Общие реакции нервной системы на повреждение
В строгом смысле слова всякое повреждение нервной системы, вызывающее гибель нейронов, приводит к необратимым последствиям, поскольку нервные клетки взрослого не способны к делению.
Тяжесть этих последствий определяется тем, в какой мере деятельность утраченных нейронов может быть компенсирована неповрежденными нейронами.При этом действуют два главных, отчасти связанных между собой механизма компенсации: один обусловлен способностью нейронов реорганизовывать свои синаптические контакты с клетками-мишенями; другой — способностью нервной системы к обучению и формированию новых навыков.
Примером компенсации первого рода может служить реиннервация волокон какой-либо скелетной мышцы после гибели части ее мотонейронов в результате вирусной инфекции, когда аксоны сохранившихся мотонейронов дают дополнительные коллатерали, образующие синаптические контакты с потерявшими иннервацию мышечными волокнами. Примером компенсации второго рода могут служить новые навыки хождения у людей со спинной сухоткой (tabes dorsalis) — расстройствами проприоцепции в результате нейросифилиса. Когда в результате нарушения проприоцепции человектеряет ощущение положения своих конечностей, он может стоять и ходить, научившись компенсировать этот дефект с помощью зрения.
Повреждения какого-либо одного отдела нервной системы изменяют деятельность других ее отделов. Эта особенность патологии нервной системы ярко проявляется при расстройствах нервных механизмов управления движениями в виде «негативных» и «позитивных» симптомов.
Длительное существование в центральной нервной системе очага патологического возбуждения, возникшего, например, в связи с источником хронической боли на периферии или с травматическим повреждением головного мозга, существенно влияет на обмен веществ и действие генов в соответствующих нейронах, что делает их генераторами патологически усиленного возбуждения, способного менять функцию многих (если не всех) отделов нервной системы (принцип «патологической детерминанты»).
Специальный тип патологии нейронов обусловлен нарушением внут- риаксонного переноса (транспорта) веществ из тела (сомы) нервной клетки к аксонным окончаниям и обратно. Аксон и аксонные терминал и лишены аппарата белкового синтеза, поэтому поддержание их структуры и функции целиком зависит от синтеза соответствующих белков и субклеточных органелл (в том числе митохондрий и синаптических везикул) в соме нейрона и их антеградного («направленного вперед») транспорта на периферию. В то же время сома «узнает» о состоянии обменных процессов на периферии благодаря существованию обратного (ретроградного) транспорта химических веществ и субклеточных частиц от окончаний аксона к телу нейрона.
Нарушения аксоплазматического транспорта играют определенную роль в патогенезе многих болезней периферической нервной системы, однако их последствия особенно очевидны при травматических разрывах стволов периферических нервов, когда полное прекращение аксоплазматического тока сопровождается полным разрушением нервных волокон, расположенных дистальнее места разрыва нерва — явление так называемой вааллеровской дегенерации. Первыми признаками дегенерации следует считать нарушения синаптической передачи возбуждения с окончаний двигательных волокон на мышцу, которые выявляют уже через несколько часов после острого травматического разрыва нерва. Характерные морфологические дегенеративные изменения дистальных отрезков разорванных нервных волокон обнаруживают в течение первых 7—8 сут после травмы. Цитоплазма аксона набухает и распадается на множество отдельных частиц (капелек). Миелиновая оболочка отходит от аксона и фрагментируется. Частички аксона и миелина поглощаются макрофагами и пролиферирующими шванновскими клетками. Полная гибель периферических отрезков разорванных нервных волокон происходит в течение нескольких недель.
Перерыв нервных волокон нарушает ретроградный аксональный транспорт, что вызывает существенные изменения в соме нейрона, 316
обозначаемые термином «ретроградная дегенерация».
Объем тела нервной клетки увеличивается, ядро набухает и смещается к периферии. Происходит распад вещества Ниссля (хроматолиз), связанный с реорганизацией шероховатого эндоплазматического ретикулума, что необходимо для усиления синтеза белка и восстановления (регенерации) погибшего отрезка аксона. Если разрыв нервного волокна происходит вблизи сомы нейрона, нейрон обычно погибает. В других случаях возможна регенерация аксонов сохранивших жизнеспособность нейронов, которая начинается с того, что на концах культей проксимальных отрезков каждого разорванного нервного волокна образуется множество тонких растущих в разных направлениях веточек («спрутинг»). Некоторые из этих веточек врастают в «рукава» или «каналы», образованные на месте погибших нервных волокон пролиферирующими шванновскими клетками и клетками соединительной ткани, и таким образом достигают своих прежних клеток-мишеней или, если речь идет о чувствительных волокнах прежних рецептивных полей. Многие нервные волокна регенерируют ошибочными путями. При травмах крупных смешанных нервов это иногда приводит к тому, что аксоны мотонейронов какой-либо одной мышцы образуют синаптические контакты с волокнами другой мышцы, а чувствительные нервные волокна не возвращаются к прежним рецептивным полям. В результате возникают определенные нарушения в управлении скелетной мускулатурой и ошибки в локализации и оценке ощущений. Скорость регенерации варьирует от 2 до 4 мм в 1 сут.Явления хроматолиза с последующей регенерацией погибшего периферического отростка нейрона характерны для нейронов, аксоны которых выходят за пределы центральной нервной системы. Нейроны, отростки которых не выходят за пределы ЦНС, отвечают на перерезку аксонов хроматолизом, но затем либо дегенерируют, либо атрофируются,^возможно, потому, что не могут восстановить своих синаптических связей. В ряде клеток, например в нейронах таламуса', перерезка аксонов вообще способствует хроматолизу.
Гибель центральных нейронов вызывает специфическую реакцию глиальных клеток мозга (астроцитов, олигодендроцитов, микроглии, эпендимальных клеток).
Некоторые из этих клеток обнаруживают фагоцитарную активность, поглощают продукты распада нейронов, нейтрализуют токсичные продукты распада, способствуя тем самым заживлению. Вместе с тем астроцитарные клетки отвечают на повреждение сильной пролиферацией. Пролиферация астроцитов приводит к образованию в месте травмы глиального рубца, который препятствует регенерации аксонов.Синаптические контакты не только опосредуют передачу сигналов, но и осуществляют трофическое взаимодействие между нейронами. Нервные клетки, лишенные синаптических связей, сморщиваются и дегенерируют, поэтому гибель какой-либо одной популяции нейронов приводит к появлению дегенеративных изменений в популяции денервиро- ванных нейронов — явление транснейрональной дегенерации. Примером может служить дегенерация нейронов латерального коленчатого тела, 317
возникающая после удаления глаза и дегенерации волокон зрительного тракта, образующих синаптические контакты с нейронами коленчатого тела.
12.2.
Еще по теме Общие реакции нервной системы на повреждение:
- Общие реакции организма на повреждение
- Местные и общие реакции организма на повреждение
- Глава 2. Местные и общие реакции организма на повреждение
- Расстройства функций нервной системы, обусловленные повреждением миелина
- Вещества, вызывающие органические повреждения нервной системы
- Глава 16 Травматические повреждения нервной системы
- Нарушение регуляторных функций центральной нервной системы. В результате все общие причины,
- Типы высшей нервной деятельности и реакция больных.
- Ремоделирование нервной ткани при повреждениях спинного мозга
- Типы высшей нервной деятельности и реакция больных.