Начало >> Статьи >> Архивы >> Основы патологической физиологии

Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний - Основы патологической физиологии

Оглавление
Основы патологической физиологии
Основы учения о здоровье, предболезни и болезни
Внутренние причинные факторы
Роль условий в происхождении болезни
Патогенез
Общие механизмы патологических процессов
Формирование симптоматики болезни
Методы патологической физиологии
Барьерные механизмы
Гематоэпителиальные барьеры
Гематолимфатический барьер
Гистогематические барьеры
Циркуляторно-органные барьеры
Параиммунитет
Неспецифическая клеточная защита
Специфическая иммунная защита
Метаболизм антигенов
Антитела
Регуляция антителообразования
Реакции антиген-антитело
Иммунодефициты
Специфическая клеточная защита
Типовые клеточные патологические процессы
Типовые нарушения клеточной защиты
Повреждение клетки
Патохимические проявления повреждения клетки
Повреждение цитоплазматической мембраны
Нарушение трансмембранного транспорта
Нарушение рецепторной функции мембран
Функции органелл в поврежденной клетке
Цитозоль поврежденной клетки
Ядро поврежденной клетки, типовые нарушения
Патологические процессы при общих нарушениях обмена веществ
Типовые нарушения механизма компенсации недостаточности тканевого дыхания
Виды гипоксии
Патофизиологическое обоснование методов повышения устойчивости к гипоксии
Патология углеводного обмена
Дефекты энергетического использования углеводов
Нарушение утилизации моносахаридов
Врожденные нарушения утилизации моносахаридов
Мукополисахаридозы
Типы недостаточности инсулина
Патология жирового обмена
Внутриклеточное метаболизирование транспортных форм липопротеидов
Гиперлипопротеидемии
Ожирение
Патология белкового обмена
Белково-энергетическая недостаточность
Частичное голодание
Недостаточность растепления и всасывания белков в кишечнике
Типовые нарушения синтеза сывороточных белков
Диспротеинемии
Типовые нарушения внутриклеточного обмена белков
Пуриновый обмен
Патология обмена витаминов
Патология обмена витамина C
Патология обмена витамина A
Патология обмена коферментной группа витаминов
Патология обмена гормоноподобной группы витаминов
Патология обмена незаменимых микроэлементов
Марганец, медь
Магний
Молибден, селен, хром, фтор
Типовые нарушения водно-электролитного обмена
Нарушения объемного гомеостаза
Нарушения внеклеточного осмотического гомеостаза
Нарушения внутриклеточного осмотического гомеостаза
Местные нарушения объемного и осмотического гомеостаза
Типовые нарушения обмена кальция
Типовые нарушения обмена фосфора
Типовые нарушения кислотно-основного состояния
Дисфункция буферных систем - нарушения кислотно-основного состояния
Неспецифическое острое воспаление
Соединительная ткань в процессе воспаления
Противовоспалительная защита
Медиаторы воспаления
Системные проявления острого воспаления
Динамика местного острого воспаления
Хроническое воспаление
Лихорадка
Типовые нарушения регенерации
Неспецифическая над клеточная регуляция клеточной регенерации
Специфические регуляторы клеточной регенерации
Малигнизации клеток
Химический канцерогенез
Физический канцерогенез
Вирусный канцерогенез
Особенности малигнизированных клеток
Самозащита малигнизированных клеток
Противоопухолевая защита организма
Опухолевая болезнь
Боль
Рецепторы болевой чувствительности
Проводящие пути боли
Антиноцицептивная система
Специфическая рецепция опиоидных пептидов
Механизмы действия опиоидных пептидов в ЦНС
Опосредованное действие опиоидных пептидов
Острая боль
Хроническая боль
Стресс
Острый физиологический стресс
Хронический физиологический стресс
Патологический стресс
Типовые нарушения иммунитета
Атопия
Тестирование гиперчувствительности немедленного типа, иммунная аутоагрессия
Болезни иммунных комплексов
Гиперчувствительность замедленного типа
Трансплантационная иммунопатология
Инфекционный процесс
Радиационное повреждение
Повреждающее действие высоких и низких температур
Температурный анализатор
Эфферентные звенья терморегуляции
Типовые нарушения теплового баланса в организме
Ожоговая болезнь
Система крови
Энзимопатические гемолитические анемии
Органические повреждения клеток эритроидного ряда
Экстракорпускулярные гемолитические анемии
Кровопотеря
Возрастные и функциональные изменения эритропоэза
Белая кровь
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
Пул агранулоцитов
Пул лимфоидных клеток
Пул тромбоцитов
Лейкозы
Гемостаз
Противосвертывающая система крови
Фибринолитическая система крови
Нарушения гемостаза
Сердечно-сосудистая система
Нарушения автоматизма сердца
Номотопные аритмии
Гетеротопные аритмии
Сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам неповрежденного сердца - сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам поврежденного сердца - сердечная недостаточность
Миокардит
Тампонада сердца
Венечное кровообращение
Механизмы повреждения венечных сосудов
Постинфарктные осложнения
Механизмы повреждения сосудистой системы
Механизмы быстрой регуляции артериального давления
Механизмы долгосрочной регуляции артериального давления
Система микроциркуляции
Комбинированные повреждения артериальных сосудов
Алиментарные факторы в патогенезе артериальной гипертензии
Атеросклероз
Нарушения регуляции обмена липопротеидов - атеросклероз
Патология лимфатической системы
Патология венозной системы
Дыхательная система
Нарушения нервной регуляции внешнего дыхания
Дыхательная недостаточность
Бронхиальная астма
Асфиксический синдром
Рестриктивная недостаточность дыхания
Отек легких
Патология плевры
Пищеварение в ротовой полости
Механизмы повреждений слизистой оболочки полости рта
Слюнные железы
Регуляция секреции слюнных желез
Нарушения деятельности слюнных желез
Жевание
Глотание
Пищеварительный транспортный конвейер
Нейроэндокринная регуляция моторной и секреторной функции желудка
Механизмы нарушения пищеварения в желудке
Гастрит
Механизмы язвообразования в желудке
Оперированный желудок
Пищеварение в кишечнике
Иммунная система тонкой кишки
Моторика тонкой кишки
Механизмы нарушения функций тонкой кишки
Острый перитонит
Пищеварение в толстой кишке
Типовые нарушения функции толстой кишки
Поджелудочная железа
Типовые нарушения внешнесекреторной функции поджелудочной железы
Панкреатит
Печень
Защита гепатоцитов
Типовые нарушения функций гепатоцитов
Гепатит
Печеночная недостаточность
Генетические дефекты функций печени, регенерация
Желтуха
Желчевыводящие пути
Структура и функции почек
Типовые повреждения нефрона
Типовые нарушения функций почек
Почечная недостаточность
Мочевыводящие пути
Костная ткань скелета
Регуляция активности остеогенных клеток
Типовые нарушения опорно-двигательного аппарата
Компенсационная перестройка кости
Искусственная активация репаративного остеогенеза
Остеопатии
Артропатии
Типовые нарушения суставов
Артрит
Скелетные мышцы
Адаптация скелетных мышц к режиму работы
Типовые нарушения скелетных мышц
Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний
Общая характеристика гормонов
Типовые нарушения функций эндокринных клеток
Гипофиз
Эпифиз
Паращитовидные железы
Корковое вещество надпочечников
Щитовидная железа
Женская репродуктивная система
Гормональная дисфункция у женщин
Мужская репродуктивная система
Типовые нарушения функций яичек и придатков
Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы у мужчин
Типовые нарушения функций предстательной железы
Врожденная дисфункция гормональной регуляции репродуктивной функции у мужчин

Нервно-мышечный синапс формируется окончанием двигательного аксона (пресинаптическая область), синаптической щелью и постсинаптической мембраной мышечного волокна. В аксоплазме нервного окончания, как и в перинуклеарной зоне тела двигательного нейрона, при участии холинацетил- трансферазы синтезируется ацетилхолин, и до 80 % этого нейромедиатора поступает в синаптические пузырьки посредством специфического насыщаемого переноса. Синаптические пузырьки сосредоточиваются в аксоплазме нервной терминали около периодически образуемых поперечных утолщений пресинаптической мембраны (активные зоны), которые ориентированы напротив гребней складок постсинаптической мембраны. Между пре- и постсинаптической мембраной имеется синаптическая щель шириной приблизительно 60 нм, заполненная аморфным внеклеточным матриксом — коллагеноподобным веществом, цементирующим контакт между нервным и мышечным волокнами. В постсинаптической мембране на гребнях и в складках находятся молекулы фермента истинной холинэстеразы. Холинорецепторы прикреплены к цитоскелету постсинаптической мембраны на гребнях складок. В синапсах происходит спонтанное и дискретное высвобождение нейромедиатора. Спонтанная неквантовая молекулярная утечка нейромедиатора осуществляется вне периода возбуждения и обеспечивает постоянную локальную деполяризацию постсинаптической мембраны. Дискретное Са2+-зависимое квантовое спонтанное высвобождение нейромедиатора происходит из синаптических пузырьков в области активных зон, что вызывает генерацию МПКП. Синхронное квантовое высвобождение нейромедиатора вызывает генерацию потенциала концевой пластинки (ПКП), а затем ПД мышечного волокна возникает в ответ на поступление ПД по аксону в пресинаптическую область. Деполяризация нервных терминалей имеет электротоническую природу, и она вызывает открытие потенциалзависимых Са2+- каналов и соответственно входящий Са2+-ток. Реполяризация нервных окончаний обеспечивается выходящим Са2+-током. Входящие в нервные окончания ионы Са2+ вступают в реакцию с кальмодулином, что делает возможным освобождение квантов ацетилхолина, которое может быть модулируемо через посредство никотиновых ауторецепторов нервных окончаний. Связывание одной молекулы ацетилхолина с холинорецептором открывает ионный канал, что обеспечивает протекание кратковременного входящего Na+-токa. Суммация локальных токов обеспечивает генерацию ПКП, а затем ПД мышечного волокна.
Физиологическая частота стимуляции мионеврального синапса составляет 20 имп/мин и меньше.
Расстройства нервно-мышечной передачи и нейротрофических влияний могут быть обусловлены прекращением ортоградного аксонного транспорта микровезикул медиатора, дефектами синтеза и хранения нейромедиатора в окончаниях двигательных нейронов, замедлением расщепления квантов нейромедиатора ацетилхолинстеразой в синаптической щели, дискоординацией процессов синтеза, деградации и инкорпорации холинорецепторов в постсинаптической мембране, анормальностью следования импульсов и сроков открытия ионных каналов холинорецептора (синдром медленного канала). Все нарушения нервно- мышечной передачи могут быть сгруппированы на основе механизмов их развития.

Дефекты синтеза и хранения ацетилхолина в окончаниях двигательных нервов

Изменения дискретного Са2+-зависимого квантового освобождения ацетилхолина из синаптических пузырьков в области активных зон синапса возникает при воздействии различных экстремальных факторов на мотонейроны. В этих случаях в состоянии «физиологического» покоя существенно изменяются спонтанное освобождение квантов медиатора и частота МПКП, а при прохождении импульсов по двигательным нервным волокнам генерация ПКП, что является причиной нарушений химической передачи возбуждения с нерва на мышцу и частично нейротрофических влияний.
Облегчение пресинаптической передачи возбуждения возникает при остро развивающихся патологических процессах, характеризующихся выбросом в кровь избытка катехоламинов, глюкокортикоидов или умеренным повышением концентрации Са2+ во внеклеточной среде. В подобных условиях при оптимальных частотах активации двигательных нервных окончаний появляется опосредованная через адренорецепторы стимуляция мобилизации транспортной Na+—К+-АТФазы в пресинаптической мембране. Это увеличивает гидролиз АТФ, обеспечивает полноценную пресинаптическую деполяризацию с возрастанием поступления Са2+ и Na+ в двигательные нервные окончания во время генерации ПД. Повышенная концентрация Са2+ способствует усилению выброса квантов медиатора и более интенсивной инактивации транспортных электрогенных Na+—К+-АТФазы сарколеммы, снижению уровня МП, заметному увеличению пассивного транспорта катионов в ионных каналах. Все это увеличивает амплитуду генерируемых МПКП, ПКП, а при достижении порога — распространяющихся ПД. Последнее сопровождается возрастанием освобождения Са2+-триггера из сарколеммы в саркоплазму, а из саркоплазматической сети — выхода Са2+, поэтому с тропонин-тропомиозиновой системой связывается большее количество Са2+ и возникают более мощные сокращения мышцы. С другой стороны, в мышце создаются условия для усиления активного транспорта Са2+ в саркоплазматическую сеть, что облегчает процесс ее расслабления.
Блокада пресинаптической передачи возбуждения развивается при пессимальных частотах активации двигательных нервных окончаний, воздействии поверхностно-активных веществ (желчные кислоты и др.), пониженной концентрации Са2+ и повышенной Mg2+ в жидких средах. Блокирование проведения возбуждения связано с угнетением мобилизации транспортной Na+—К+-АТФазы в пресинаптической мембране, уменьшением гидролиза АТФ и неполноценностью пресинаптической деполяризации. Поэтому во время генерации ПД уменьшается поступление ионов Са2+ и Na+ в пресинаптические нервные окончания, возникает дефицит освобождения квантов ацетилхолина, ослабляется инактивация транспортных Na — К+-АТФаз сарколеммы, не происходит снижения МП, пассивный транспорт катионов в ионных каналах не достигает нормального уровня. Это резко угнетает генерацию МПКП и ПКП, в результате чего затрудняется достижение порога генерации распространяющегося ПД. В итоге страдает механизм запуска сократительного аппарата мышечного волокна и сила сокращений мышц значительно снижается.
Нарушение постоянной неквантовой утечки ацетилхолина в окончаниях моторного нерва отмечено при всех видах угнетения ортоградного аксонального транспорта (нейроинфекции, нейроинтоксикации с тяжелыми поражениями белкового синтеза в соме нейронов). Выпадение неквантовой утечки ацетилхолина влечет за собой исчезновение стойкой частичной деполяризации концевой пластинки и развитие дистрофических процессов в мышце-мишени.
Нарушение дискретного Са2+-независимого спонтанного освобождения ацетилхолина вне активных зон наблюдается при угнетении синаптогенеза. В обычных условиях этот процесс осуществляется на фоне неквантового механизма высвобождения цитоплазматического ацетилхолина, генерации вариабельных по скорости нарастания и амплитуде МПКП (в частности, «гигантских» МПКП), направленных на обеспечение химической сигнализации посредников для двигательных окончаний, формирующих синаптические контакты с мышечными волокнами реиннервируемой мышцы. Выпадение дискретного Са-независимого спонтанного освобождения ацетилхолина резко тормозит синаптогенез.

Дефицит истинной ацетилхолинэстеразы

Инактивация истинной ацетилхолинэстеразы часто встречается среди лиц, применяющих фосфорорганические соединения (ФОС) в качестве инсектицидов в быту и в сельском хозяйстве. Массовые поражения людей и животных неизбежны в случае использования в военных действиях боевых инактиваторов истинной ацетилхолинэстеразы (зоман, зарин). Патогенный эффект ФОС связан с более длительным воздействием квантов ацетилхолина на холинорецепторы синаптических структур при дефиците истинной ацетилхолинэстеразы. Это вызывает резкое усиление инактивации транспортной электрогенной Na+—К+- АТФазы сарколеммы, более выраженное снижение МП, увеличение пассивного транспорта катионов в ионных каналах. Следствием таких процессов является увеличение генерации МПКП, ПКП, распространяющихся ПД. Возрастает освобождение Са2+-триггера из сарколеммы в саркоплазму, возникает неадекватный запуск сократительного аппарата мышечных волокон, который проявляется в виде спонтанных сокращений скелетных мышц (тремор, фибрилляции, судороги).

Дефекты синтеза холинорецепторов и их инкорпорации в пре- и постсинаптических мембранах нервно-мышечных синапсов

Этот вид патологии нервно-мышечной передачи имеет в основном аутоиммунную природу.
Аутоиммунное повреждение постсинаптической мембраны мионеврального соединения (тяжелая миастения) развивается при отложении в ней специфических антител. Заболевание связано с генетическим дефектом, ведущим к изменению функции тимоцитов, гиперпродукции тимозина, Т-лимфоцитов хелперов. Повреждение генетического контроля ведет к выработке антител типа G к собственным мышечным холинорецепторам на постсинаптической мембране. Отложение антител на сегментах постсинаптической мембраны сопровождается активацией компонента С3 комплемента, что вызывает лизис холинорецепторов и резкое уменьшение их количества на постсинаптической мембране. Пресинаптические нервные окончания в мышцах сохраняют способность концентрировать кванты нейромедиаторов (число синаптических микровезикул в пресинаптической области близко к норме). В поврежденных синапсах несколько снижается уровень МП, ослабляется пассивный транспорт катионов в ионных каналах, значительно угнетается генерация МПКП, ПКП, затрудняется генерация распространяющихся ПД. В связи с этим уменьшается освобождение Са2+-триггера из сарколеммы в саркоплазму, ослабляется запуск сократительного аппарата мышечных волокон. Тяжелая миастения клинически проявляется в виде развития часто асимметричной слабости и патологической утомляемости скелетных мышц (птоз век, диплопия, парез лицевых мышц, нарушения глотания, дизартрия, слабость мышц конечностей).
Аутоиммунное повреждение пресинаптической мембраны мионеврального соединения (синдром Итона—Ламперта) возникает при образовании антител класса G к N-холинорецепторам и связывании их в области пресинаптической активной зоны (в терминальных веточках двигательных нервов). Антитела также блокируют и уменьшают количество потенциалзависимых функциональных Са2+- каналов в пресинаптической зоне. В результате реакции антиген—антитело холинорецепторы повреждаются, двигательные нервные окончания теряют способность освобождать кванты медиатора в ответ на нервные импульсы, несмотря на сохранение их синтеза и накопление. Развитие блокады проведения возбуждения с нерва на мышцу приводит к слабости мышечных сокращений.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »