Нарушения ликворогенеза и ликвородинамики

29.1.1. Нарушение возбудимости нейрона

Возбудимость клетки – это свойство отвечать возбуждением на воздействие какого-либо стимула. Стимул представляет собой мгновенную модификацию энергии приходящей из внутренней или внешней среды. Стимул увеличивает проницаемость клеточной мембраны, приводя к ее деполяризации, формированию потенциала действия и, в итоге, вызывая возбуждение клетки. Количественным выражением возбудимости служит минимальное значение стимула, способное вызвать возбуждение (порог возбудимости). Возбудимость является свойством, обратным потенциалу покоя – гиперполяризация уменьшает возбудимость до запредельного торможения (гиперполяризационное торможение), в то время как снижение потенциала действия до определенного, надкритического значения, повышает возбудимость клетки.

Этиология. Нарушение возбудимости нейрона может быть вызвано повреждением его клеточной мембраны под действием различных экзогенных (механические воздействия, ионизирующее излучение, пониженная или повышенная температура, электрический ток, химические вещества, биологические факторы, нейротропные токсины – столбнячный, ботулинический; психогенные факторы) и эндогенных факторов (дисметаболизмы, дизоксии, дисгомеостазии, нарушения перфузии, иммунные и ферментативные процессы в органах и тканях).

Патогенез. Одним из основных патогенетических механизмов нарушения возбудимости считается энергетический дефицит, выражающийся в сниже-нии содержания АТФ в клетке. Это неизбежно приводит к нарушению энергозависимых внутриклеточных и мембранных процессов, в частности работу ионных насосов, повышения содержания Na⁺ и Ca⁺⁺ в цитозоле, что ведет к стойкой деполяризации мембраны и деполяризационному торможению.

Наряду с общими изменениями, различные этиологические факторы обусловливают и специифические особенности патогенеза.

Так, при ишемии, параллельно с энергетическим дефицитом, имеет место воздействие на нейрон избытка глутамата, что способствует его гипер-стимуляции, открытию N–метил-D-аспартат каналов, через которые происходит дополнительное проникновение Na⁺ и Ca²⁺ в цитоплазму нейрона. Избыток ионов кальция в гиалоплазме активирует внутриклеточные липазы, протеазы, эндонуклеазы, липооксигеназы, что приводит к повреждению органелл (особенно митохондрий), нарушению внутриклеточного гомеостаза, дегенерации и гибели нейрона. В развитии этих изменений принимают участие и другие патогенетические факторы, такие как арахидоновая кислота, монооксид азота (NO) и др.

Активация свободного перекисного окисления липидов представляет собой другой важный патогенетический механизм развития патологии нейрона. Липидные пероксиды нарушают механизм ферментной инактивации нейромедиаторов. Так, под действием липидных пероксидов моноаминоксидаза (МАО) дезаминирует гамма-аминомасляную кислоту, что снимает ингибирующее влияние этого медиатора и значительно повышает возбудимость нейрона. В случае интенсификации свободного перекисного окисления липидов наблюдаются также отклонения в работе ионных насосов, что приводит к гиперактивации нейрона.

Нейрон обладает собственной усилительной системой (эндогенная сис-тема потенцирования), представленной вторичными мессенджерами (внутриклеточная сигнализация). Эта система способна во много раз усиливать поступающий в нейрон сигнал. Большое физиологическое значение в работе этой системы придается аденилатциклазе и фосфолипазе С, которые, в свою очередь, активируются белками G (эти белки связываются с гуанозин-трифосфатом и гуанозиндифосфатом). Нарушение деятельности этой системы может быть вызвано токсином холерного вибриона, который изменяет активность белка G, активируя либо ингибируя ц-АМФ. Кофеин, теофиллин повышают внутриклеточную концентрацию ц-АМФ, что ведет к повышению нейрональной возбудимости.

Изменения возбудимости могут являться следствием нарушений нейронального гомеостаза, наступающих при снижении процессов физиологической интранейрональной регенерации и, соответственно, пластического потенциала клетки.

Гиперактивность нейрона может быть обусловлена также нарушением равновесия между процессами нейронального возбуждения и торможения. В случае значительного преобладания процессов возбуждения возможна так называемая эпилептизация нейрона.

Первостепенная роль в эндогенной регуляции возбудимости нейрона принадлежит ингибирующему медиатору – гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК), которая вызывает торможение путем облегчения входа в клетку ионов Cl^- и блокирования ионных каналов для Са²⁺.

Гиперактивность нейрона наблюдается и при его электрической стимуляции, а также при деафферентации нейрона. В случае денервации повышается чувствительность нейрона и нарушаются процессы торможения.

Повышение возбудимости (гипервозбудимость) нейрона

При перерезке нерва его дистальный конец, постепенно дегенерирующий в последующие три дня, сохраняет повышенную возбудимость.

Снижение внеклеточной концентрации ионов кальция приводит к значительному повышению возбудимости. При этом даже спонтанные подпороговые стимулы способны вызвать мышечные сокращения (судорожный синдром). Независимо от причины возникновения тетании (паратиреопривный, алкалоз, назначение высоких доз витамина Д, дефицит кальция у рахитичных детей), ведущим механизмом развития данной патологии служит снижение концентрации ионов Са²⁺ в крови. Сходным эффектом обладает и внеклеточное повышение концентрации К⁺.

Некоторые фармакологические препараты (вератрин) непосредственно действуют на мембрану нейрона, повышая ее проницаемость для ионов Na⁺ и, вследствие этого, понижают порог возбудимости.

Уменьшение возбудимости