Некоторые последствия первичных ИД. 9 страница

Газовый (дыхательный, респираторный) алкалоз.Обусловлен острой или хронической гипервентиляцией, в результате которой снижается РаСО2. Гипервентиляция может возникнуть при длительном болевом синдроме, травме черепа, отеке мозга, гипертермии, сепсисе, в условиях ИВЛ. Клиническая картина острого респираторного алкалоза довольно характерна: больные жалуются на парестезии, онемение и покалывание в коже, они часто бредят. При тяжелой форме появляются судороги. Для алкалоза характерно уменьшение в крови ионизированного кальция, из-за поступления его в костную ткань в обмен на ионы водорода. В результате повышается нервно-мышечная возбудимость, ведущая к развитию судорог. Тяжелая форма может сопровождаться спутанностью или утратой сознания (следствие гипокапнического спазма сосудов мозга).

При лабораторном исследовании выявляется: РаСО2артериальной крови ниже 35 мм рт. ст., снижение гидрокарбоната в плазме (обычно не ниже 15 ммоль/л). При декомпенсации газового алкалоза рН составляет 7,45 и более.

Из-за снижения РаСО2при этой форме алкалоза в почках снижается секреция Н+и реабсорбция гидрокарбонатов. Поэтому гидрокарбонаты в значительном количестве появляются во вторичной моче. Значит, реакция мочи щелочная (в норме рН мочи 6,25 +0,3). Развивается и гипокалиемия, как следствие — возможно развитие аритмии.

Лечение. Коррекция основного заболевания — единственно правильный метод лечения при респираторном алкалозе. При синдроме острой гипервентиляции назначают седативные и успокаивающие средства. Если симптомы достаточно выражены, применяют метод возвратного дыхания через мешок. Обычно в результате этих мероприятий приступ гипервентиляции купируется. Интенсивная терапия необходима при снижении РаСО2крови до 20–25 мм рт. ст. (в тяжелых случаях ИВЛ).

Негазовый алкалоз. Встречается реже ацидоза, хотя не является редким состоянием. Обычно наступает в результате увеличения экскреции кислоты через желудочно-кишечный тракт или почки. При рвоте вместе с желудочным соком теряется Cl-— слабое основание. Восстановление ионного равновесия происходит за счет аниона НСО3(очень сильное основание), что вызывает сдвиг реакции в щелочную сторону.

В клинической практике негазовый алкалоз поддерживается чаще всего при усилении процесса реабсорбции гидрокарбоната, обусловленного сокращением объема жидких сред (ОЦК) или уменьшением количества хлоридов. При сокращении объема жидких сред почки сдерживают экскрецию натрия, что преобладает над другими гомеостатическими механизмами. Поскольку при алкалозе большая часть ионов натрия плазмы соединена с гидрокарбонатом, полная реабсорбция профильтрованного в клубочках натрия влечет за собой и реабсорбцию гидрокарбоната. Алкалоз продолжается до тех пор, пока уменьшение объема жидких сред не будет устранено путем введения раствора натрия хлорида, тогда хлорид становится альтернативным ионом для реабсорбции вместе с натрием.

Еще одним важным механизмом, поддерживающим состояние алкалоза, является гиперминералокортикоидизм. Минералокортикоиды вызывают потерю калия с мочой вследствие угнетения его реабсорбции в почках. Снижение концентрации калия в клетках возмещается поступлением в них ионов натрия и водорода из плазмы крови. Концентрация Н+-ионов в плазме уменьшается, рН ее растет. Больные с чрезмерной минералокортикоидной активностью не испытывают дефицита ионов хлора или уменьшения объема жидких сред организма. Следовательно, при этом виде выделительного негазового алкалоза больные не реагируют на введение хлористого натрия в качестве лечебного средства.

И еще один патогенетический фактор. Алкалоз зачастую выявляется у больных, леченных любыми диуретиками, за исключением угнетающих реабсорбцию гидрокарбоната (например, ацетазоламид) или ингибирующих секрецию катионов в дистальных участках нефрона (спиролактон, триамтерен). Диуретики вызывают сокращение объема внеклеточной жидкости, подавляют процесс реабсорбции хлорида в петле Генле нефрона или в дистальных отделах извитого канальца. Сокращение внеклеточного объема жидкости (см. выше, приводит к накоплению Na+и HCO3-) с развитием в последующем еще и гиперальдостеронизма стимулирует секрецию протонов и их поступление в клетки, что вызывает и поддерживает состояние алкалоза.

И последнее, необходимо помнить, что метаболический алкалоз не менее опасен для больного, чем негазовый, метаболический ацидоз. При алкалозе резко нарушается кислородтранспортная функция крови. Это связано с тем, что ощелачивание крови вызывает сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина гемоглобина влево и вверх, значит, возникает повышенное сродство Hb к кислороду и, естественно, нарушается отдача кислорода тканям. Таким образом, при хорошей оксигенации крови имеются признаки выраженной тканевой гипоксии.

В клинике негазовый алкалоз часто наблюдается в постреанимационный период, а также у больных с анемией, ОДН (шоковое легкое), кардиогенном шоке. Немаловажное значение при его возникновении имеют восполнение ОЦК цитратной кровью и выраженная стрессовая реакция (гиперальдестеронизм, а следствие — повышение реабсорбции натрия).

Специфические клинические симптомы и признаки заболевания отсутствуют. Тяжелый алкалоз может сопровождаться апатией, спутанностью сознания, ступором. Диагностируется по общеклиническим данным и лабораторному исследованию. Для этой патологии характерным является повышение рН крови более 7,45, увеличение стандартного бикарбоната (>26-27 ммоль/л) и избыток оснований (ВЕ>±2,3 ммоль/л), РаСО2 — в пределах нормы. Из сказанного следует, что основным лабораторным показателем негазового алкалоза является увеличение содержания гидрокарбонатов в крови. Уровень калия в плазме часто бывает снижен. Значит, на ЭКГ выявляются типичные для гипокалиемии изменения зубцов Т и U (уменьшение Т, высокий зубец U, депрессия ST).

Уточнение механизмов развития алкалоза проводят: 1) на основании клинических данных; например, больной говорит о сильной рвоте или у него определяются признаки синдрома Иценко–Кушинга (гиперальдостеронизм); 2) по данным концентрации хлорида в моче. При алкалозе, связанном с сокращением объема жидких сред организма, содержание хлорида в моче невелико (< 10 ммоль/л). Если алкалоз вызван гиперальдестеронизмом и тяжелым дефицитом калия в организме, то количество хлоридов в моче составляет 20 ммоль/л и более.

Лечение. Больные с легкой и умеренной степенью алкалоза редко нуждаются в специфическом лечении. При более выраженных нарушениях КОС в первую очередь следует ликвидировать дефицит калия, хлоридов (с помощью калия хлорида), восполнить ОЦК, нормализовать периферическое кровообращение. Если алкалоз был вызван переливанием натрия бикарбоната или натрия хлорида, то переливание нужно отменить. В тяжелых случаях используют трансфузию 0,05–0,1 н раствора хлористоводородной кислоты при постоянном контроле за показателями КОС. Обычно применяют не более 2,5 мл в час 0,1 нормального раствора хлористоводородной кислоты на 1 кг массы больного.

Глава 15
ОБЩАЯ ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Патофизиология нервной системы изучает общие закономерности и базисные механизмы развития патологических процессов, которые лежат в основе различных нервных расстройств, возникающих при разных повреждениях нервной системы.

Общие положения патофизиологии нервной системы будут кратко рассмотрены согласно концепциям и представлениям ведущей отечественной школы патофизиологов под руководством академика РАМН, профессора Г.Н. Крыжановского.

Механизмы развития патологических процессов в нервной системе.Каждый патологический процесс в нервной системе начинается с ее повреждения, которое вызывается действием физических и химических факторов разной природы. Эти повреждения выражаются в различных деструктивных и дезинтегративных явлениях, в нарушениях химических процессов.

Но эти явления сами по себе еще не механизмы развития патологического процесса, они представляют собой необходимое условие и причину развития патологического процесса. Само же развитие осуществляется иными, эндогенными механизмами, возникающими вторично после и вследствие повреждения. Эти эндогенные механизмы присущи самим поврежденным и измененным структурам нервной системы. Возникновение эндогенных механизмов представляет собой стадию эндогенизации патологического процесса, без которой процесс не может развиваться.

Таким образом, патологические процессы в НС, возникнув в результате действия патогенного агента, могут в дальнейшем развиваться без дополнительных экзогенных патогенных влияний самими эндогенными механизмами. Например, дегенеративные процессы в нейроне, вызванные ишемией или массированным воздействием возбуждающих аминокислот (глутамат), могут продолжаться и возрастать по интенсивности и после прекращения ишемии, в условиях реоксигенации, и приводить к гибели нейрона (отсроченная гибель нейрона).

Однако не следует думать, что продолжающееся действие этиологического фактора не имеет значения для дальнейшего развития патологического процесса: напротив, оно способствует этому развитию, вызывая новые патологические изменения, нарушая механизмы защиты и компенсации и ослабляя саногенетическую деятельность антисистем.

Защитные механизмы НС и пути поступления патогенных агентов в НС.Вся ЦНС, помимо поверхностных оболочек, имеет специализированный гематонейрональный или гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), ограждающий мозг и другие отделы ЦНС от воздействий патогенных веществ, токсинов, вирусов, микроорганизмов, которые могут находиться в крови. Роль ГЭБ (как вы знаете из курса физиологии) выполняют сами сосуды мозга, а также глиальные элементы (астроциты). ГЭБ не пропускает и такие БАВ, которые могут играть роль нейромедиаторов и вызывать реакцию нейронов.

У плодов и новорожденных ГЭБ еще недостаточно зрелый и проницаем для многих веществ.

В условиях патологии (при действии патогенных факторов) ГЭБ может становиться проницаемым, что приводит к проникновению в ЦНС патогенных веществ экзогенного и эндогенного происхождения и возникновению в связи с этим новых патологических процессов и нервных расстройств. Патологическая проницаемость ГЭБ возникает при судорожных состояниях, острой артериальной гипертензии, ишемии и отеке мозга, при действии антител к мозговой ткани, при энцефалитах и т.д. При тяжелом стрессе ГЭБ становится проницаемым для вируса гриппа.

Путями поступления патогенных агентов в ЦНС могут быть в первую очередь нервы. Невральный путь поступления в ЦНС характерен для столбнячного токсина, вирусов полиомиелита, бешенства и др. Поступив локально через какой-либо невральный путь или через нарушенный ГЭБ, патогенный агент (токсин, вирус) может далее распространяться по ЦНС транссинаптически с аксоплазматическим током, вовлекая разные нейроны в патологический процесс. С аксоплазматическим током по НС могут распространяться также антитела к мозговой ткани и к нейромедиаторам, вызывая соответствующую патологию.

Вы знаете, что помимо повреждающих, существуют и различные саногенетические механизмы, предотвращающие возникновение патологических изменений в НС или купирующие эти изменения. Антисистема обычно избирательным образом предотвращает развитие соответствующей патологической системы или подавляет ее деятельность. Они активируются при действии патогенного агента либо уже возникающей патологической системой (пример — антиноцицептивная система, выделяющая бета-эндорфины и энкефалины, вызывающие аналгезию). Следовательно, генетически обусловленная или приобретенная недостаточность антисистемы является предрасполагающим фактором и условием развития патологического процесса.

Следовые реакции в патологии НС.После каждого патологического процесса в НС остаются структурно-функциональные изменения, которые могут сохраняться в виде скрытых в обычных условиях следов. Эти изменения функционально не проявляются не только из-за их ослабления, но и благодаря механизмам компенсации и тонического тормозного контроля со стороны различных структур ЦНС и, в частности, со стороны антисистем. При действии же новых патогенных агентов, активирующих скрытые изменения и нарушающих механизмы контроля, указанные изменения могут функционально проявиться, что выразится в возникновении тех или иных симптомов. Такие реакции называют следовыми.

Чем более значимы скрытые структурно-функциональные изменения и чем менее эффективны контролирующие механизмы, тем легче воспроизводятся следовые реакции. Поэтому на ранних стадиях выздоровления следовые патологические эффекты могут возникнуть при действии многих патогенных агентов, на поздних же стадиях они воспроизводятся слабее.

Выпадение функций НС.Повреждение того или иного образования НС влечет за собой нарушение или выпадение его функции. Благодаря высокой степени надежности функционирования нервных образований и деятельности компенсаторных механизмов, нарушение и выпадение функции происходит, как правило, не в начале патологического процесса, а при возникновении значительных повреждений. Когда функциональный дефект проявляется клинически, это значит, что патологические изменения стали столь значительными, что механизмы надежности и компенсаторного перекрытия дефекта уже недостаточны. Значит, патологический процесс на этой стадии достиг уже значительного развития, а не начинается, как принято думать.

Степень нарушения функции определяется не только количеством поврежденных нервных элементов. Вокруг зоны повреждения в спинном или в головном мозге возникает зона торможения, которая имеет, с одной стороны, защитное значение, но с другой — увеличивает и усиливает функциональный дефект. Такая ситуация имеет место, например, при травматическом повреждении ЦНС, ишемических инфарктах мозга, при полиомиелите. Восстановление же функции происходит не за счет регенерации нейронов (они не регенерируют), а за счет нормализации обратимо поврежденных клеток и уменьшения торможения других нейронов.

Ослабление и даже выпадение функции может быть связано не с органическим поражением нервного образования, выполняющего данную функцию, а с его глубоким торможением. Так, при гиперактивации некоторых отделов ретикулярной формации продолговатого мозга возникает усиленное нисходящее торможение рефлексов спинного мозга. К этим видам патологии, например, относятся истерические параличи, связанные с торможением локомоторных центров, суггестивные (внушаемые) выпадения функции.

Растормаживание нейронов. Каждый нейрон находится под постоянным тоническим тормозным контролем, который не позволяет ему реагировать на многочисленные случайные импульсы, поступающие из различных источников.

Дефицит торможения может быть первичным вследствие прямого повреждения тормозных механизмов (при действии столбнячного токсина, стрихнина) либо вторичным, когда чрезмерная активность нейронов, вызванная деполяризующими агентами и другими факторами, преодолевает тормозный контроль. Механизмы тормозного контроля (вспомните физиологию) весьма чувствительны к различным патогенным воздействиям и неблагоприятным условиям деятельности НС. Поэтому дефицит торможения и растормаживание нейронов в той или иной мере имеют место практически при всех формах патологии НС (относятся к типовым патологическим процессам в НС).

Например, ряд патологических рефлексов, возникающих у человека в условиях нарушения супраспинальных влияний, являются результатом растормаживания спинальных центров. К ним относятся рефлекс Бабинского, хватательный, сосательный и другие рефлексы, которые были нормальными в ранние периоды развития, а затем подавлены развивающимися контролирующими нисходящими влияниями.

Денервационный синдром.Денервационный синдром представляет собой комплекс изменений, возникающих в постсинаптических нейронах, органах и тканях в связи с прекращением нервных влияний на эти структуры.

В мышце денервационный синдром проявляется исчезновением концевой пластинки на мышечном волокне, где сосредоточен весь холинергический аппарат, и появлением вместо нее ацетилхолиновых рецепторов на всем протяжении мышечного волокна, в связи с чем повышается чувствительность волокна к ацетилхолину. Как следствие — фибриллярные подергивания денервированной мышцы. Это отражение реакции мышечных волокон на поступающий к ним из разных источников ацетилхолин. Отсутствие концевой пластинки и наличие множественных рецепторов на мышечном волокне — явления, которые имеют место на ранних стадиях развития нервно-мышечного аппарата. Кроме того, в денервированной мышце появляется спектр ферментов эмбрионального типа.

Таким образом, при денервации имеет место своеобразный возврат мышечной ткани к эмбриональным стадиям развития. Этот эффект является результатом выпадения контролирующих, трофических влияний нерва, вследствие чего происходит растормаживание генетического аппарата мышечных волокон. При реиннервации мышцы восстанавливается нервный контроль и указанные явления исчезают.

Общей закономерностью денервационного синдрома служит повышение чувствительности денервированных структур не только к медиаторам, но и к другим биологически активным веществам, а также к фармакологическим средствам. Денервация может возникать не только после перерыва нерва, но и при многих формах патологии, под влиянием фармакологических средств, нарушающих нервные влияния, блокады нейрорецепторов. Поэтому денервация относится к разряду типовых патологических процессов в нервной системе.

Деафферентация.Импульсация, поступающая в нейрон из какого-либо источника, является для нейрона афферентной импульсацией. Выключение этой афферентации представляет собой деафферентацию нейрона. Полной деафферентации нейрона не происходит, так как нейроны ЦНС обладают огромным количеством входов, по которым поступает импульсация из различных источников. Однако и при частичной деафферентации возникает повышение возбудимости нейрона и нарушение тормозных механизмов. Частичная деафферентация нейронов может иметь место при различных заболеваниях НС и относится еще к одному типовому патологическому процессу.

Под феноменом деафферентации часто подразумевают синдромы, связанные с выпадением чувствительности из-за отсутствия стимуляции с периферии. В этих условиях могут наблюдаться также изменения движений в виде нарушения их точности.

Спинальный шок.Спинальный шок возникает в результате разрыва спинного мозга и представляет собой глубокое, но обратимое угнетение (выпадение) двигательных и вегетативных рефлексов, осуществляющихся ниже перерыва. Угнетение рефлексов связано с отсутствием активирующих влияний со стороны головного мозга. У человека спинальный шок длится несколько месяцев (у лягушек — несколько минут). При восстановлении функции у человека после полной параплегии вначале появляются сгибательные рефлексы, имеющие характер патологических (Бабинского), затем генерализованные рефлексы и движения типа спинальных автоматизмов; в хронической стадии возникают разгибательные рефлексы, которые иногда переходят в разгибательные спазмы. Все эти явления возникают вследствие растормаживания спинального локомоторного (двигательного) аппарата.

Подобные стадии — угнетения и гиперактивации — характерны и для изменений вегетативных рефлексов, реализующихся ниже перерыва спинного мозга.

Расстройства нервной трофики тканей и органов.Под нервной трофикой понимают трофические влияния нейрона, которые обеспечивают нормальную жизнедеятельность иннервируемых им структур — других нейронов и тканей.

Нейрон и иннервируемая им структура образуют регионарный трофический контур, в котором происходит постоянный обоюдный обмен трофическими факторами, называемыми трофогенами, или трофинами. Повреждение указанного трофического контура в виде нарушения или блокады идущего в обоих направлениях аксоплазматического тока, транспортирующего трофические факторы, ведет к возникновению дистрофического процесса не только в иннервируемой структуре (мышце, коже, других нейронах), но и в иннервирующем нейроне. Мажанди впервые (1824) показал, что перерезка ветви тройничного нерва у кролика вызывает возникновение язвенного кератита.

Дистрофические нарушения (язвы) возникают вследствие дефицита в денервированных тканях трофических факторов, контролирующих генетический аппарат. Значит, происходит нарушение деятельности генома денервированных структур, в результате чего нарушается синтез белков и не восполняются разрушающиеся внутриклеточные структуры. Наряду с этим растормаживаются супрессированные в норме гены, появляются новые белки.

К трофическим факторам относятся разного рода белки, способствующие росту, дифференцировке и выживанию нейронов (фактор роста нервов, фактор роста фибробластов и др.). Рост аксона происходит при обязательном участии трофических факторов, синтез их усиливается при травмах нервной ткани.

При многих болезнях НС, особенно при так называемых болезнях старости, имеет место снижение содержания трофических факторов.

Наряду с дефицитом нормализующих трофических факторов в патогенезе поражений НС важную роль могут играть патогенные трофические факторы (патотрофогены), возникающие в патологически измененных клетках и индуцирующие патологические состояния. Например, в эпилептизированных нейронах могут возникать вещества, которые, поступая с аксоплазматическим током в другие нейроны, индуцируют у них эпилептические свойства. В механизмах апоптоза (запрограммированной смерти) нейронов принимают участие патологические белки — дегенерины. Роль патотрофогена играет, видимо, бета-амилоид, находящийся в большом количестве в мозговой ткани при болезни Альцгеймера.

Помимо локального дистрофического процесса, обусловленного изменениями в регионарном трофическом контуре, может возникать генерализованный дистрофический процесс. Он проявляется в виде поражения десен, кровоизлияний в легких, изъязвлений и кровоизлияний в желудке, кишечнике. Такие однотипные изменения могут иметь место при различных хронических нервных повреждениях, поэтому они получили название стандартной формы нервной дистрофии.

Трофические факторы распространяются от нейрона к нейрону транссинаптически.

Нарушения функций нейрона

Нарушение проведения возбуждения и аксонального транспорта.Распространение возбуждения по аксону обеспечивается последовательным сочетанием деполяризации мембраны и входа натрия в аксон. При недостаточном входе натрия нарушается генерация потенциала действия и проведение возбуждения прекращается. Необходимая для генерации потенциала действия разность концентраций натрия и калия по обе стороны поверхностной мембраны осуществляется натрий-калиевым насосом. Дефицит энергии ведет к нарушению деятельности насоса, что обусловливает невозможность генерации ПД (при ишемии, охлаждении и др.). Нарушение проведения обычно возникает при повреждении нерва и его демиелинизации. Однако участки хронически травмируемого нерва и демиелинизации могут генерировать возбуждение, они становятся эктопическими очагами возбуждения.

В аксоне осуществляется ток аксоплазмы, обеспечивающий транспорт различных веществ. С быстрым антероградным (из тела клетки в окончание) аксотоком транспортируются вещества и структуры, необходимые для синаптической деятельности (быстро расходуются); с медленным аксотоком транспортируются вещества, обеспечивающие трофику терминали и постсинаптической структуры, регенерацию аксона. С ретроградным током (от терминали) в тело нейрона транспортируются трофические вещества, образующиеся в постсинаптической клетке. Аксональный транспорт энергозависим и прекращается при дефиците энергии.

Аксональный транспорт страдает также при недостатке витаминов В6и В1, при действии промышленных ядов, солей тяжелых металлов, алкоголя, при сахарном диабете и сдавлении нерва.

Патология дендритов.Дендриты возникают лишь у высших животных. Они обеспечивают поступление информации в нейрон и играют важнейшую роль в осуществлении его интегративной функции. Специальные выросты (шипики) создают значительную площадь синаптических контактов. Дендриты и шипики являются самыми ранимыми структурами нейрона, они повреждаются и исчезают при различных патогенных воздействиях, при старении шипики редуцируются. При некоторых дегенеративных и атрофических заболеваниях (старческое слабоумие, болезнь Альцгеймера) шипики и ветви дендритов не выявляются. Структурные изменения дендритов, усиленный вход через них Са2+играют важную роль в возникновении эпилептической активности нейрона.

Патология нейрональных мембран.Механизмы повреждений здесь стандартны. Кратко можно отметить следующее.

К числу типовых патологических процессов, охватывающих нейрональные мембраны, относится усиленное свободнорадикальное перекисное окисление липидов (СПОЛ) мембран. В норме СПОЛ имеет защитное значение.

Однако в условиях патологии этот процесс может стать чрезмерно усиленным. Образующиеся в значительном количестве перекиси и продукты свободнорадикального окисления токсически действуют на клеточные структуры и на сами мембраны. Последние становятся патологически проницаемыми, возникают дефекты в их липидном слое.

Эти процессы усиливаются возросшей активацией фосфолипаз, вследствие чего образуется значительное количество высших жирных кислот из фосфолипидов нейрональных мембран. Накопление ВЖК приводит к дальнейшему повреждению мембран нейрона, в том числе мембран митохондрий, что обусловливает нарушение их деятельности и возникновение энергетического дефицита.

Вследствие патологической проницаемости мембран происходит выход из нейронов различных веществ, в том числе антигенов, что обусловливает развитие аутоиммунных процессов, усугубляющих повреждение нейронов. Нарушение состояния мембран приводит к возрастанию входа натрия и кальция в нейрон и выхода К+из нейрона, что в сочетании с недостаточностью натрий-калиевого и кальциевого насосов способствует гиперактивации нейронов. Чрезмерное содержание Са2+в нейроне приводит к его дегенерации.

Конформационные изменения в мембране, возникающие в связи с усиленным СПОЛ, могут вызвать нарушения реактивности расположенных в мембране рецепторов и их способности связывать медиаторы, трофогены, а также фармакологические препараты.

Усиленное СПОЛ может быть как первичным, вызванным прямым действием прооксидантов (перекиси, яды), так и вторичным, возникающим в ходе развития какого-либо патологического процесса.

Потребность нейронов в энергообеспечении очень высокая, и понятно, что гипоэргоз ведет к дегенерации нейрона, которая может завершиться его гибелью.

Главными условиями развития энергетического дефицита являются недостаток кислорода и значительное повреждение митохондрий, в которых синтезируется АТФ. Причиной дефицита может быть также недостаток субстрата окисления — глюкозы. Нейроны мозга не имеют запасов глюкозы и потребляют ее непосредственно из крови, поэтому они особенно чувствительны к гипогликемии.

Ишемия и функции нейрона.Из вышесказанного понятно, что ЦНС требует интенсивного кислородного обеспечения. Снижение потребления кислорода всего лишь на 20 % может вызвать потерю сознания у человека, через 5–8 мин аноксии возникают существенные изменения в корковых нейронах, которые наиболее чувствительны к недостатку кислорода.

На ранних этапах острой ишемии возникает гиперактивация нейронов. Она связана с их растормаживанием из-за ослабления чувствительных к гипоксии тормозных механизмов и с прямой деполяризацией нейронов вследствие входа натрия и Са2+. Последний механизм связан с раскрытием Са-натриевых каналов, недостаточностью натрий, калиевого насоса, действием возбуждающих аминокислот (глутамата). Содержание глутамата в синаптической щели резко возрастает в связи с его усиленным выделением деполяризующимися нервными окончаниями и нарушением энергозависимого обратного захвата глутамата нервными окончаниями и глией. При действии глутамата происходит активация НМДА-рецепторов (N-метил-D-аспартатрецепторов), следствием чего является раскрытие НМДА-зависимых кальций-натриевых каналов и происходит усиленный вход натрия и кальция.

Входящий натрий усиливает деполяризацию мембраны, что приводит к дальнейшему раскрытию потенциал-зависимых кальциевых каналов и дополнительному входу Са2+, а также в том, что он влечет за собой вход воды и набухание нейрона и митохондрий.

Существенное значение в развитии внутриклеточной патологии имеет нарушение гомеостаза Са2+в цитоплазме нейрона. Нарушение кальциевого гомеостаза возникает вследствие усиленного входа в нейрон внеклеточного Са2+и выхода Са2+из внутриклеточных депо при нарушенных энергозависимых процессах «откачки» кальция клетки и его закачки во внутриклеточные депо.

Поскольку Са 2+принимает участие практически во всех основных процессах жизнедеятельности нейрона, играя роль универсального вторичного месседжера, его чрезмерное содержание вызывает нарушение регуляции этих процессов, оно ведет к растормаживанию и гиперактивации нейронов, вызывает усиленный фосфолипазный гидролиз и протеолиз и в связи с этим — повреждение внутриклеточных мембран. Усиливается синтез эйкозаноидов — жирных кислот, образующихся из арахидоновой кислоты. Эйкозаноиды вместе с другими производными арахидоновой кислоты (лейкотриенами, тромбоксаном, простагландинами) изменяют микроциркуляцию так, что возникает воспаление.

Процессы эндогенного повреждения нейронов могут развиваться и приводить к гибели нейронов и после прекращения ишемии, в условиях реперфузии, а также после прекращения действия одного только глутамата в высокой концентрации. В механизмах «отсроченной» гибели нейрона важную роль играет как раз повышение содержания Са 2+в нейроне.