Нарушение проведения возбуждения по нервному волокну

Процесс проведения возбуждения по нервному волокну прекращается в следующих ситуациях:

1) при недостаточном входе натрия, например это возможно при блокаде натриевых каналов местными анестетиками и другими химическими веществами;

2) при чрезмерном выходе натрия и нарушении реполяризации мембран под действием инсектицидов, батрахотоксина, аконитина;

3) при нарушении работы К-Na АТФазы под влиянием веществ, разобщающих окислительное фосфорилирование, при действии сердечных гликозидов в больших дозах. Работа калий-натриевого насоса нарушается при воспалении, сдавливании, демиелинизации нервного волокна.

Нарушение аксонального транспорта. Аксональный транспорт осуществляет перенос веществ из тела нейрона в нервные окончания и обратно.

Значение аксонального транспорта в здоровом организме весьма велико. Синтез белка и АТФ происходит только в теле нейрона. В аксонах и их окончаниях белок и АТФ не синтезируются. Белок и АТФ поступают в аксоны и их окончания из тела нейрона. Продукты обмена поступают из аксонов в тело нейрона, так тело нейрона получает информацию о состоянии обменных процессов в аксонах. Таким образом, выделяют две формы аксонального транспорта: антеградный и ретроградный.

Антеградный транспорт – поступление белка и АТФ из тела нейрона в аксоны.

Ретроградный транспорт - движение продуктов обмена из аксонов в тело нейрона.

Нарушение аксонального транспорта становиться возможным в следующих ситуациях:

1. Влияние химических веществ: метаболические яды (цианид); промышленные яды (гексохлорофос); соли тяжелых металлов.

Действие перечисленных химических веществ в теле нейрона и его аксонах вызывает следующие нарушения:

- изменение количества кальция и АТФ;

- разрушение микротрубочек.

2. Авитаминозы В1 и В6.

3. Травматические разрывы периферических нервов.

В любой из этих ситуаций может страдать и антеградный и ретроградный транспорт. Нарушения антеградного транспорта приводят к ваалеровской дегенерации аксона – это разрушение аксона ниже места разрыва нерва. Функциональные проявления ваалеровской дегенерации связаны с нарушением работы иннервированной мышцы в результате нарушения синаптической передачи. Морфологические проявления ваалеровской дегенерации выражаются в набухании и фрагментации аксона с последующим фагоцитозом частичек.

Нарушение ретроградного транспорта приводят к ретроградной дегенерации аксона - изменения в теле нейрона после разрыва аксона. Она связана с явлениями хроматолиза, т.е. распада вещества Ниссля. Факт распада вещества Ниссля играет достаточно важную роль. Хроматолиз стимулирует работу эндоплазматического ретикулома, следовательно способствует увеличению синтеза белка и восстановлению поврежденного аксона. Результат хроматолиза различен для периферических и центральных нейронов. Хроматолиз в периферических нейронах (т.е. тех, чьи отростки идут за пределы ЦНС на периферию) в одних случаях может привести к гибели нейрона, в других – к восстановлению поврежденного аксона. Хроматолиз приводит к гибели нейрона, если разрыв находится вблизи тела нейрона и происходит восстановление поврежденного аксона, если разрыв находится в отдаленном участке аксона. Хроматолиз в центральных нейронах (т.е. тех, чьи отростки не выходят за пределы ЦНС) никогда не приводит к восстановлению поврежденного аксона, сам нейрон дегенерирует или атрофируется.

Повреждение мембраны нейрона. Мембраны нейрона, клеточные и внутриклеточные, повреждаются в результате запуска в них перекисного окисления липидов. Активация перекисного окисления липидов приводит к увеличению проницаемости мембран нейронов. К важнейшим последствиям повышения проницаемости нейрональных мембран относятся:

1) образование аутоантител и аутоиммунная атака поврежденного нейрона;

2) нарушение работы ионных насосов, потеря нейроном ионов К⁺, избыточное поступление Na⁺ и Са⁺⁺ в нейрон. В результате снижается порог чувствительности нейрона и увеличивается его возбудимость. Увеличение возбудимости и активности нейрона называется гиперактивностью нейрона. Гиперактивность нейрона может привести к его гибели. Следовательно, нормализация перекисного окисления липидов является частью патогенетической терапии.

Усиленная и длительная синаптическая стимуляция как причина повреждения нейронов. Увеличение синаптической стимуляции нейрона происходит за счет нейротоксического действия возбуждающих аминокислот(т.е. чрезмерного влияния на него больших количеств возбуждающих аминокислот). Нейротоксическое действие возбуждающих NH₂ кислот заключается в:

1) накоплении в нейронах кальция и натрия;

2) функциональном перенапряжении нейронов. В тяжелых случаях функциональное перенапряжение нейронов сопровождается дистрофией нейрона с разрушением его органелл.

Значение нейротоксического эффекта возбуждающих NH₂ кислот: это основной механизм повреждения нейронов при ишемии мозга. Ишемия мозга – это обескровливание мозга. При ишемии мозга возбуждающие NH₂ кислоты накапливаются в избытке с самого начала.

Повреждение нейронов вследствие дефицита энергии. Дефицит энергии – наиболее частая причина повреждения нейронов. Дефицит энергии может быть:

А) первичным – метаболические яды (динитробензол, цианид);

Б) вторичным – ишемия мозга, отек, травма, увеличение функциональной нагрузки, судороги.

Дефицит энергии в нейронах вызывает стандартный набор реакций, ведущих к повреждению нейрона. Следовательно, дефицит энергии нейронов есть типовой патологический процесс.

Причины дефицита энергии:

1. Дефицит кислорода – приводит к гипоксии мозга. Гипоксия мозга возникает при нарушении мозгового кровообращения и обескровливания мозга.

2. Повреждение митохондрий – приводит к нарушению синтеза АТФ.

3. Недостаток глюкозы – в клетках мозга запасы глюкозы минимальны. Глюкоза поступает непосредственно из крови, и мозг потребляет 20% всей глюкозы крови.

4. Нарушения в цикле Кребса – приводят к нарушению синтеза АТФ

Компенсаторная активация анаэробного гликолиза не восполняет дефицит энергии, а увеличение концентрации молочной кислоты в мозге отрицательно влияет на деятельность нейронов.

Гиперактивность нейронов – состояние нейронов, при котором баланс между возбуждением и торможением смещен в пользу возбуждения. Гиперактивный нейрон продуцирует значительно больше импульсов, чем в норме. Поток импульсов может быть в виде:

а) череды отдельных рядов с увеличенной частотой;

б) череды разрядов, сгруппированных в пачки.

Эпилептизация нейрона – когда периоды с наиболее высокой частотой импульсации чередуются с промежутками, во время которых эта частота уменьшается.

Вывод: Гиперактивность нейрона является одной из форм повреждения нейрона. Гиперактивность нейрона является результатом любых из описанных выше повреждений нейрона. Например: