СМ6(2)
НАРУШЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ И СЕНСОРНОЙ ФУНКЦИЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ. БОЛЬ
НАРУШЕНИЯ ТРОФИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ
НАРУШЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ И СЕНСОРНОЙ ФУНКЦИЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.
Общая этиология и патогенез нарушений деятельности нервной системы
Нарушение деятельности нервной системы могут возникать в результате влияния на организм разнообразных экзогенных и эндогенных факторов, которые влияют на метаболизм, структуру и функцию нервных клеток.
Центральная нервная система (ЦНС) человека
I. Шейные нервы.
II. Грудные нервы.
III. Поясничные нервы.
IV. Крестцовые нервы.
V. Копчиковые нервы.
1. Головной мозг.
2. Промежуточный мозг.
3. Средний мозг.
4. Мост.
5. Мозжечок.
6. Продолговатый мозг.
7. Спинной мозг.
8. Шейное утолщение.
9. Поперечное утолщение.
10. «Конский хвост»
Прежде всего необходимо отметить, что нервная система и в особенности ее центральные отделы очень чувствительные к гипоксии. Мозг потребляет близко 20 % всего кислорода, который поступает в организм. При внезапном прекращении подачи кислорода в мозг (вдыхания безкислородных газовых смесей, нарушения мозгового кровообращения) у человека через 6-7минут наступает потеря сознания, а через 15 минут прекращается нормальная биоэлектрическая активность мозга. Полное восстановление функций мозга возможно в тех случаях, когда остановка кровообращения не превышает 5-6 мин. Если ишемия мозга продолжается дольше, память и интеллект необратимо утрачиваются.
Разные отделы центральной нервной системы имеют неодинаковую чувствительность к кислородному голоданию. Филогенетически старые структуры являются более стойкими к гипоксии. Нейроны мозгового ствола, которые входят в состав дыхательного и судиннорухового центров, способные переносить аноксию продолжительностью до 30 мин.
Патогенное влияние на нервную систему могут сделать некоторые физические факторы.
Физические факторы,которые влияют на ЦНС |
· электрический ток · ионизирующая радиация · шум · вибрация · электромагнитное поле · механическая травма · высокая и низкая температура |
Так, при повышении температуры тела (перегревания, лихорадка) повышается обмен веществ, усиливаются процессы повреждения в нервной системе с следующим развитием запредельного торможения и истощением энергетических ресурсов. При охлаждении (общему или местному) снижается скорость обменных процессов в нейронах, их способность генерировать потенциал действия и проводить его по нервным отросткам.
Функция нервной системы может подниматься при действии разных токсичных веществ естественного или искусственного происхождения. Выделяют большую группу так называемых нейротропних отрут, что мочь выборочно поднимать биоэнергетический процесс в нервных клетка, образование, транспорт, выделение и метаболизм нейромедиаторов, влиять на проницаемость ионный канал в нейрон.
Главный мозг очень чувствительный к гипогликемии. Практически весь кислород, который потребляет главным мозгом, используется на окисление глюкозы. При резком снижении уровня глюкозы в крови происходит нарушения генерирования и циркуляции биотоков мозга и может наступить потеря сознания. Продолжительная гипогликемия вызовет необратимые повреждения коры большого мозга. При сильно выраженной гипогликемии поднимаются функции, регулированные ствольными механизмами.
Разлады деятельности нервной системы наблюдаются при изменении концентрации в крови электролитов и ионов водорода. Голодания, в частности витаминное, нередко приводит к нарушению нервной деятельности. В особенности важные в этом отношении витамины группы В. К глубоким нарушениям функций нервной системы, в особенности ее высших отделов, может привести патология эндокринных желез.
Несомненное влияние старения на строение и функции нервной системы. Существует общепринятая точка зрения, что начиная приблизительно с 25 лет, у человека каждый день отмирает определенное количество нейронов, причем по мере старения темп гибели нервных клеток возрастает. Однако в последние годы появились данные о том, что с возрастом имеет место не гибель нейронов, а лишь их атрофия, которая ведет к уменьшению массы мозга. При этом в разных зонах мозга уменьшения массы нейронов идет с разной скоростью и начинается в разное время.
Функции нервной системы могут подниматься рефлекторно под влиянием сильных или необыкновенных влияний на внешние и внутренние рецепторы. Среди причин, которые вызовут нарушение функции нервной системы, важное место занимают социальные факторы. Человек постоянно оценивает свое положение в обществе, степень своего воєвиявлення в нем, возможности удовлетворения своих потребностей, отношения к нему другим людей и т.д. Все это, а также интенсивная трудовая деятельность требуют от человека высокого эмоционального и умственного напряжения. Довготривало существующие или часто возникающие конфликтные ситуации могут приводить к чрезмерному нарушению эмоциональных центров и нарушению высшей нервной деятельности человека, развитию невротических состояний, психических заболеваний и связанных с ними разнообразных психосоматичних разладов
Патология нервной системы может быть наследственной. Это выражается недоразвитием отдельных структур нервной системы и нарушением метаболизма в разных группах нейронов. Иногда поражения нервной системы при наследственных болезнях могут иметь вторичный характер. Примером есть фенилкетонурия, при которой первичным есть нарушения обмена фенилаланину, а нервная система уязвляется вследствие интоксикации продуктами возбужденного обмена этой аминокислоты
Нарушения деятельности нервной системы возможные в результате развития типичных патологических процессов ‑ воспаления, опухоли, местных нарушений кровообращения.
Воспаления довольно часто являются причиной нарушения функций нервной системы. Воспаления периферических нервных проводников сопровождается нарушениями чувствительности, движений или деятельности внутренних органов. Воспаления, которые возникло в центральной нервной системе, чаще всего локализуется в мозговых оболочках и приводит к нарушению продукции и оттока спинномозговой жидкости, повышение внутричерепного давления, нарушения мозгового кровообращения. Воспаления может захватывать и вещество мозга (энцефалит). В патогенезе энцефалита важную роль сыграет аутоалергична реакция, поскольку в организме отсутствующая иммунологическая толерантность к собственной нервной ткани
Опухоль осуществляет подразнюючу действие на того или другой нервный центр, вызывая нарушение его функции. По мере же роста опухоли развивается атрофия нервных клеток и волокон, которое приводит к выключению их функций. Кроме того, увеличения массы опухоли сопровождается повышением внутричерепного давления, уменьшением кровенаполнения главного мозга и его ишемией.
Что касается патогенеза нарушений деятельности нервной системы, то надо отметить, что довольно хорошо изучены лишь механизмы нарушений функций нейронов. Такими универсальными механизмами есть потеря нервной клеткой способности поддерживать определенную величину мембранного потенциала, генерировать потенциалы действия и проводить их по отросткам.
Интегративни и аналитические возможности нервной системы во многом определяются множественными контактами нервных клеток одна из одной. Известно, что в некоторых отделах мозга на одном нейроне может формироваться до 2∙ 105 контактов с другими нервными клетками. Уменьшения количества межнейрональних контактов в процессе развития ряда патологических процессов, вероятно, также есть одним из важных механизмов нарушения функции нервной системы.
Важным звеном в патогенезе многих разладов деятельности нервной системы может быть нарушения образования, выделения и распада медиаторов. Кроме того, в данное время есть многочисленные данные о том, что деятельность нервной системы и в особенности его высших отделов во многом определяется веществами пептиднои природы (нейропептидами), которые вырабатываются как нервными, так и другими клетками и могут выполнять медиаторни и немедиаторни функции. Наиболее изученные опиатни системы мозга, работа которых регулируется ендорфинами и енкефалинами.
Нарушения функций нервных клеток и проводников
Важнейшими функциями нервной клетки есть генерирования потенциала действия, проведения возбуждения по нервным волокнам и передача его на другую клетку (нервную, мышечную, железистую). Функция нейрона обеспечивается обменными процессами, которые протекают в нем. Одним из назначений метаболизма в нейроне есть создания асимметрического распределения ионов на поверхности и внутри клетки, которая определяет потенциал покоя и потенциал действия. Обменные процессы поставляют энергию натриевому насосу, который активно преодолевает электрохимический градиент Na+ на мембране. Из этого явствует, что все вещества и процессы, которые поднимают метаболизм и ведут к уменьшению изготовления энергии в нервной клетке (гипоксемия, отравления цианидами, динитрофенолом, азидами и др.), резко удручают возбуждаемость нейронов.
Функция нейрона поднимается и при изменении концентрации одно- и двухвалентных ионов в окружающей среде. Нервная клетка целиком теряет способность к возбуждению, если поместить ее в среду, лишенное Na+. Большое влияние на величину мембранного потенциала нейрона делает также К+ и Са2+. Мембранный потенциал, обусловленный степенью проницаемости для Na+, К+ и Cl– и их концентрацией, может поддерживаться только в том случае, если мембрана стабилизирована кальцием. Как правило, повышение Са2+ в среде, где находятся нервные клетки, ведет к их гиперполяризации, а его частичное или полное удаления – к деполяризации
Нарушения функции нервных волокон, то есть способности проводить возбуждение, может наблюдаться при развитии дистрофических изменений в миєлиновий оболочке (например, при дефиците тиамина или цианокобаламину), при здавленнни нерва, его охлаждении, при развитии воспаления, гипоксии, действия некоторых отрут и токсинов микроорганизмов.
Если нерв поврежден настолько, что теряется его связь с телом нейрона, он поддается дегенерации. Основным механизмом, который ведет к дегенерации нервного волокна, есть прекращения аксоплазматичного тока и транспорта веществ аксоплазмою. Процесс дегенерации, подробно описанный Уоллером, состоит в том, что уже через сутки после травмы нерва миелин начинает отходить от узлов нервного волокна (перехватов Ранвье). Потом он собирается в большие капли, которые постепенно рассасываются. Нейрофибрилы поддаются фрагментации. От нерва остаются узкие трубочки, образованные нейролемоцитами. Через несколько дней после начала дегенерации нерв теряет возбуждаемость. В разных группах волокон потеря возбуждаемости наступает в разный срок, который, очевидно, зависит от запаса веществ в аксоне. В нервных окончаниях нерва дегенеративные изменения наступают тем быстрее, чем ближе к окончанию перерезанный нерв. В скором времени после перерезания нейролемоцити начинают проявлять фагоцитарную активность относительно нервных окончаний: их отростки проникают в синаптическую щель, постепенно отделяя терминали от постсинаптической мембраны и фагоцитируя их.
После травмы нерва наступают изменения и в проксимальном отделе нейрона, степень и вираженность которых зависят от вида и интенсивности повреждения, его отдаленности от тела нейроцита, типа и возраста нейрона. При ранении периферического нерва изменения в проксимальном отделе нейрона, как правило, минимальные, и в дальнейшем нерв регенерирует. Наоборот, в центральной нервной системе нервное волокно дегенерирует ретроградно на значительном протяжении и нередко нейрон гибнет.
Нарушения функций синапсов
Синапсы ‑ это специализированные контакты, из-за которых осуществляется передача возбуждающих или тормозящих влияний из нейрона на нейрон или на другую клетку (например, мышечную).
Нарушения синтеза медиатора. Синтез медиатора может быть возбужден в результате снижения активности ферментов, которые принимают участие в его образовании.
Например, синтез одного из медиаторов торможения — γ-аминомасляной кислоты (ГАМК) ‑ может быть придавлен при действии семикарбазиду, что блокирует фермент, катализуючий преобразования глутаминовои кислоты в ГАМК. Поднимается синтез ГАМК и при дефиците в пище пиридоксину, что есть кофактором этого фермента. В этих случаях в центральной нервной системе страдают процессы торможения.
Процесс образования медиаторов связанный с затратой энергии, которая поставляется митохондриями, которые есть в большом количестве в нейроне и нервных окончаниях. Поэтому нарушения этого процесса может быть вызван блокадой метаболичних процессов в митохондриях и снижением содержания макроэргов в нейроне вследствие гипоксии, действия отрут и др.
Нарушения транспорта медиатора. Медиатор может синтезироваться как в теле нервной клетки, так и непосредственно в нервном окончании. Медиатор, который получается в нервной клетке, транспортируется по аксону в пресинаптичну часть. В механизме транспорта большую роль играют цитоплазматични микротрубочки, построенные из особого белка тубулина, близкого по своим свойствам к сократительному белку актина. По микротрубочкам к нервному окончанию проходят медиаторы, ферменты, которые принимают участие в обмене медиаторов, и т.д. Микротрубочки легко распадаются под влиянием анестетиков, повышенной температуры, протеолитичних ферментов, веществ типа колхицину и др., что может приводить к уменьшению количества медиатора в пресинаптичних элементах.
Например, гемохолин блокирует транспорт ацетилхолина в нервные окончания и ту самим поднимает передачу нервных влияний в холинергичних синапсах.
Нарушения депонирования медиатора в нервных окончаниях. Медиаторы сохраняются в пресинаптичних пузырьках, в которых находится смесь молекул медиатора, АТФ и специфических белков. Предполагают, что пузырьки формируются в цитоплазме нейроцита, а потом транспортируются по аксону к синапса. Некоторые вещества могут поднимать процесс депонирования медиатора.
Резерпин препятствует накоплению в пресинаптичних пузырьках норадреналину и серотонину
Нарушения секреции медиатора в синаптичну щель. Процесс выхода медиатора в синаптичну щель может активироваться под действием некоторых фармакологических препаратов и токсинов, в частности столбнячного токсина, который препятствует выходу медиатора торможения глицина. Ботулиничний токсин блокирует выброс ацетилхолина. Очевидно, в механизме секреции медиатора имеет значения скоротливий белок тубулин, что входит в состав пресинаптичнои мембраны. Блокада этого белка колхицином удручает выделения ацетилхолина. Кроме того, на секрецию медиатора нервным окончанием влияют ионы кальция и магния, простагландини.
Нарушения взаимодействия медиатора с рецептором. Есть большое количество веществ, которые влияют на связь медиаторов с специфическими рецепторными белками, расположенными на постсинаптичний мембране. Главным образом это вещества, которые владеют конкурентным типом действия, то есть легко вступают у связь с рецептором.
Тубокурарин блокирует Н-холинорецептори Стрихнин блокирует рецепторы, чувствительные к глицину. Эти вещества блокируют действие медиатора на ефекторну клетку.
Нарушения удаления медиатора из синаптичнои щели. Для того чтобы синапс функционировал нормально, медиатор после его взаимодействия с рецептором должное удаляться из синаптичнои щели. Существует два механизма удаления медиатора из синаптичнои щели: разрушения медиаторов ферментами, локализованными на постсинаптичний мембране и обратное увлечение медиаторов нервным окончанием.
Ацетилхолин, например, разрушается в синаптичний щели холинестеразою. Продукт расщепления (холин) снова восхищается пресинаптичним пузырьком и используется для синтеза ацетилхолина. Нарушения этого процесса может быть вызван инактивацией холинестерази, например, с помощью фосфорорганичних соединений. При этом ацетилхолин на продолжительное время связывается с большим количеством холинорецепторов, осуществляя сначала возбуждающую, а потом пригничуючу действие.
В адренергичних синапсах прекращения действия медиатора происходит главным образом за счет обратного увлечения его симпатичным нервным окончанием. При влиянии токсичных веществ может подниматься транспорт медиатора из синаптичнои щели в пресинаптични везикулы.
Нарушения двигательной функции нервной системы
Сокращения скелетных мышц, а также их тонус связанные с нарушением мотонейронов, которые находятся в спинном мозге. Сила сокращения мышцы и ее тонус зависят от количества возбужденных мотонейронив и частоты их разрядов. Мотонейроны возбуждаются прежде всего благодаря импульсации, что поступает в них непосредственно от аферентниых волокон чувствительных нейронов. Этот механизм лежит в основе всех спинальних рефлексов. Кроме того, функция мотонейронив регулируется многочисленными импульсами, которые поступают в них по ведущим путям спинного мозга от разных отделов мозгового ствола, мозжечка, базальных ядер и коры большого мозга, которые осуществляют высший моторный контроль в организме. По всей видимости, эти регулирующие влияния влияют или непосредственно на α-мотонейроны, повышая или снижая их возбуждаемость, или опосредовано через систему Реншоу и фузимоторную систему.
Система Реншоу представлена клетками, которые осуществляют тормозное действие на мотонейрони. Активизируясь импульсами, которые поступают прямо от α –мотонейронов, клетки Реншоу контролируют ритмичность их работы. Фузимоторна система представлена α –мотонейронами, аксоны которых идут к мышечным веретенам. Нарушения α –мотонейронов приводит к сокращению веретен, которое сопровождается увеличением в них частоты импульсации, которая по аферентним волокнам достигает α-мотонейронов. Следствием этого есть нарушения α-мотонейронив и повышение тонуса соответствующих мышц.
Двигательные расстройства возникают как при повреждении указанных отделов центральной нервной системы, так и при нарушении проведения импульсов по двигательным нервам и передаче импульсов из нерва на мышцу.
Парезы и параличи
Ограничения движений, секреции или других функций носит название парез (от греческого.paresis). Параличом называется полное прекращение движений или других функций (от греческого paralisis). В зависимости от локализации повреждения различают параличи периферические и центральные. Между ними существуют принципиальные отличия.
Периферический паралич возникает после повреждения или полного нарушения целостности периферического двигательного нейрона.
Схема периферического нейрона пирамидного пути
Экспериментально периферический паралич можно воссоздать, например, у собаки после перерезания ствола седалищного нерва или отдельных двигательных нервных волокон. Возникает расслабления соответствующей мышцы. Вялый периферический паралич наблюдается также при поражении мотонейронив передних рогов спинного мозга (полиомиелит, ботулизм).
При периферическом параличе резко снижается тонус парализованной мышцы, а позднее наступает ее дистрофия и атрофия. Рефлекторная возбуждаемость парализованной мышцы исчезает, так как дуга рефлекса в двигательной части оказывается возбужденной. Нервная дистрофия парализованной мышцы сопровождается угнетением дыхания ее клеток; увеличивается распад фосфорных макроергичних соединений (АТФ, креатинфофосфат), мышца теряет калий. Возбуждаемость мышцы при нервной дистрофии падает, сократительная способность снижается. Лишения иннервации существенным образом изменяет отношения мышцы к медиаторам иd отрут. Усиливается чувствительность мышцы к ацетилхолину, атропина, пилокарпина и других холинергичним отрутам. Изменяется отношения мышцы к раздражению постоянным электрическим током. Возбуждаемость на аноде становится большей, чем на катоде, при замыкании подразнюючого тока. Это называется реакцией перерождения.
Центральный паралич ‑ нарушения движений вследствие повреждения первого (центрального) нейрона двигательного пути от коры главного мозга к моторному нейрону спинного мозга.
Схема центрального нейрона пирамидного пути
В этом случае паралич сопровождается повышением тонуса парализованной мышцы вследствие снятия тормозящих влияний коры на мотонейрони спинного мозга. Произвольные движения в этих условиях невозможные, а рефлекторная деятельность спинного мозга целиком сохраняется и даже усиливается.
Разные виды центральных параличей сказываются в такой способ.
Гемиплегия ‑ односторонний центральный паралич верхних и нижних концовок и лицевого нерва ‑ возникает при поражении (кровоизлиянии) в внутренней капсуле больших полушарий главного мозга, противоположной парализованной стороне.
Повреждения в области ножек мозга вызовет гемиплегию с параличом окорухового нерва противоположной стороны. Бульбарна гемиплегия сопровождается анестезией туловища и концовок на стороне, противоположной параличу. На лице анестезия развивается на парализованной стороне.
Спастическая гемиплегия
Пораженная рука согнутая в локтевом, лучезапъстном суставах и пальцах и приведенная к туловищу. Нога разогнутая, стопа согнутая. При ходьбе больной или волочит стопу, часто задевая пальцами подлога, или выносит ее вперед, не сгибая и описывая при этом полукруг.
Параплегия ‑ паралич обеих рук или ног, которая возникает при поражении спинного мозга (травмы, опухоли, кровоизлияние).
Тетраплегия ‑ паралич всех четырех конечностей.
Перекрестным параличом называют паралич одной руки и ноги противоположной стороны.
Двигательные расстройства, связанные с патологией конечной пластинки и моторных нервов. Нервно-мышечное соединение представляет собой холинергичний синапс. Одним из наиболее известных примеров нарушения нервно-мышечной передачи в условиях патологии есть миастения. Симптомы этой болезни связанные с быстрой утомляемостью и слабостью мышц. Иногда бывают типичные парезы и параличи. Чаще всего патологическая слабость охватывает все мышцы одновременно (генерализована форма), реже – отдельные мышечные группы. При бульбарний форме появляются разлады языка, жевания, глотания, при глазной – двоения в глазах (диплопия), опущения века (птоз), косоглазие. Встречается преимущественно поражения мышц туловища и концовок. При миастении поднимается передача нервных импульсов в нейромускулярних синапсах, где медиатором служит ацетилхолин. Синтез медиатора уменьшается, вместе с тем повышается активность холинестеразы, которая его разрушает. Кроме того, холинорецепторы блокируются аутоантитилами, и миоциты перестают реагировать на ацетилхолин. Причиной аутоалергии считают гиперплазию загрудинной железы и увеличения синтеза тимина, что стимулирует образования аутоантитил к холинорецепторам.
Оказывают содействие развитию миастении инфекционные болезни, интоксикации, авитаминозы, эндокринные расстройства (тиреотоксикоз), психические перенапряжения. Иногда на фоне этих содействующих влияний наступает внезапная и выраженная мышечная слабость – миастеничний криз, который может закончиться смертью.
Особый случай представляет собой рефлекторный паралич, обусловленный тем, что при повреждении какого-нибудь чувствительного нерва импульсы, которые выходят от него, могут делать тормозящее действие на мотонейроны соответствующей мышцы.
Двигательные расстройства, связанные с нарушением функций спинного мозга. Экспериментальное нарушение функции спинного мозга можно воссоздать путем его перерезания, которое вызовет в позвоночных резкое уменьшение двигательной рефлекторной активности, связанной с нервными центрами, расположенными ниже места перерезания, ‑ спинальный шок. Продолжительность и выразительность этого состояния у разных животных разные, но тем большая, чем выше стоит животное по своему развитию. У лягушки восстановления двигательных рефлексов наблюдается уже через 5 мин, у собаки и кошки частично через несколько часов, а для полного восстановления нужны недели.
Картина шока зависит от уровня перерезания. Если мозговой ствол перерезан выше продолговатого мозга, дыхания сохраняется и артериальное давление почти не снижается. Перерезание ствола ниже продолговатого мозга приводит к полной остановке дыхания и резкого снижения давления крови, так как при этом жизненно важные центры целиком отделяются от эффекторных органов. Перерезания спинного мозга на уровне пятого шейного сегмента не поднимают дыхания. Это поясняется тем, что и дыхательный центр, и ядра, которые иннервируют дыхательные мышцы, остаются высшее перерезание и в то же время не теряют связи с ними, поддерживая его с помощью диафрагмальних нервов.
Спинальный шок не является простым следствием травмы, поскольку после восстановления рефлекторных функций повторное перерезание ниже предыдущей не вызовет шока. Существуют разные предположения относительно патогенеза спинального шока. Одни исследователи думают, что шок возникает вследствие выпадения возбуждающего влияния со стороны высших нервных центров на активность нейронов спинного мозга. Соответственно другому предположению, перерезания отстраняет пригничуючий влияние высших двигательных центров на спинальне торможения.
Спустя некоторое время после исчезновения явлений спинального шока рефлекторная деятельность оказывается резко усиленной. У человека с перерезкой спинного мозга все спинальные рефлексы вследствие иррадиации возбуждения в спинном мозге теряют нормальную ограниченность и локализацию.
Двигательные расстройства при нарушении стволовой части головного мозга. Для изучения двигательных расстройств, связанных с нарушением функций разных структур головного мозга, которые осуществляют высший двигательный контроль, чаще всего перерезают мозг на разных его уровнях.
После перерезания мозга между нижними и верхними бугорками покрышки среднего мозга наблюдается резкое повышение тонуса розгинальних мышц ‑ децеребрационная ригидность.
Децеребрационная ригидность (патологическая розгибательная)
Чтобы согнуть конечность в суставе, нужно приложить значительное усилие. На полной стадии сгибания сопротивление внезапно слабеет – это реакция удлинения. Если после реакции удлинения немного разогнуть конечность, сопротивление сгибанию восстанавливается – реакция укорочения. Механизм развития децеребрацийной ригидности состоит в резком усилении импульсации мотонейронами. Повышение тонуса мышц имеет рефлекторное происхождение: при перерезании задних канатиков спинного мозга тонус мышц соответствующей концовки исчезает. В децереброваного животного рядом с увеличением тонуса отмечается снижения рефлексов на растяжение, о чем можно судить по усилению сухожильных рефлексов.
Патогенез децеребрацийной ригидности сложный. В данное время известно, что и тонические, и физические рефлексы регулируются сетчатым образованием. В сетчатом образовании существуют две разные по своей функции зоны. Одна из них, большая, простирается от гипоталамуса к продолговатому мозгу. Раздражения нейронов этой зоны влияет на рефлексы спинного мозга, усиливает сокращения скелетных мышц, вызванные раздражением коры большого мозга. Вероятный механизм облегчения состоит в угнетении тормозящих импульсов клеток Реншоу. Вторая зона находится только в передньо-медиальний части продолговатого мозга. Нарушения нейронов этой зоны приводит к торможению спинномозговых рефлексов и снижению мышечного тонуса. Импульсы из этой зоны активируют клетки Реншоу и, кроме того, непосредственно снижают активность мотонейронов. Функция нейронов этой зоны поддерживается импульсацией от мозжечка, а также от коры большого мозга через экстрапирамидные пути. Естественно, в децеребрированого животного эти пути перерезаются и активность тормозящих нейронов сетчатого образования снижается, что приводит к преимуществу облегчающей зоны и резкому повышению тонуса мышц. Активность облегчающей зоны поддерживается аферентною импульсациєю от чувствительных нейронов спинного и вестибулярного ядер продолговатого мозга.
Эти ядра играют важную роль в поддержке мышечного тонуса, и при их разрушении у подопытного животного децеребрационная ригидность мышц на соответствующей стороне резко слабеет.
Двигательные расстройства, связанные с нарушением функций мозжечка. Мозжечок есть высокоорганизованным центром, который осуществляет регулирующее влияние на функцию мышц. К мозжечку поступает поток импульсов от рецепторов мышц, суставов, сухожилий и кожи, а также от органов зрения, слуха и равновесия. От ядер мозжечка нервные волокна идут к гипоталамусу, красному ядру среднего мозга, вестибулярным ядрам и сетчатому творению мозгового ствола. По этим путям осуществляется влияние мозжечка на двигательные центры, начиная от коры большого мозга и заканчивая спинальными мотонейронами. Мозжечок корригирует двигательные реакции организма, обеспечивая их точность, которая в особенности ярко сказывается при произвольных движениях. Основная его функция складывается в согласовании фазичних и тонических компонентов двигательного акта.
При поражении мозжечка у человека или удалении его у экспериментальных животных возникает ряд характерных двигательных нарушений. В первые дни после удаления мозжечка резко повышается тонус мышц, в особенности розгинальних. Однако потом, как правило, тонус мышц резко слабеет и развивается атония. Атония мышц через продолжительный срок может измениться снова гипертонией. Таким образом, речь идет о нарушение мышечного тонуса у животных, лишенных мозжечка, который, очевидно, связан с отсутствием регулирующего влияния его, в частности передней частицы, на мотонейрони спинного мозга.
У животных, лишенных мозжечка, мышцы не способные к совместному тетаничного сокращению. Это оказывается в постоянном дрожании и качании туловища и концовок животного (астазия). Механизм этого нарушения состоит в том, что при отсутствии мозжечка не затормаживаются проприоцептивные рефлексы и каждое мышечное сокращение вызывает новый рефлекс.
У таких животных изменяется и координация движений (атаксия).
Мозжечковая атаксия
Походка шаткая, неуверенная, в особенности при поворотах. Больной ходит с широко расставленными ногами. Он не может удержаться в положении стоя с сведенными ногами независимо от того, закрытые или открытые глаза.
Движения теряют плавность (асинергия), становятся шаткими, неловкими, слишком сильными, размашистыми, что свидетельствует о разладе взаимосвязи между силой, скоростью и направлением движения (дисметрия). Развитие атаксии и дисметрии связанное с нарушением регулирующего влияния мозжечка на активность нейронов коры большого мозга. При этом меняется характер импульсов, которые кора присылает по кортикоспинальним путям, вследствие чего кортикальный механизм произвольных движений не может привести их объем в соответствие с необходимым. Одним из характерных симптомов нарушения функции мозжечка есть замедленность произвольных движений сначала и резкое усиление их до конца.
Интенционный тремор при патологии мозжечка
При удалении мозжечка у обезьян поднимается равновесие. Спинальные рефлексы, рефлексы положения тела и произвольных движений при этом не поднимаются. В положении лежа у животного не оказывается никаких нарушений. Однако сидеть она может только прислонившись к стене, а стоять совсем не способна (абазия). В конце концов, для безмозжечкового животного характерное развитие астении (чрезвычайно легкой утомляемости).
Двигательные расстройства, связанные с нарушением функций пирамидной и экстрапирамидной систем. Как известно, по пирамидному пути импульсы поступают от больших пирамидных клеток коры большого мозга к мотонейронам спинного мозг. В эксперименте для того, чтобы освободить мотонейроны от влияний пирамидных клеток, делают одно– или двустороннее перерезание пирамидных путей. Наилегче такое изолированное перерезание выполняется в стволе мозга на уровне трапециевидных тел. При этом, во-первых, у животного теряются или в значительной мере снижаются постановочные и прыгательные рефлексы; во-вторых, поднимаются некоторые движения (царапання, удары лапой и т.д.). Односторонние перерезания пирамидного пути у обезьян показывают, что животное очень редко и как бы неохотно пользуется конечностью, которая утратила связь с пирамидной системой. Пораженная конечность пускается в ход лишь при сильном возбуждении и выполняет простые, стереотипные движения (ходьба, лазанья и т.д.). Утрачиваются тонкие движения в пальцах, животное не может взять предмет. Снижается тонус мышц в пораженных конечностях. Нарушения движений рядом с гипотонией мышц свидетельствует о снижение возбуждаемости спинальных мотонейронов. После двустороннего перерезания пирамидных путей для выполнения произвольных движений может служить только экстрапирамидная система. Гипотония при этом наблюдается в мышцах как концовок, крюк и туловища: голова пошатывается, изменяется осанка, живот выпячивается. Через несколько недель двигательные реакции у обезьяны отчасти восстанавливаются, но все движения она выполняет очень неохотно.
Екстрапирамидна система руководит координацией и плавностью сложных движений мышц при разных видах трудовой деятельности. Эта система есть также эфферентнйю частью тормозных влияний на шейные и лабиринтные тонические рефлексы, которые замыкаются в ствольной части мозга.
Основными центрами экстрапирамидной системы есть: 1) полосатое тело (хвостатое ядро, скорлупа, бледный шар), 2) красное ядро, 3) черное вещество, 4) люисово тело, 5) ядра зрительного горба и моста.
Многочисленными проводниками экстрапирамидная система связана с корой головного мозга, мозжечком, гипоталамусом. Важнейшими нисходящими эфферентными путями экстрапирамидной системы к мотонейронам спинному мозгу есть: кортико-стрио-мезенцефало-спинальный путь, который состоит из 3-5 нейронов и кортико-стрио-церебелло-руброспинальные или вестибулоспинальные пути, которые состоят из 5-6 нейронов.
Экстрапирамидные пути заканчиваются на базальных ядрах коры большого мозга (которые состоят из двух главных частей ‑ полосатого тела и бледного шара), красном ядре, черной субстанции, клетках сетчатого творения и, вероятно, на других субкортикальних структурах. От них импульсы по многочисленным нервным путям передаются мотонейронам продолговатого и спинного мозга. Отсутствие симптомов облегчение после перерезания пирамидных путей разрешает предположить, что все тормозящие влияния коры большого мозга на спинальни мотонейрони осуществляются через экстрапирамидную систему. Эти влияния распространяются как на фазические, так и на тонические рефлексы.
Одной из функций бледного шара есть тормозящее влияние на нижерасположенные ядра экстрапирамидной системы, в частности красное ядро среднего мозга. При повреждении бледного шара значительно повышается тонус скелетных мышц, которая поясняется увольнением красного ядра от тормозящих влияний бледного шара. Поскольку через бледный шар проходят рефлекторные дуги, которые обуславливают разные вспомогательные движения, которые сопровождают двигательный акт, то при его поражении развивается гипокинезия: движения становятся скованными, неловкими, однообразными, исчезает активность мимических мышц.
Полосатое тело посылает эфферентные импульсы главным образом к бледному шару, регулируя и частично затормаживая его функции. Этим, очевидно, объясняется тем, что при его поражении возникают явления, противоположные тем, которые наблюдаются при ураженн бледного шара. Появляется гиперкинезия — усиления вспомогательных движений при сложном двигательном акте.
К гиперкинезам экстрапирамидного происхождения приналежат тремор, миоклония, хорея, атетоз.
Тремор характерный для паркинсонизма. Он появляется, преимущественно, в состоянии покоя и объединяется с ригидностью мышц, скованностью движений и бедностью мимики. Причиной паркинсонизма считают поражение черного вещества и бледного шара.
Тремор при паркинсонизме
Миоклония – это быстрые и короткие мышечные содрогания, которые возникают изолировано или в виде залпов и не сопровождаются двигательным актом. Наблюдаются при энцефалитах, атеросклерозе, гипертонической болезни.
Хорея – неритмические, быстрые, размашистые движения конечностей и туловища с элементами неестественности, картинности. Некоторые больные на наследственную хорею Гентингтона находятся в постоянном движении, периоды покоя в них практически отсутствуют. Етиология ревматической и атеросклеротичнои хореи понятна с их названий.
Хорея
Атетоз – медленные червеобразные движения в дистальных отделах рук и ног, изредка – на лице и шее.
Атетоз
Генерализовану форму атетоза называют торсийною дистонией.
Торсионная дистония
Двигательные расстройства, связанные с нарушением функций коры большого мозга. Изолированное нарушение чувствительно-двигательной области коры, а также полная декортикация животных ведут до двух основных следствий ‑ нарушения тонких дифференцированных движений и повышение тонуса мышц.
Очень важная проблема восстановления двигательных функций у животных с изъятыми участками двигательных зон коры. После удаления всей коры большого мозга собака или кошка очень быстро восстанавливает способность прямо стоять, ходить, бегать, хотя некоторые дефекты (отсутствие постановочного рефлексов) остаются навсегда. Двустороннее удаление двигательной зоны у обезьян делает их неспособными подниматься, стоять и они беспомощно лежат на стороне.
С нарушением функций коры большого мозга связанный еще один тип двигательных разладов ‑ судороги, которые наблюдаются при эпилепсии. Продолжительные невольные сокращения мышц называют тоническими судорогами. Если же мышечные сокращения чередуются с расслаблениями, такие судороги называют клоничними. Первые возникают вследствие раздражения подкорковых узлов, вторые – вследствие возбуждения корковых нейронов.
Электроэнцефалограмма, зарегистрированная во время судорожного нападения, состоит из ритмически повторяемых один за другими пиковых разрядов с большой амплитудой, широко распространенных по коре. Такая патологическая синхронизация втягивает в эту усиленную активность множество нейронов, вследствие чего они прекращают выполнять обычные для них дифференцированные функции.
Варианты эпилептической активности на электроэнцефалограмме
Для возникновения судорожного приступа необходимое объединение двух этиологических факторов: высокой судомной готовности и очаговых поражений мозга. Повышенная готовность к судорогам передается наследственно. Оказывают содействие их появлению многочисленные внешние факторы: инфекции, интоксикации, родовая травма, внутриутробная и родовая асфиксия, разлады мозгового кровообращения. Появление эпилептических приступов поясняется синхронизацией и быстрым распространением разрядов в пробковых нейронах, вследствие чего большое количество их одновременно переходит в состояние возбуждения. Локальные (джексоновские) судороги мышц рук, ног, лица вызываются очаговыми поражениями мозга (опухоли, посттравматические рубцы, сосудистые ккисты, энцефалиты, арахноидиты, паразиты).
Эпилептическая активность в левом лобно-висковий участке у больного с простыми парциальными нападениями (электроэнцефалограмма)
Генерализированные судорожные приступы характерные для эпилепсии. Они состоят из двух фаз: тонической и клонической. Тоническая фаза длится приблизительно 1 мин и есть общим мышечным спазмом – тетанусом. Сокращения и расслабления мышц в клоничний фазе затягиваются дольше – до 2-3 мин. Во время этой фазы возможные прикусування языка и губ, невольные акты дефекации и мочеиспускания. Состояние, когда судомни приступы идут один за одним через короткие интервалы времени, называют эпилептическим статусом.
Генерализованная судорожная активность (электроэнцефалограмма)
Причиной развития судомного прступа может быть опухоль или рубцовые изменения, которые локализируются в двигательной или чувствительной области коры. В некоторых случаях в патологической синхронизации разрядов может принимать участие таламус. Хорошо известно, что неспецифические ядра таламуса в норме синхронизируют разряды клеток коры большого мозга, что и обуславливает характерный ритм электроэнцефалограммы. Очевидно, повышенная активность этих ядер, связанная с возникновением в них генераторов патологически усиленного возбуждения, может сопровождаться судорожными разрядами в коре.
В эксперименте судорожные разряды могут быть вызваны разными фармакологическими препаратами, которые действуют непосредственно на нейроны коры. Например, при действии на кори стрихнина появляются серии разрядов большой амплитуды, которые свидетельствуют о том, что в их генерации синхронно принимает участие много клеток. Судорожную активность можно вызвать также, раздражая кору сильным электрическим током. Примером может служить камфорная эпилепсия у крысы.
Механизм запуска залпов судомних разрядов в коре еще неизвестный. Существует мысль, которая критическим моментом, который ведет к возникновению эпилептического разряда, есть стойкая деполяризация апикальных дендритов. Это вызовет прохождения тока через другие части клетки и появление ритмических разрядов.
Нарушения чувствительности
Все виды чувствительности от кожи, мышц, суставов и сухожилий передаются в центральную нервную систему через три нейрона.
Первый нейрон чувствительного пути находится в спинномозговых узлах, второй — в задних рогах спинного мозга (болевая и температурная чувствительность) или в тонком и клинообразном ядрах продолговатого мозга (глубокая и тактильная чувствительность). Третий нейрон находится в таламусе. От него аксоны поднимаются к чувствительным зонам коры большого мозга.
Патологические процессы и связанные с ними нарушения чувствительности могут локализоваться на любом участке сенсорного пути. При повреждении периферических нервов (перерезания, воспаления, авитаминоз) в соответствующей зоне поднимаются все виды чувствительности.
Потеря чувствительности называется анестезией, снижения ‑ гипестезией, повышение ‑ гиперестезией. В зависимости от характера утраченной чувствительности различают анестезию тактильную (собственно анестезию), болевую (аналгезию), термическую (термоанестезию), а также потерю глубокой, или проприоцептивнои, чувствительности.
Если патологический процесс локализуется в спинном или головном мозге, нарушение чувствительности зависит от того, которые именно восходящие пути поражены.
Существуют две центростремительных системы чувствительности. Одна из них называется лемнисковой и содержит нервные волокна большого диаметра, которые проводят импульсы от проприорецепторов мышц, сухожилий, суставов и частично от кожных рецепторов прикосновения и давления (тактильных рецепторов). Волокна этой системы входят в спинной мозг и идут в составе задних столбов в продолговатый мозг. От ядер продолговатого мозга начинается медиальная петля (лемнисковий путь), что переходит на противоположную сторону и заканчивается в задньобокових вентральных ядрах таламуса, нейроны которых передают полученную информацию в соматосенсорну зону коры большого мозга.
Вторая восходящая система — это спиноталамический (передний и боковой) путь, который несет болевую, температурную и частично тактильную чувствительность. Волокна его идут вверх в составе передних и боковых канатиков спинного мозга и заканчиваются в клетках ядер таламуса (антеролатеральна система).
Довольно характерные изменения чувствительности наблюдаются при перерезании правой или левой половины спинного мозга (синдром Броун-Секара): на стороне перерезания ниже ее исчезает глубокая чувствительность, в то время как температурная и болевое исчезают на противоположной стороне, поскольку ведущие пути, которые относятся к антеролатеральной системе, перекрещиваются в спинном мозге. Тактильная чувствительность частично возбуждена с обеих сторон.
Нарушения лемнисковой системы возникают при повреждении периферических нервов (толстых миелиновых волокон), а также при разных патологических процессах в спинном мозге (нарушения кровообращения, травма, воспаления). Изолированное поражение задних канатиков спинного мозга встречается редко, но рядом с другими ведущими путями они могут быть повреждены опухолью или во время травмы.
Нарушения проводимости в волокнах медиальной петли предопределяет разные нарушения чувствительности, вираженисть которых зависит от степени повреждения системы. При этом может теряться способность определять скорость и направление движения концовок. Значительно поднимается ощущения раздельного восприятия прикосновенья одновременно в двух местах, а также способность ощущать вибрацию и оценивать вес поднятого груза. Обследуемый не может на прикосновенье определить форму предметов и идентифицировать буквы и числа, если написать их на коже: он ощущает только механическое прикосновенье и не может точно судить о месте и силе тактильного ощущения. Ощущения боли и температурная чувствительность при этом сохраняются.
Повреждения постцентральной извилины коры большого мозга. У обезьян удаления постцентральнои извилины вызовет расстройства чувствительности на противоположной стороне тела. Определенной мерой о характере этих расстройств можно судить исходя из того, что нам известно о функциях лемнисковой системы и что такая операция вызовет лемнискову денервацию на противоположной стороне, на которой, однако, сохраняются элементы антеролатеральнои системы. Разлад при этом состоит, наверное, в потому, что теряется мышечно-суставная чувствительность. В то же время тактильная, болевая и температурная чувствительность на этой стороне сохраняются, хотя порог их может повышаться.
У человека изолированное повреждение постцентральнои извилины бывает очень редко. Например, хирурги иногда удаляют часть этой извилины для лечения эпилепсии коркового происхождения. В этом случае возникают уже описанные расстройства: теряется ощущения положения концовок в просторные, способность на прикосновенье определять форму предметов, их размеры, массу, характер поверхности (гладкая, шероховатая и т.д.), теряется дискриминационная чувствительность.
БОЛЬ
В понятие боли включается, во-первых, своеобразное ощущение и, во-вторых, реакция на болевое ощущение, которое характеризуется определенным эмоциональной окраской, рефлекторными изменениями функций внутренних органов, двигательными безусловными рефлексами и волевыми усилиями, направленными на спасение от болевого фактора.
Эта реакция по своему характеру близкая к чувству страдания, которое подвергает испытанию человека при существовании угрозы для его жизни, и чрезвычайно индивидуальная, так как зависит от влияния факторов, среди которых основное значение имеют: место, степень повреждения тканей, конституционные особенности нервной системы, воспитания, эмоциональное состояние в момент нанесения болевого раздражителя.
Наблюдения показывают, что при действии фактора человек может ощущать две разновидности боли. Если, например, горячим пламенем спички затронуть кожу, то сначала возникает ощущения, подобное к уколу, — “первая” боль. Эта боль четко локализированная и быстро стихает.
Потом, через небольшой промежуток времени, появляется диффузная жгучая “вторая” боль, которая может длиться довольно долго. Такой двойной характер боли наблюдается при повреждении кожи и слизистых оболочек некоторых органов.
Значительное место в симптоматике разных болезней занимает висцеральная боль, то есть боль, локализированная во внутренних органах. Эта боль поддается четкой локализации, носит разлитый характер, сопровождается тяжелыми переживаниями, задавленностью, изменением деятельности вегетативной нервной системы. Висцеральная боль очень подобна на “вторую” боль.
Исследования, проведенные в основном на людях во время оперативных вмешательств, показали, что не все анатомические образования могут быть источником болевых ощущений. Органы брюшной пустоты нечувствительные к обычным хирургическим влияниям (разрез, сшивания), кроме брыжи и париэтальной брюшины. Но все внутренние органы с неисчерченной мышечной тканью болезненно реагируют на растягивание, спазм или судорожное сокращения. Очень чувствительные до боли артерии. Сужения артерий или их внезапное расширение вызывает острая боль. Ткань легких и висцеральная плевра нечуткие к болевому раздражению, однако очень чувствительной в этом отношении есть париетальна плевра. Результаты операций на людях и животных показали, что сердечная мышца нечуткий к механической травме (укол, разрез). Если же у животного потянуть одну из венечных артерий, возникает болевая реакция. Очень чувствительная к боли сердечная сумка.
Сложным и пока еще не решенным есть вопрос о том, какие нервные творения принимают участие в рецепции, проведении и восприятии боли. По этому вопросу существует две принципиально разных точки зрения. Соответственно первой из них, боль не является специфическим, особым чувством и не существует специальных нервных окончаний, которые воспринимают только болевое раздражение. Любое ощущение, основанное на раздражении тех или других рецепторов (температурных, тактильных и др.), может перейти в боль, если сила раздражения довольно большая и превзошла известную границу. С этой точки зрения болевое ощущение отличается от других только количественно ‑ ощущения давления, тепла могут стать болевыми, если раздражитель, который его вызвал, имеет чрезмерную силу (теория интенсивности).
Соответственно другой точке зрения, которое в данное время получило широкое распространение (теория специфичности), существуют специальные болевые рецепторы, специальные аферентни пути, которые передают болевое раздражение, и специальные структуры в главном мозге, которые перерабатывают болевую информацию.
Исследования показывают, что рецепторы кожи и видимых слизистых, что реагируют на болевые стимулы, належат до двух типов чувствительных волокон антеролатеральнои системы ‑ тонким миєлиновим волокнам с скоростью проведения возбуждения 5-50 м/с и немиєлиновим волокнам с скоростью проведения 0,6-2 м/с. Активность в тонких миелинових волокнах вызовет у человека ощущения острой колючей боли, тогда как возбуждения медленных ведущих волокон вызовет ощущения жжения.
Вопрос о механизмах активации болевых рецепторов пока еще окончательно не выясненное. Есть предположения, что самая по себе сильная деформация свободных нервных окончаний (вызванная, например, сжатием или растяжением ткани), служит адекватным стимулом для рецепторов боли, влияет на проницаемость клеточной мембраны в них и приводит к возникновению потенциала действия.
Соответственно другой гипотезе, свободные нервные окончания содержат одну или несколько специфических веществ, которые выделяются под действием механических, термических и других факторов, взаимодействуют с рецепторами внешней поверхности мембраны нервных окончаний и вызовут их возбуждение. В дальнейшем эти вещества разрушаются соответствующими ферментами, которые окружают нервные окончания, и ощущения боли исчезает. Как активаторы ноцицептивних рецепторов предложенные гистамин, серотонин, брадикинин, соматостатин, субстанция Р, простагландини. Однако следует сказать, что не все из названных веществ оказываются в нервных окончаниях. В то же время известно, что много которые из них получаются в тканях при повреждении клеток и развития воспаления, и с их накоплением связывают возникновение боли.
Считают также, что образования эндогенных биологически активных веществ в небольших (подпороговых) количествах снижает порог реакции болевых рецепторов на адекватные стимулы (механические, термические и др.), что служит физиологической основой для состояния повышенной болбовои чувствительности (гипералгезии, гиперпатии), что сопровождает некоторые патологические процессы. В механизмах активации болевых рецепторов может иметь значения и повышение концентрации ионов Н+.
Вопрос о том, какие центральные механизмы принимают участие в формировании болевого ощущения и сложных реакций организма в ответ на болевую стимуляцию, не является окончательно выясненному и продолжает изучаться. Из современных теорий боли наиболее разработанной и признанной есть теория “входных ворот”, предложенная Р. Мелзаком и П. Уоллом. Одно из основных положений этой теории состоит в том, что передача нервных импульсов от аферентних волокон к нейронам спинного мозга, который передает сигналы в главный мозг, регулируется “спинальним воротним механизмом” — системой нейронов желатинознои субстанции.
Предполагается, что боль возникает при большой частоте разрядов в нейронах Т. На телах этих нейронов заканчиваются терминалы как толстых миєлинизованих волокон (М), которые относятся к лемнисковои системе, так и тонких волокон (А) антеролатеральнои системы. Кроме того, коллатерали и толстых, и тонких волокон образуют синаптични связи с нейронами желатинознои субстанции (SG). Отростки нейронов SG в свою очередь образуют аксоаксонни синапси на терминалях как толстых, так и тонких волокон М и А и способные тормозить передачу импульсов с обеих видов волокон на нейроны Т. Самые же нейроны SG возбуждаются импульсами, которые поступают по волокнам лемнисковои системы, и тормозятся при активации тонких волокон (на рисунке возбуждающее влияние показанный знаком “+”, а тормозящее — знаком “-“). Таким образом, нейроны SG могут играть роль ворот, которые открывают или закрывают путь импульсам, которые возбуждают нейроны Т. Воротний механизм ограничивает передачу нервных импульсов к нейронам Т при высокой интенсивности импульсации по афферентним волокнам лемнисковои системы (закрывает ворота) и, наоборот, облегчает прохождения нервных импульсов к нейронам Т в случаях, когда возрастает афферентний потек по тонким волокнам (открывает ворота).
Функция спинального воритного механизма находится под контролем разных отделов главного мозга, чьи влияния передаются нейронам спинного мозга по волокнам нисхидних путей. Система центрального контроля боли активируется импульсами, которые поступают по толстым волокнам лемнисковои системы.
Экспериментальные и клинические наблюдения указывают на то, что в формировании болевого ощущения и реакции организма на боль принимают участие много отделов центральной нервной системы. Через спинной мозг реализуются моторные и симпатичные рефлексы, там же происходит первичная обработка болевых сигналов. Разнообразные функции по переработке болевой информации выполняет ретикулярная формация. К этим функциям относятся подготовка и передача болевой информации в высшие соматични и вегетативные отделы главного мозга (таламус, гипоталамус, лимбичну систему, кори), облегчение защитных сегментарных рефлексов спинного мозга и ствола мозга, привлечения в рефлекторный ответ на болевые стимулы вегетативной нервной системы, дыхательного и гемодинамичного центров. Зрительный горб обеспечивает анализ качества болевого ощущения (его интенсивность, локализацию и др.).
Болевая информация активирует нейрогенные и нейрогормональные структуры гипоталамуса. Это сопровождается развитием комплекса вегетативных, эндокринных и эмоциональных реакций, направленных на перестройку всех систем организма в условиях действия болевых стимулов. Болевое раздражение, которое идет из поверхностных покровов, а также от некоторых других органов при их травме, сопровождается симпатичными эффектами – усилением дыхания, повышением артериального давления, тахикардией, гипергликемией и т.д. Активируется гипофизарно-надпочечниковая система, наблюдаются все компоненты стресса. Чрезмерное болевое влияние может привести к развитию шока. Боль, которая выходит из внутренних органов и по своему характеру похожая с “второй болью”, чаще всего сопровождается общим угнетением и вагусними эффектами — снижением артериального давления, гипогликемиєю и т.д.
Лимбична система сыграет важную роль в создании эмоциональной окраски поведения организма в ответ на болевую стимуляцию. Мозжечок, пирамидная и экстрапирамидная системы осуществляют программирование двигательных компонентов поведенческих реакций при возникновении болевого ощущения. При участии коры реализуются сознательные компоненты болевого поведения.
Антиноцицептивные (анальгетические) системы мозга. Экспериментальные исследования последних лет разрешили выяснить, что в нервной системе есть не только болевые центры, раздражения которых приводит к формированию болевого ощущения, но и структуры, активизация которых способная изменить болевую реакцию у животных вплоть до ее полного исчезновения.
Доведено, например, что электрическая стимуляция или химическое раздражение некоторых зон центрального серого вещества, покрышки моста, миндалевидного тела, гиппокампа, ядер мозжечка, сетчатого образования среднего мозга вызовет выразительную аналгезию. Общеизвестно также большое значение эмоциональной настроенности человека для развития соответствующей реакции на болевое влияние; страх усиливает реакцию на боль, снижает порог болевой чувствительности, агрессивность и злость, напротив, резко уменьшают реакцию на действие болевых факторов. Эти и другие наблюдения привели к формированию представления о том, что в организме есть антиноцицептивные системы, которые могут угнетать восприятие боли. Есть доказательства того, что таких систем в мозге четыре:
Антиноцицептивные системы мозга
1. Нейронная опиатная система – метенкефалины – лейенкефалины |
2. Гормональная опиатная система – адренокортикотропный гормон – меланоцитстимулюючий гормон -липотропний гормон-ендорфин – киторфин – β- козоморфин – динорфин |
3. Нейронная неопиатная система – серотонин – норадреналин – дофамин |
4. Гормональная неопиатная система вазопресин соматостатин |
Нейронна опиатна система локализована в среднем, продолговатом и спинном мозге. Найдено, что центральное серое вещество, ядра шва и ретикулярная формация содержат тела и окончания еэнкефалинергичних нейронов. Часть из этих нейронов посылает свои аксоны к нейронам спинного мозга. В задних рогах спинного мозга также выявленные енкефалинергични нейроны, которые распределяют свои окончания на нервных проводниках болевой чувствительности. Енкефалин тормозит передачу боли через синапси к нейронам спинного мозга. Показан в эксперименте, что эта система активируется при болевой стимуляции животного.
Функция гормональной опиатной анальгезующей системы состоит в том, что афферентная импульсация со спинного мозга достигает также гипоталамуса и гипофиза, вызывая выделение кортиколиберина, кортикотропина и липотропина, из которого получается могущественный анальгезующий полипептид β-ендорфин. Последний, попав в кровеносное русло, тормозит активность нейронов болевой чувствительности в спинном мозге и таламусе и возбуждает тормозящая боль нейронов центрального серого вещества.
Нейронна неопиатна анальгетична система представлена серотонинергичними, норадренергичними и дофаминергичними нейронами, которые образовывают ядра в стволе мозга. Выявлено, что стимуляция важнейших моноаминергичних структур ствола мозга (ядер шва, черной субстанции, центрального серого вещества) приводит к возникновению выраженной аналгезии. Все эти творения имеют прямой выход на нейроны болевой чувствительности спинного мозга и серотонин и норадреналин, которые выделяются, вызовут важное угнетение болевых рефлекторных реакций.
Гормональную неопиатную анальгетичну систему связывают, главным образом, с функцией гипоталамуса и гипофиза и их гормоном вазопресином. Известно, что у крыс с генетически возбужденным синтезом вазопресину повышенная чувствительность к болевым стимулам. Введения же вазопресину в кровь вызовет у животных глубокое и продолжительное состояние аналгезии. Кроме того, вазопресинергичные нейроны гипоталамуса посылают свои аксоны к разным структурам главного и спинного мозга, в том числе и к нейронам желатинозной субстанции, и могут влиять на функцию спинального воротного механизма и других анальгетических систем. Возможно также, что в гормональной неопиатной анальгетической системе принимают участие и другие гормоны гипоталамо-гипофизарной системы. Есть сведения про выраженное антиноцицептивное действие соматостатина и некоторых других пептидов.
Все анальгетические системы взаимодействуют одна из одной и разрешают организму руководить болевыми реакциями и тормозить отрицательные следствия, вызванные болевыми стимулами. При нарушении функции этих систем могут возникать разные болевые синдромы. С другой стороны, одним из эффективных путей борьбы с болью есть разработка способов активации антиноцицептивних систем (акупунктура, внушения, применения фармакологических препаратов и др.).
Методы обезболивания
Психологические |
Физические |
Фармакологические |
Хирургические |
Нейрохирургические |
Хронические болевые синдромы
Фантомная боль возникает у людей после ампутации конечностей. На протяжении продолжительного времени больной может ощущать ампутированную конечность и сильный, временами невыносимая боль в ней. При ампутации обычно перерезаются большие нервные стволы с большим количеством толстых нервных волокон, перерываются каналы для поступления импульсации из периферии. Нейроны спинного мозга становятся менее управляемыми и могут давать вспышки на стимулы.
Каузалгия — жестокая боль, которая наблюдается при повреждении какого-нибудь большого соматичного нерва. Даже самое незначительное влияние на поврежденную конечность вызовет резкое усиление боли. Каузалгия возникает чаще в случае неполного перерезания нерва, когда повреждается большая часть толстых миелинових волокон. При этом увеличивается поток импульсов к нейронам задних рогов спинного мозга ‑ “ворота открываются”. Таким образом, и при фантомных болях, и при каузалгии в спинном мозге или выше появляется генератор патологически усиленного возбуждения, образования которого обусловленное растормаживанием группы нейронов в связи с нарушением внешнего аппарата контроля, который локализован в поврежденной структуре.
Следует еще указать, что предложенная теория „входящих ворот” разрешает объяснить и той давно известный в лечебной практике факт, что боль заметно стихает, если применять отвлекающие процедуры ‑ согревания, растирания, холод, горчичники и т.д. Все эти приемы усиливают импульсацию в толстых миєлинових волокнах, которые уменьшает возбуждения нейронов антеролатеральной системы.
При развитии патологических процессов в некоторых внутренних органах может возникать отраженную боль. Например, при заболеваниях сердца появляется боль в левой лопатке и в зоне иннервации локтевого нерва левой руки; при растягивании желчного пузыря боль локализуется между лопатками; при прохождении конкремента по мочеточнику боль из области поясницы иррадиює в паховую область. Отраженная боль поясняется тем, что повреждения внутренних органов вызовет возбуждения, которые по аферентним волокнам вегетативных нервов достигает тех же нейронов задних рогов спинного мозга, на которые заканчиваются аферентни волокна от кожи. Усиленная аферентна импульсация от внутренних органов снижает порог возбуждаемости нейронов таким образом, что раздражения соответствующего участка кожи воспринимается как боль.
Значения боли для организма. Боль так часто встречается в повседневной жизни людей, который вошел в их сознание как неминуемый спутник человеческого существования. Однако следует помнить о том, что это влияние есть не физиологическим, а патологическим. Боль вызывается разными факторами, единым общим свойством которых есть способность повреждать ткани организма. Он относится к категории патологических процессов и как любой патологический процесс противоречивый по своему содержанию. Боль имеет как оградительно-приспособительное, так и патологическое значение. В зависимости от характера боли, причины, времени и места его возникновения могут преобладать или защитные, или собственно патологические элементы. Значения защитных свойств боли большое для жизни человека и животных: он есть сигналом опасности, информирует о развитии патологического процесса. Однако, сыграв роль информатора, боль в дальнейшем сам становится компонентом патологического процесса, временами довольно грозным.
НАРУШЕНИЯ ТРОФИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
Нервная трофика ‑ это такое действие нервов на ткань, в результате которой изменяется обмен веществ в ней соответственно потребностям в данный момент. Это значит, что трофическое действие нервов тесно связанное с другими их функциями (чувствительной, моторной, секреторной) и вместе с ними обеспечивает оптимальную функцию каждого органа.
Первые доказательства того, что нервы влияют на трофику тканей, были получены еще в 1824 г. французским ученым Мажанди. В экспериментах на кроликах он перерезал тройчатый нерв и нашел язву в зоне чувствительной денервации (глаз, губа). Дальше эта модель неврогенной язвы воссоздавалась множество раз, и не только в зоне трийничного нерва. Трофические расстройства развиваются в любом органе, если нарушить его иннервацию вмешательством на нервах (афферентных, эфферентных, вегетативных) или нервных центрах. Медицинская практика дала огромное количество фактов, которые также свидетельствуют о том, что повреждения нервов (травма, воспаления) угрожает возникновениям язвы или других разладов в соответствующей зоне (эрозия, некроз).
Биохимические, структурные и функциональные изменения в денервованих тканях. Опыт показал, что патогенные влияния на периферический нерв всегда сопровождаются изменением обмена веществ в соответствующем органе. Это касается углеводов, жиров, белков, нуклеиновых кислот и т.д. Наблюдаются не только количественные, но и качественные изменения. Так, миозин в денервированной мышце теряет свои АТФазные свойства, а гликоген по своей структуре становится более простым, елементарнишим. Наблюдается перестройка ферментативных процессов. Так, изоферментний спектр лактатдегидрогенази изменяется в пользу ЛДГ4 и ЛДГ5, то есть тех ферментов, которые адаптированные к анаеробних условиям. Падает активность такого фермента, как сукциндегидрогеназа. Общая же тенденция изменений метаболизма состоит в том, что он приобретает “эмбриональный” характер, то есть в нем начинают преобладать гликолитични процессы, тогда как окислительные падают. Слабеет мощность цикла Кребса, уменьшается выход макроэргов, снижается энергетический потенциал (В.С. Ильин).
В тканях при нарушении иннервации возникают важные морфологические изменения. Если речь идет о роговице, коже или слизистые, то здесь последовательно развиваются все стадии воспаления. Устранения инфекции, травмы не предотвращает процессу, но замедляет его развитие. В итога развивается язва, которая не имеет тенденции к заживлению. Исследования тонкой структуры показало, что изменений испытывают органели. Митохондрии уменьшаются в количества, их матрикс просветляется. Очевидно, с этим связанное нарушение окислительного фосфорилювання и кальцийакумулюючои способности митохондрий, а вместе с этим и энергетических возможностей клетки. В денервованих тканях снижается митотична активность.
Что касается функциональных разладов при развитии нейродистрофичного процесса, то следствия денервации будут разными в зависимости от того, о какой ткани речь идет. Например, скелетная мышца при денервации теряет свою главную функцию ‑ способность сокращаться. Сердечная мышца сокращается даже при перерезании всех екстракардиальних нервов.
Денервована ткань реагирует на много гуморальных факторов иначе, чем нормальная. Речь идет прежде всего о медиаторах нервной системы. В свое время В. Кеннон (1937) установил, что скелетные мышцы, лишенные симпатичных нервов, реагируют на адреналин не меньше, а больше, чем в норме, те же мышцы, которые лишенные от холинергичних нервов, реагируют на ацетилхолин сильнее, чем в норме.
Так был открытый закон денервации, что означает повышенную чувствительность денервованих структур. В частности, это связан с тем, что холинорецептори, что в нормальных мышцах сосредоточенные только в области мионевральних синапсив, после денервации появляются на всей поверхности мембраны миоцита. Теперь известно, что необычность ответа денервованих структур состоит не только в повышении, но и в искажении ответа, когда, например, вместо расслабления сосудистых мышц возникает их сокращение. Нетрудно вообразить, что это будет означать, например, для сосудов, для кровообращения.
Механизмы трофического влияния нервов. Существует две точки зрения. Одни ученые считают, что трофика не является самостоятельной нервной функцией. Нервный импульс, который приводит в действие орган (например, мышца), тот самим изменяет обмен в клетке (ацетилхолин ‑ проницаемость ‑ активация ферментов). Другие же думают, что трофику нельзя свести к импульсной (медиаторнои) действия нерва. Новые исследования показали, что у нерва есть еще вторая функция, неимпульсная. Суть ее состоит в том, что во всех без исключения нервах происходит ток аксоплазми как в того, так и в другую сторону. Этот ток нужен для питания аксонов, но оказалось, что вещества, которые двигаются по отросткам нейронов, проникают через синапси и оказываются в иннервованих клетках (мышечных и др.). Кроме, теперь известно, что эти вещества осуществляют специфическое действие на ефекторну клетку. Например, когда нерв, предназначенный для красной мышцы, врастает в белый, это приводит к радикальному изменению в ее метаболизме. Он переходит из гликолитичного на окислительный путь обмена веществ.
Итак, трофическое действие нервной системы состоит из двух элементов: импульсного и неимпульсного. Последний осуществляется “веществами трофики”, природа которых выясняется.
Патогенез нейрогенной дистрофии. При анализе процесса следует исходить из того, что трофическая функция осуществляется по принципу рефлекса. А из этого явствует, что при анализе дистрофического процесса надо оценить значение каждого звена рефлекса, его взнос в механизм развития процесса.
Чувствительный нерв здесь сыграет особую роль. Во-первых, перерывается информация нервного центра о событиях в зоне денервации. Во-вторых, поврежденный чувствительный нерв есть источником патологической информации, в том числе болевой, а в-третьих, из него выходят центрифугальные влияния на ткань. Установлено, что по чувствительным нервам с аксотоком на ткань распространяется особое вещество Р, что поднимает метаболизм и микроциркуляцию.
О значение нервных центров говорит великое множество фактов, в том числе и опыты А.Д. Сперанського с выборочным повреждением центров гипоталамуса, который сопровождается появлением трофических язв в разнообразных органах на периферии.
Роль еферентних нервов в дистрофии состоит в том, что некоторые их функции (нормальные) исчезают, а другие (патологические) появляются. Прекращается импульсная активность, изготовления и действие медиаторов (адреналин, серотонин, ацетилхолин и др.), поднимается или прекращается аксональний транспорт “веществ трофики”, прекращается или тормозится функция (моторика, секреция). В процесс втягивается геном, поднимается синтез ферментов, обмен приобретает более примитивного характера, уменьшается выход макроэргов. Страдают мембраны и их транспортные функции. Орган с возбужденной иннервацией может стать источником аутоантигенив. Процесс усложняется тем, что вслед за нейротрофичними изменениями подключаются нарушения крово– и лимфообигу (микроциркуляция), а это служит причиной гипоксии.
Таким образом, патогенез неврогенних дистрофий сегодня воображается как сложный, многофакторный процесс, который начинается из того, что нервная система перестает “руководить обменом веществ” в тканях, а вслед за этим возникают сложные нарушения метаболизма, структуры и функции.
ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ
Экстремальные состояния– это состояния организма, которые характеризуются чрезмерным напряжением или истощением приспособительных механизмов. Экстремальные состояния могут развиваться первично при действии на организм разнообразных чрезвычайных факторов (эндогенные интоксикации, травмы, резкие колебания концентрации кислорода и температуры воздуха) или появиться вторинно в результате неблагоприятного хода заболевания (например, недостаточности кровообращения, дыхательной, почечной или печеночной недостаточности).
В развития экстремальных состояний могут лежать разные патофизиологические механизмы. Организм может поддаваться влиянию одного или нескольких экстремальных факторов (например, интенсивная физическая работа в условиях высокогорья и пустынь). При этом максимальное напряжение адаптивных механизмов предотвращает опасным для жизни отклонением величин гомеостаза. Когда патогенность чрезвычайного раздражителя превышает предельные возможности адаптации организма, возникают грубые нарушения жизненно важных функций и непосредственная угроза жизни. В таких случаях могут возникнуть претерминальные и терминальные состояния. Между ними есть принципиальное различие. Много форм экстремальных состояний обратные, в то время как терминальные состояния без специальной немедленной помощи заканчиваются гибелью организма. В этих случаях жизни больного непосредственно зависит от состояния дыхания и кровообращения, а также от времени, которое прошло после их прекращения.
Наиболее важными и часто встречаются экстремальными состояниями есть коллапс, шок и кома. Эти состояния классифицируют в зависимости от етиологичного фактора или патогенетичних механизмов, которые лежат в их основе.
В процессе развития экстремальных состояний важное значение имеет активация симпатоадреналовои и гипофизарно-наднирниковои систем, характерное для стресса. По мере углубления тяжести состояния происходит сужения приспособительных реакций, распад функциональных систем, которые обеспечивают сложные адаптивные поведенческие акты и тонкую регуляцию локомоторных и вегетативных функций. Одним из механизмов перехода организма на экстремальные формы адаптации есть прогрессирующее отключение центральных нейронов от разнообразной аферентации, которая забезпечуює формирования сложных функциональных систем. Сохраняется лишь минимум аферентних сигналов, необходимых для осуществления дыхания, кровообращения и других жизненно важных функций. Регуляция процессов жизнедеятельности в основном переходит на метаболичний уровень. В этой стадии, как правило, имеют место выраженные нарушения всех физиологических функций.
Характерным для патогенеза экстремальных состояний есть развитие цепных патологических реакций, которые повышают функциональные разлады организма. Так, при шоке нарушения деятельности центральной нервной системы приводит к нарушениям регуляции кровообращения и дыхания и развития гипоксии, которая, в свою очередь, углубляет разлады нервной регуляции и недостаточность кровообращения и дыхания. Подобные “порочные круги” возникают на уровнях разных систем организма и оказывают содействие переходу в терминальное состояние даже после устранения первичного патогенетичного фактора.
При всех экстремальных состояниях наблюдаются подобные разлады обмена веществ и физиологических функций, прежде всего гипоксия. В ряде случаев именно гипоксия служит инициальным етиологичним фактором, который приводит к развитию экстремального состояния. Однако чаще всего гипоксия возникает вторинно при развитии экстремального состояния, вызванного каким-нибудь другим влиянием. При этом гипоксия носит смешанный характер и обусловленная разными комбинациями разладов дыхания, кровообращения, условий оксигенации гемоглобина в легких и его дезоксигенации в тканях. Возникновению вторичной гипоксии при экстремальных состояниях оказывает содействие повреждения мембранных структур, которые обеспечивают пассивный и активный транспорт субстратов и пространственную упорядоченность ферментов, необходимых для нормального биологического окисления.
Экстремальные состояния обычно сопровождаются усиленным высвобождением и образованием гистамину, серотонину, кининив, лизосомальних ферментов и других биологически активных веществ. Поэтому экстремальным состояниям присущий разлады микроциркуляции: нарушения перфузии микрососудов, расширения и снижения их чувствительности к вазопресорних влияниям, увеличения проницаемости сосудистых стенок и структурные нарушения их вплоть до некробиоза. Возникают патологическая агрегация эритроцитов, “сладж-синдром”, гиперкоагуляция крови, дисеминоване внутрисосудистое свертывание крови и микротромбоз сосудов. Разлады микроциркуляции в легких (так называемое “шоковое легкое”) могут приводить к тяжелым нарушениям их газообминнои функции, аналогичные изменения в нырках (“шоковая почка”) – к почечной недостаточности. Нарушения системы микроциркуляции в печени и мозге могут вызвать печеночную недостаточность и резкие разлады нервной системы.
При всех экстремальных состояниях наблюдаются также нарушения системной гемодинамики, которые характеризуются уменьшением объема циркулирующей крови и скорости кровотоку, увеличением депонирования крови, снижением венозного возвращения крови к сердцу, падением тонуса артериол и вен вплоть до их пареза и снижение общего периферического сопротивления сосудистого русла. Со стороны сердца часто отмечается тахикардия, разные формы аритмий, недостаточность коронарного кровотоку, уменьшения сердечного выброса и прочие признаки, характерные для сердечной недостаточности. Отдельные гемодинамични проявления экстремальных состояний могут иметь разную выразительность и последовательность развития. Так, для любого шока в начальной фазе характерное наличие артериальной гипертензии, для постгемораггичного коллапса – перераспределение кровотоку. При кардиогенному коллапсе первично возникает резкое уменьшение ударного объема сердца, которые может привести к падению артериального давления, и значительное повышение периферического сопротивления сосудов.
Нарушения внешнего дыхания при экстремальных состояниях проявляется разнообразными изменениями его глубины и частоты, ритма дыхательных движений, периодическим дыханием типа Биота и Чейн-Стокса, дыханием типа Кусмауля, продолжительными инспираторними задержками и другими патологическими формами дыхания.
Нарушения функций нервной системы на ранних стадиях развития экстремального состояния разные. Так, в большинства видов шока после периода общих нарушений в еректильний фазе характерно своеобразное объединение сохраненного сознания с общей глубокой заторможенностью в торпидний фазе. Сознание теряется лишь в конце этой фазы при переходе в терминальное состояние. При коллапсе сознание может быть сохраненной на протяжении продолжительного времени. Развитие коматозных состояний обычно начинается из появления нарастающей сонливости, больные с работой вступают в адекватный контакт, сознание частично помраченная. При углублении запятой происходит полная потеря сознания и возникает тотальная арефлексия к екстерорецепторних раздражениям.
Экстремальные состояния требуют неотложных и эффективных лечебных мероприятий. В зависимости от состояния больного первые неотложные меры должны быть направлены на ослабление тяжести гипоксии, а также на устранение угрожающих для жизни разладов физиологических функций. В первую очередь устраняется причина, которая вызвала развитие экстремального состояния, потом оказываются и перерываются “порочные круги”, которые оказывают содействие ухудшению тяжести экстремального состояния и перехода их в терминальное состояние. Рядом с мерами общего характера решающее значение приобретает вмешательства в специфические патогенетични механизмы отдельных форм экстремальных состояний.
Шок. Классификация. Этиология, патогенез, последствия
Шок – это тяжелый патологический процесс, который сопровождается истощением жизненно важных функций организма и, что приводит его на грань жизни и смерти через критическое уменьшение капиллярного кровообращения в пораженных органах.
Основные формы шока
Классификация шока в зависимости от причин возникновения |
· Геморагичний |
· Травматический |
· Ожоговый |
· Кардиогенний |
· Турникетный |
· Ангидремичний (дегидратацийний) |
· Панкреатический |
· Септический |
· Анафилактичний |
· Токсичный^-токсичный-инфекционно-токсичный |
В зависимости от первичных механизмов, которые лежат в основе патогенеза шока, выделяют:
· шок, связанный с нарушениями насосной функции сердца (кардиогенний)
· гиповолемичний шок (геморагичний, ангидремичний)
· болевой шок, при котором поднимается центральная регуляция кровообращения (травматический, ожоговый).
· сосудистые формы шока (анафилактичний, панкреатический)
Патогенез нарушений общей гемодинамики и микроциркуляции при шоке
Независимо от причин возникновения шок проявляется комплексом нарушений гемодинамики, для которого характерные:
· уменьшения артериального давления;
· уменьшения объема циркулирующей крови;
· снижения объемной скорости органного кровотока;
· нарушения реологичних свойств крови (агрегация форменных элементов, повышение вязкости крови).
Комплекс указанных нарушений сказывается как острая недостаточность кровообращения. Первичное нарушение одних ее показателей при любой разновидности шока ведет вторинно к нарушениям всех других.
В основе развития разладов кровообращения при шоке могут лежать следующие механизмы.
1. Уменьшения объема циркулирующей крови:
· кровопотеря (геморагичний шок);
· потеря плазмы крови при большом ексудативному воспалении (ожоговый шок);
· выход жидкости из кровеносных сосудов (анафилактичний шок);
· обезвоживания (ангидремичний шок);
· перераспределение крови в сосудистом русле (тромбоз и эмболия магистральных вен).
2. Уменьшения минутного объема сердца:
· нарушения скоротливои функции сердца (инфаркт миокарда);
· тампонада сердца (разрывы сердца, ексудативний перикардит);
· аритмии (фибриляция шлуночкив).
3. Уменьшения общего периферического сопротивления в результате генерализованого расширения сосудов:
· падения нейрогенного тонуса артериол (болевые формы шока);
· уменьшения базального тонуса сосудов под действием биологически активных веществ (анафилактичний, панкретичний шок) или токсичных продуктов (травматический, турникетный, инфекционно-токсичный шок).
4. Нарушения реологичних свойств крови:
· синдром внутрисосудистого дисеминованого свертывания крови (панкреатический шок);
· агрегация форменных элементов крови (септический, инфекционно-токсичный шок);
· сгущения крови – гемоконцентрация (ангидремичний шок).
Соотношения и вираженисть патогенетичних механизмов при каждом виде шока разные. Вместе с тем в механизмах развития всех видов шока можно выделить и общие нивки. Оно представлено последовательным включением двух типов компенсаторно-приспособительных механизмов.
Первый (вазоконстрикторний) тип – активация симпатоадреналовои и гипофизарно-наднирниковои систем. Они включаются ведущими патогенетичними нивками. Гиповолемия абсолютная (потеря крови) или относительная (снижения минутного объема крови и венозного возвращения к сердцу) приводит к снижению артериального давления крови и снижения активности барорецепторив, которые через центральную нервную систему активируют данный приспособительный механизм. Болевое раздражение, сепсис стимулируют его включения. В результате активации симпатоадреналовой и гипофизарно-надпочечниковой системы происходит выброс катехоламинов и кортикостероидов. Катехоламины вызывают сокращение сосудов через адренорецепторы (главным образом кожи, почек, органов брюшной полости). Кровоток в этих органах резко ограничивается. Коронарные и мозговые сосуды не имеют ?-адренорецепторив и не сокращаются. Происходит централизация кровообращения, то есть сохранение кровотока в жизненно важных органах – сердце и мозга и поддерживается давление в больших артериальных сосудах.
Однако резкое ограничение кровообращения в коже, почках, органах брюшной полости вызовет их ишемию. Возникает гипоксия. Это включает второй (вазодилятаторний) тип механизмов, направленных на устранение ишемии. Получаются вазоактивни амины, которые вызовут расширение сосудов, повышение их проницаемости и нарушение реологичних свойств крови. Кроме того, происходит распад тучних клеток, активация протеолитичних ферментов, выход из клеток ионов калия. Происходит неадекватное расширение сосудов, нарушения микроциркуляции в тканях, снижения капиллярного и усиления шунтового кровотоку, нарушения реакции прекапиллярных сфинктеров на катехоламини и увеличения проницаемости капиллярных сосудов. При этом жидкость выходит из сосудов у ткани и уменьшается венозное возвращение. Включается “порочный круг” на уровне сердечно-сосудистой системы, которые ведет к уменьшению сердечного выброса и снижение артериального давления. Возникают расстройства функции легких (шоковое легкое), почек, свертывания крови. Развитие шока зависит также от состояния организма. Все факторы, которые вызывают его ослабление, оказывают содействие развитию шока.
Тяжесть следствий шока зависит прежде всего от нарушения кровообращения: а) мозгового, б) венечного, в) почечного. В результате этих разладов прогрессивно поднимается центральная регуляция жизненно важных функций, вплоть до развития запятой, острой сердечно-сосудистой и почечной недостаточности. Появление при этом гипоксии, ацидоза и интоксикации ведут к генерализованого и поворотному повреждению клеток.
Каждый вид шока имеет свои особенности развития.
Травматический шок развивается вследствие больших повреждений тканей. В клинике его различают две стадии:
· возбуждения (эректильную);
· торможения (торпидную).
Стадия возбуждения кратковременная, характеризуется нарушением центральной нервной системы вследствие поступления болевых импульсов из поврежденных тканей. При этом развивается болевой стресс, который проявляется усилением функций системы кровообращения, дыхания, некоторых эндокринных желез (аденогипофиза, мозгового и пробкового вещества наднирникив, нейросекреторних ядер гипоталамуса) с высвобождением в кровь избыточного количества кортикотропина, адреналина, норадреналина, вазопресина.
Стадия торможения более продолжительная (от нескольких часов к добе) и характеризуется развитием в центральной нервной системе тормозных процессов. Генерализоване торможения захватывает и центры жизненно важных функций (кровообращения, дыхания), они поднимаются, вследствие чего развивается кислородное голодание. Гипоксия, в свою очередь, увеличивает нарушения в сердечно-сосудистом и дыхательном центрах. Разлады гемодинамики и внешнего дыхания прогрессируют – “порочный круг” замыкается.
Кроме нервно-рефлекторных механизмов в возникновении и развитии травматического шока определенную роль сыграет также токсемия, обусловленное всыпанием в кровь продуктов распада нежизнеспособных тканей. В последнее время особое значение предоставляют так называемому ишемическому токсину. Участие токсичных продуктов в патогенезе травматического шока приходится опытами с “перекрестным кровообращением”.
Геморрагичний шок возникает при внешних (ножевое, пулевое ранение, эрозивное кровотечение желудка при язвенной болезни, опухолях, из легких при туберкулезе и др.) или внутренних (гемоторакс, гемоперитонеум) кровотечениях в условиях минимального травмирования тканей.
При шоке и кровопотере наблюдаются две фазы изменения микроциркуляции. Первая состоит из так называемых компенсаторно-приспособительных реакций. К ним относятся повышение чувствительности артериол к адреналину, ограничение кровотока «центральными» каналами, усиление вазомоции: увеличение частоты и амплитуды перемежающихся сокращений метартериол и прекапиллярных сфинктеров, рост напряженности периодов констрикции.
Следует подчеркнуть условность определения первой фазы как компенсаторно-приспособительной. Компенсация в основном направлена на увеличение притока крови к сердцу (венозного возврата крови) и поддержание центрального кровообращения. Осуществляется она за счет дефицита капиллярной перфузии, что может приводить к развитию тканевых ишемических нарушений еще при достаточно высоких показателях общего кровообращения. Вторая фаза включает нарастающий застой крови на венозной стороне капилляра, падение венозного оттока, секвестрацию крови в ранее запустевших капиллярах.
В начальном периоде в более крупных сосудах выражена констрикция, в прекапиллярах — вазомоция. Последняя способствует капиллярному кровотоку; вазоконстрикция его ослабляет. Важную роль при кровопотере и шоке приобретают артерио-венозные анастомозы. Во время спазма прекапиллярных сфинктеров кровь, минуя капилляры, через анастомозы приходит в вены. С одной стороны, это благоприятствует притоку крови к сердцу, а с другой — усиливает местную ишемию.
В динамике прогрессирующего шока или коллапса появляется застой на венозной стороне капилляра. Одним из ведущих механизмов этого явления считается нарушение симпатической регуляции, приводящее к ослаблению тонуса прекапиллярных сфинктеров при его сохранении в посткапиллярных отделах. В этом периоде вазомоция может приобретать отрицательную роль, так как способствует поступлению крови в капилляры, отток из которых затруднен. Такое явление приводит к накоплению крови в капиллярах, уменьшению ее количества в активной циркуляции, прогрессирующему сокращению числа функционирующих капилляров. В части мелких сосудов кровоток замедляется, в других — становится пульсирующим, маятникообразным или даже обратным.
В начальных стадиях агонии происходит перемещение воды из тканей в кровь (вследствие запустевания капилляров, падения скорости кровотока и других факторов). Такому движению воды противодействует сохраняющаяся значительная разница тканевого и внутрисосудистого онкотического давления. Восстановление объема циркулирующей крови при кровопотере благодаря мобилизации тканевой жидкости может быть весьма значительным. Во время периода декомпенсации вода начинает покидать капилляры. Этому способствует рост гидростатического давления, нарушение транспорта натрия, изменение физико-химических свойств коллагеновых волокон, тканевой ацидоз и некоторые другие метаболические сдвиги.
Повышенная экстравазация жидкости считается важным фактором прогрессирующего падения количества крови в активной циркуляции, агрегации клеток крови, нарушения микроциркуляции и необратимости. Наряду с экстравазацией жидкости необходимо учитывать ее секвестрацию в сосудах вместе с эритроцитами и отдельно от них.
Секвестрация крови зависит от увеличения вязкости, нарушения стабильности суспензии форменных элементов крови в капиллярах и прекапиллярах, появления хилезных образований и т. д. Увеличение вязкости крови предопределяется снижением скорости кровотока, потерей воды и другими факторами. Большое значение придается затруднению оттока крови из капилляров. В результате всего этого потоки эритроцитов и плазмы разделяются. Скорость движения последней начинает опережать скорость движения эритроцитов.
С развитием стаза в капиллярах меняется соотношение жидкой части и форменных элементов крови. Многие сократившиеся сосуды почти целиком заполнены плазмой. В других накапливаются эритроциты. Осуществлению микроциркуляции крови препятствует внутрисосудистое свертывание крови, агрегация эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, укрупнение хиломикронов и образование крупных капель жира. Внутрисосудистое свертывание крови предопределяется нарушением состояния свертывающей и антисвертывающей систем.
Механизм агрегации эритроцитов в первую очередь связан с замедлением кровотока, вследствие чего уменьшается устойчивость их состояния в плазме. Стимулируют этот процесс потеря внутрисосудистой воды, увеличение вязкости, нарушения состояния некоторых ингредиентов крови, набухание эритроцитов, изменение сопротивления сосудов и т. д. Решающую роль играет ацидоз. Некоторые авторы считают, что он «запускает» процесс агрегации эритроцитов, склеивание тромбоцитов.
В результате проведения мероприятий, способствующих снижению вязкости крови, а также за счет наличия выделяемого селезенкой анти-тромбоцитарного фактора ослабляется агрегация эритроцитов, восстанавливается миироциркуляция крови. Сходные механизмы предопределяют и агрегацию лейкоцитов. В некоторых органах, например в легких, она оказывается выраженной в большей степени и проявляется /раньше, чем агрегация эритроцитов. Определенную роль в нарушении капиллярного кровотока может играть закрытие последних не только агрегатами лейкоцитов, до и отдельными лейкоцитами.
Липемия и жировая эмболия, не связанные с механической травмой, уже давно описаны при шоке, кровопотере, гипоксии, терминальных состояниях. Они сопутствуют агрегации форменных элементов крови и, вероятно, способствуют ей. При терминальных состояниях, в зависимости от тяжести стресса, в крови возрастает содержание β-липопротеидов, фосфолипидов, нейтральных жиров, холестерина и продуктов жирового обмена. В мобилизации жиров участвуют гормоны гипофиза, щитовидной железы, надпочечников, гепарин (активирующий выход липопротеид-липазы), падение в плазме уровня альбуминов, характерное для тяжелых расстройств кровообращения. Во время кровопотери в крови появляется ингибитор, подавляющий липолитическую активность почек, а также ингибиторы липопротеид-липазы. Весьма вероятно, что липемию при терминальных состояниях можно связать с затруднением элиминации жира из крови вследствие падения капиллярного кровообращения, блокады ретикулоэндотелиальной системы, угнетения окислительно-восстановительных процессов и т. д. Определенную роль играет увеличение поступления жира из грудного лимфатического протока. Укрупнение хиломикронов и образование жировых капель, препятствующих микроциркуляции, могут происходить и без значительного увеличения содержания жира в крови.
Определенную роль в нарушении капиллярного кровообращения играет набухание эндотелиальных клеток, суживающих просвет мелких сосудов, а также «закупоривание» части сосудов отдельными оторвавшимися от сосудистой стенки отечными клетками эндотелия. Все эти разные по своей природе явления приводят к одинаковому патогенетическому эффекту — образованию в периферических сосудах множественных рассеянных ишемических очагов.
Ангидремичний шок возникает вследствие значительной дегидратации при потере жидкости и электролитов. При эксудативних плевритах, кишечной непроходимости, перитоните жидкость из сосудистого русла переходит у пустоты. При неудержимой рвоте и сильнии диареи жидкость теряется наружу. Развивается гиповолемия, которая сыграет роль ведущей патогенетичнои звена.
Ожеговый шок возникает при больших и глубоких ожогах. При этом уже в первую пору резко увеличивается проницаемость капилляров, в особенности в зоне ожога, который ведет к значительному выходу жидкости из сосудов у ткани.
Большое количество набряковои жидкости, главным образом в месте повреждения, испаряется. Ведущими патогенетичними факторами есть гиповолемия, болевое раздражение, выраженное повышение проницаемости сосудов.
Септический (эндотоксический) шок возникает как осложнение сепсиса. Главным фактором, которые повреждает, являются эндотоксины микроорганизмов. Наиболее частой причиной сепсиса есть грамотрицательные микроорганизмы, а также стрептококки, стафилококки, пневмококки и много других.
Ведущие патогенетические механизмы септического шока:
· увеличения потребности организма в кислороде вследствие усиления обменных процессов, тахипное, тахикардия, озноб. Потом наблюдается снижения общего периферического сопротивления сосудов;
· снижения оксигенации крови в легких и недостаточное впитывания кислорода из крови тканями. Оксигенация сниженная в связи с циркуляторними нарушениями в маленьком круге, агрегацией тромбоцитов на стенках сосудов;
· активация эндотоксинами протеолитических систем в биологических жидкостях (каликреин-кининовая, комплемент, фибринолитическая).
Кардиогенный шок наблюдается при снижении насосной функции сердечной мышцы (инфаркт миокарда, миокардит), при тяжелых нарушениях сердечного ритма (пароксизмальна тахикардия), при тампонади сердца (тромбоз пустот, випит или кровотечение в навколосерцеву сумку), при массивной эмболии легочной артерии (тромбоемболия легких). Ведущим механизмом кардиогенного шока есть уменьшения ударного и минутного объема крови, артериального давления и увеличение давления наполнения сердца. Как и при ангидремичному шока, вследствие симпатоадренергичнои реакции, наблюдается тахикардия, увеличения периферического сопротивления сосудов.
Анафилактический шок развивается вследствие повышенной чувствительности организма к веществам антигенной природы и накопление гистамину и других вазоактивних веществ (кинини, серотонин). При этом происходит резкое уменьшение венозного возвращения к сердцу. Причиной этого есть расширения капиллярных и емкостных сосудов. Сосредоточения крови в капиллярных сосудах и венах приводит к уменьшению объема циркулирующей крови. Наблюдается и нарушения сократительной деятельности сердца. Симпатоадренергическая реакция при этом не выражена вследствие нарушения сосудистого тонуса.
Коллапс. Классификация. Этиология, патогенез и последствия
Коллапс – это острая сосудистая недостаточность, которая характеризуется падением сосудистого тонуса, а также острым уменьшением объема циркулирующей крови.
При коллапсе происходит уменьшения притока венозной крови к сердцу, снижения сердечного выброса, падения артериального и венозного давления, нарушения перфузии тканей и обмена веществ, наступает гипоксия главного мозга, удручаются жизненно важные функции организма. Клинически проявляется кратковременной потерей сознания, общей слабостью, признаками острой сосудистой недостаточности с нарушениями гемодинамики практически во всех органах и тканях.
В основе развития коллапса лежит несоответствие между объемом циркулирующей крови и ємкистю сосудистого русла. Причинами могут быть как внезапное уменьшение обєму крови (кровопотеря, обезвоживания), так и внезапное расширение сосудов. Коллапс развивается как осложнения при тяжелых заболеваниях и патологических состояниях.
Инфекционный коллапс развивается как осложнения острых инфекционных заболеваний: менингоенцефалиту, брюшного и сипного тифов, острой дизентерии, пневмонии, ботулизма, сибирской язвы, вирусного гепатита, токсичного гриппа. Причиной такого осложнения есть интоксикация ендо- и екзотоксинами микроорганизмов, преимущественно тех, которые влияют на центральную нервную систему, или рецепторы прет- и посткапилярив.
Гипоксический коллапс может возникнуть в условиях сниженного парциального давления кислорода в воздухе. Непосредственной причиной циркуляторных нарушений при этом есть недостаточность приспособительных реакций организма к гипоксии. Развития коллапса в этих условиях может оказывать содействие также гипокапния вследствие гипервентиляции, которая ведет к расширению капилляров и сосудов, а отсюда к депонированию и снижению объема циркулирующей крови.
Ортостатический коллапс возникает при быстром переходе из горизонтального положения в вертикальное, а также при продолжительном стоянии. При этом происходит перераспределение крови с увеличением общего объема венозного русла и снижением притока к сердцу. В основе этого состояния лежит недостаточность венозного тонуса. Ортостатичний коллапс может наблюдаться в реконвалесцентив после тяжелых заболеваний эндокринной и нервной системы, в послеоперационном периоде, при быстром удалении асцитнои жидкости или в результате спинномозговой и перидуральнои анестезии. Ятрогенный ортостатичний коллапс иногда возникает при неправильном применении нейролептиков, ганглиоблокаторив, адреноблокаторив, симпатолитикив. У летчиков и космонавтов ортостатичний коллапс может быть обусловлен перераспределением крови при действии ускорения, когда кровь из сосудов верхней половины туловища и председателя перемещается у сосуда органов брюшной пустоты и нижних концовок, вызывая гипоксию мозга. Может также наблюдаться у практически здоровых детей и подростков.
Геморрагический коллапс развивается при массивной кровопотере в результате быстрого уменьшения циркулирующей крови.
Коллапс может также наблюдаться при острых заболеваниях внутренних органов (перитонит, острый панкреатит, дуоденит, ерозивний гастрит), при заболеваниях сердца, которые сопровождаются резким и быстрым уменьшениям ударного объема (инфаркт миокарда, нарушения сердечного ритма, острый миокардит или перикардит с накоплением випоту в пустоте перикарда).
В патогенезе условно можно выделить два основных механизма:
· падение тонуса артериол и вен в результате действия инфекционных, токсичных, физических, аллергических и других факторов непосредственно на сосудистую стенку, судинноруховий центр и на сосудистые рецепторы (синокаротиднои зоны, дуги аорты);
· быстрое уменьшение массы циркулирующей крови (кровопотеря, плазмовтрата).
Уменьшения объема циркулирующей крови приводит к снижению возвращения крови к сердцу по венам большого кола кровообращения и соответственно сердечного выброса. При этом поднимается система микроциркуляции, кровь скупчується в капиллярах, падает кровяное давление, развивается циркуляторна гипоксия, метаболичний ацидоз, повышается проницаемость сосудов. Это оказывает содействие переходу воды и электролитов из крови в межклеточное пространство, поднимаются реологични свойства крови, возникает гиперкоагуляция крови и патологическая агрегация эритроцитов и тромбоцитов, который создает условия для образования микротромбов. При затяжном коллапсе в результате гипоксии и нарушения обмена веществ освобождаются вазоактивные вещества (гистамин, кинины, простагландины) и получаются тканевие метаболиты – молочная кислота, аденозин и его производные, которые вызывают гипотонию.
Прогрессирующие изменения ведут к нарушению функций главного мозга, углубления регуляторных и гемодинамичних разладов. Смерть при коллапсе возникает вследствие истощения энергетических ресурсов головного мозга, интоксикации и нарушения обмена веществ.
Кома. Классификация. Этиология, патогенез, последствия
Кома – это патологическое состояние, которое характеризуется глубоким угнетением функций центральной нервной системы и проявляется потерей сознания, отсутствием рефлексов на внешние раздражители и расстройствами регуляции жизненно важных функций организма.
По происхождению различают:
· Комы при первичном поражении и заболеваниях центральной нервной системы (инсульт, черепно-мозговая травма, воспаление, эпилепсия,. опухоли головного мозга и его оболочек).
· Комы при эндокринных заболеваниях, которые возникают как при недостаточности некоторых желез внутренней секреции (диабетическая, гипокортикоидная, гипопитуитарная, гипотиреоидная), так и при их гиперфункции (тиреотоксическая, гипогликемическая).
· Токсические комы наблюдаются при эндогенных (уремия, печеночная недостаточность, токсикоинфекции, панкреатит) и экзогенных интоксикациях (отравления алкоголем, барбитуратами, фосфорорганичними и другими соединениями).
· Комы, обусловленные нарушениями газообмена при разных видах гипоксий.
· Комы, обусловленные потерей электролитов, воды и энергетических веществ.
Кома есть глубокой стадией развития ряда заболеваний. Ведущим в патогенезе их становится поражения центральной нервной системы с нарушением функции коры головного мозга, подкорковых образований и ствола мозга, которые приводят к потере сознания. Особую роль в развития комы сыграет нарушения функции ретикулярной формации с выпаданием ее активуючого влияния на кори главного мозга и угнетение функции подкорковых творений и центров вегетативной нервной системы.
Ведущими патогенетическими механизмами в развития комы есть:
· Нарушения клеточного дыхания и обмена энергии в головном мозге. Основой их есть гипоксия, анемия, расстройства мозгового кровообращения, блокада дыхательных ферментов цитотоксичними отрутами, ацидоз (при диабетичний и уремической коми), дефицит энергетических веществ или блокада их утилизации (голодная и гипогликемична запятой). В развития гипоксии мозга имеют значение разлады микроциркуляции. Вследствие гипоксии поднимается окислительное фосфорилирование, уменьшается содержание и использования АТФ и креатинфосфата.
· Нарушения синаптической передачи в центральной нервной системе. Они могут быть связаны с: а) нарушением синтеза, транспорта, депонирования и секреции нейромедиаторив; б) вытеснением нейромедиаторив псевдомедиаторами; в) чрезмерной активацией тормозных постсинаптичних рецепторов; г) блокадой возбудимых постсинаптических рецепторов. Этот механизм имеет большое значение в развитии печеночной, уремической и токсический комы.
· Нарушение баланса электролитов с изменениями клеточных потенциалов и процесса поляризации мембран нейронов, а также нарушением осмотического давления. Наибольшее значение имеют расстройства обмена К, Nа, Мg, Са в объединении с нарушениями кислотно-щелочного равновесия (диабетическая, уремическая, хлоргидропеническая, печеночная и др. ком).
· Изменения физических свойств и структуры главного мозга и внутричерепных творений. Патогенетичне значение имеет набухание и отек мозга и мозговых оболочек, повышение внутричерепного давления, которые усиливают нарушения гемодинамики и ликвородинамики, обременяют гипоксию нервных клеток и угнетают их физиологическую активность. Механическое повреждение клеток мозга имеет значения при черепно-мозговой травме, опухолях, кровоизлиянии в мозг.
При отдельных видах ком каждый из перечисленных факторов может иметь ведущее значение, тем не менее чаще действуют вместе. При глубокой коме расстройства регуляции вегетативных функций приводят дополнительно к тяжелым нарушениям метаболизма в организме, в том числе головном мозге, и создают “порочный круг” в патогенезе комы.