТОГеННО-

704





1. вічних питань філософії оскільки вона стосується найістотніших параметрів людського життя а отже й світо
2. одинаковый и ~nym
3. Происходящая теория обучения как методологическая предпосылка инновационной деятельности в общем среднем образовании
4. составная часть любой управленческой функции.html
5. Введение Производительность труда характеризует результативность полезного конкретного труда определя
6. Тема- КонкуренцияХарактеристикой рынка совершенной конкуренции является
7. а в рамках которой все произведенное и предназначенное для продажи реализуется внутри данной страны.html
8. Контрольная работа- Практический аудит
9. Тема 6 Планирование деятельности на предприятии Цели и задачи изучения темы целью является раскрытие су
10. Экономические и политические предпосылки феодальной раздробленности
11. а Букарев Даниил Ханов Артемий Паткин Роман Красная шапочка Асадуллаев Малик Серый волк чудовище Цой
12. Основу структуры любой мембраны представляет- ЕДвойной липидный слой 2
13. Бранч НьюДжерси американский историк и теоретик литературы специалист по исследованию английского ром
14. а отвечает на вопросы что с делать
15. Деканат факультета- местонахождение корпус ’6 подъезд ’3 23 этаж
16. Лабораторная работа 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЦЕПЯХ ВТОРОГО ПОРЯДКА Цель работы-
17.  Чугуны с пластинчатым и шаровидным графитом ковкие чугуны Чугуны с пластинчатым графитом обозначаются б
18. Состояние здоровья отдельного человека и норма
19. тема. Основной единицей был турецкий лев который равнялся 40 пара
20. Право ПВН имеют лица за которых уплачиваются обязательные страховые взносы на социальное страхование