Патологическая физиология синапсов

Нарушение проведения импульсов по нервным путям может быть нарушено не только по ходу нейрона, но и при передачи их с одной клетки па другую. Передача сигнала с нейрона на нейрон или с нейрона на соматическую клетку осуществляется сложным специализированным аппаратом — синапсом. Экспериментальные исследования показали, что в различных синапсах действуют различные механизмы передачи импульса, которые делятся на две главные группы — электрические и химические.

Электрические синапсы. Для клеток с элетрической связью оказалось типичным наличие определенных участков мембраны, где клетки находятся в близком контакте между собой. Вместо обычной щели шириной 20 нм наружные слои мембраны в электрическом синапсе разделены пространством шириной всего 2 нм.

Химические синапсы. В организме высокоорганизованных животных и человека преобладают химические синапсы

1. Патологии пресинапшческих механизмов:

— нарушения синтеза медиаторов могут быть обусловлены повреждением пресинаптической терминали, энергетическим дефицитом (гипоксия, ишемия) и специфическими ферментативными расстройствами (ингибирование глютаматдекарбоксилазы, например, конвульсантом тиосемикарбазидом, при недостатке кофермента пиродоксальфосфата и при дефиците пиридоксина [витамина В₆] нарушается образование ГАМК из глютаминовой кислоты и, как следствие, возникает недостаточность ГАМК-зависимых тормозных механизмов и появляются судорожные реакции. Угнетение тирозингидроксилазы — ключевого фермента образования из тирозина всей группы катехоламинов— приводит к дефициту этих вещееi в и возникнове­нию ряда катехолзависимых форм патологии нервной системы и нервной

— нарушения обратного поступления выделившегося медиатора из синаптическои щели в терминальпод влиянием некоторых нейротропных фармакологических средств (в частности, некоторых антидепрессантов);

— нарушения выделения нейромедиаторов в сииаптическую щель

— нанесение частых раздражающих стимулов на прегаиглионарное волокносинапса (в нем наступает состояние парабиоза);

— качественные изменения в нейромедиаторной системе,когда вместо действующего в норме медиатора начинает действовать другой. Такая ситуация возникает, например, при боли: вместо субстанции Р начинает действовать ВИП;

— нарушение прееинаптического торможения. Пресинапгическое окончание и аппарат выделения нейромедиатора находятся под специальным тормозным контролем аксона специального вставочного нейрона (аксоно-аксональное соединение). Торможение выделения возбуждающего нейромедиатора данной терминалыо под влиянием указанного аксона вызывает снижение активности постсинаптического нейрона (пресинаптическое торможение).

2. Патологии постсинаптических механизмов;

— уменьшение сродства рецепторов к медиатору (снижение афинности)при действии антагонистов или блокаторов рецепторов (антагонисты бензодиазепинов на бензодиазепиновый участок ГАМК-бензодиазепин-хлор-ионофорного комплекса ослабляет связывание ГАМК этим комплексом), при конкурентных отношения между веществами (связывание стрихнина глициновым рецептором на постсинаптических нейронах спинного мозга не позволяет этому рецептору связывать глицин), действии антирецепторных антител (при миастении ацегилхолиновые рецепторы блокируются специфическими антителами к рецепторам подошвы концевой пластинки, что приводит к нарушению нервно-мышечной передачи);

— повышение афинности рецепторов к нейромедиатору, приводящее к гиперчувствительности (сениситизация);

— изменение числа рецепторов на мембране— уменьшение количества рецепторов в результате снижения синтеза рецепторных белков в нейроне или повышение их количества. Последнее имеет место, в частности, при частичной денервации нейронов или мышечных волокон;

— нарушение разрушения медиаторов — например, ингибиция активности моноаминооксидазы (МАО), разрушающей норадреналин в адренэргических синапсах, или холинэстеразы, разрушающей ацетилхолин в холинэргических синапсах. Медиаторы могут инактивироваться и специфическими антителами к ним.

3. Качественные изменения нейромедиаторов или изменения действия нейромодулятора,коррегирующего связывание нейромедиатора постсинаптическими рецепторами и постсинаптические эффекты медиатора.

Клинические проявления будут зависеть от того, какого вида синапсы повреждаются, а также какие структуры в синапсе нарушены.

Возбуждающие синапсы. Адренэргические синапсы. Передача импульса блокируется при инфекциях и интоксикациях, что приводит к падению тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы — падению мышечного тонуса, расстройству кровообращения (коллапсу).

Холинэргические синапсы. Патология часто встречается при отравлениях фосфорорганическими веществами. Они блокируют разрушение ацетилхолина. Концентрация медиатора нарастает. Он сначала оказывает стимулирующее действие, а затем тормозящий эффект и подавляет возбудимость нервной системы, в частности дыхательного центра. На холиэргические синапсы спинного мозга действует палочка ботулизма (на мотонейроны), что вызывает паралич, яд кураре блокирует передачу в нервно-мышечных синапсах.

Тормозные синапсы:

Нарушение выработки тормозного медиатора — ГАМКможет наблюдаться при недостатке в пище пиридоксина, который необходим для превращения глутаминовой кислоты в ГАМК,и при действии семикарбозида, тормозящего это превращение. При этом возникают судороги, снимающиеся введением пиридоксина.

Столбнячный токсин препятствует выходу в синаптическую щель другого тормозного медиатора — глицина, а стрихнин блокирует рецепторы постсинаптической мембраны, чувствительные к глицину. Это приводит к развитию судорог (синапсы мотонейронов спинного мозга) при любом слабом раздражении (например, шлепке).