Дегенерация и регенерация нервных волокон.

При повреждении нервного волокна происходят следующие изменения (рис.4): в центральном отрезке, связанным с перикарионом, сначала осевой цилиндр разрушается, происходит его фрагментация, демиелинизация и зернистый распад миелина, фрагменты поглощаются макрофагами (рис. 5,6,7). Через 3 дня в центральном отрезке появляется аксонный транспорт, обеспечивающий его регенерацию. Ретроградный аксонный транспорт – эффективное средство выживания нейронов. Глия начинает размножаться и образовывать ленты Бюгнера – цепоч-ки, по которым пойдёт рост и восстановление осевого цилиндра (рис. 3, 4). Шванновские клетки выделяют стимуляторы роста аксона – нейротрофические факторы. В теле нейрона наблюдаются набухание и тигролиз. На конце центрального отростка образуется конус роста - булавовидное утолщение (ламеллоподия), от которого отходят тонкие пальцевидные отростки – филоподии. Конус роста осуществляет направленный рост аксонов. Филоподии растут в различных направлениях и исследуют потенциальное пространство вокруг аксона.            Существуют теории направленного роста: а) теория о хемотропизме (Кахаля), рост аксона по гра-диенту концентрации химических факторов, выделяемых мишенями. In vitro исследованы градиенты фактора роста нервов (NGF) и ацетилхолина, они влияют на направление роста аксонов; б) теория «меченых путей»: по мере своего роста пионерский аксон (посредством молекул узнавания – адгезии) последовательно считывает молекулярные метки в межклеточном пространстве или на поверхности клеток и растёт в нужном направлении. За первым аксоном вслед растут отростки других аксонов, образуя тракты (в ЦНС) и нервы на периферии. Молекулы адгезии: а) мембранные (нейромодулин, нейрофизин), встроены в ламелло- и филоподии аксона, взаимодействуют с комплементарными молекулами в пространстве роста и обеспечивают фиксацию конуса роста на поверхности мишени (например, фиксацию аксона мотонейрона на участке скелетного волокна при регенерации мышцы, регенерации нейро-мышечного окончания), короткий растущий отросток нейрона накапливающий нейромодулин (GAP–43), впоследствии становится аксоном; б) молекулы внеклеточного матрикса (ламинин, фибронектин, коллаген), ламинин при исследовании In vitro влияет на рост аксонов, прикрепление конуса роста к субстрату.

           В переферическом отростке аксон полностью дегенерирует, а клетки глии пролиферируют и формируют «ленту Бюгнера» - цепочку шванновских клеток, направляющую рост аксона, они продуцируют ФРН и выставляют на поверхности его рецепторы. Если филоподии находят периферический отросток, они прорастают в периферическую ленту Бюгнера, конус роста аксона перемещается по поверхности шванновских клеток, отслаивет покрывающую их мембрану и блокирует дальнейший синтез ФРН, происходит восстановление нервного волокна (рис.3, 4). Восстановление связей может происходить за счёт образования коллатеральных ветвей наз. «спраутинг» из области узловых перехватов от окружающих непов-реждённых волокон. Скорость роста аксона 0,25 мм/ сут, а после прохождения зоны травмы – 3 -4 мм/ сут.

Ампутационная неврома формируется тогда, когда между перерезанными от-резками нерва прорастает соединительная ткань. «Потерянные» отростки беспорядочно хаотично разрастаются образуя опухоль – неврому (рис.9).Для предупреждения её формирования центральный и периферический отрезки нерва максимально сближают и сшивают отдельные пучки (смотри рисунки 10, 11). Также используют воздействие на область повреждения антимитотическими ве-ществами – цитостатиками, тормозящими образование рубцовой ткани. И нейротрофическими препаратами – для стимуляции регенерации.

32.Синапсы: повреждение, репарация, пластичность, структурные основы обучения и памяти:

Повреждение синапсов.

           Патология мозга, вызванная инфекционным процессом, интоксикациями, травмами, кровоизлияниями, нарушение кровообращения приводят к ишемии нервной ткани. Морфологические изменения нейронов после повреждения: 1) дис-трофические обратимые, 2) некробиотические (необратимые), 3) компенса-торно-восстановительные. Структурные изменения в синапсах нейронов коры наступают через 30 минут, наиболее повреждаются синапсы находящиеся в состоянии функциональной активности в момент повреждения. В основе повреждения синапсов при ишемии лежит снижение содержания макроэргических соединений, нарушение ионного гомеостаза, образование свободных радикалов, активация перикисного окисления липидов, приводящая к повреждению синаптических мембран и ионных насосов. Выделяют два типа токсического повреждения аминокислотными медиаторами: быстрый, с развитием острого отёка и набухания синапса в результате патологического перераспределения ионов и воды, в результате открытия ионных каналов (развивается в первые минуты) и второго медленного, с повышением концентрации свободных ионов кальция в перикарионе, которые активируют биохимические процессы, приводящие к гибели синапсов и нейрона в целом. Острые гидропические (отёк и набухание) изменения при быстром типе распространены и характерны для всех видов синапсов и нейронов, почти всегда обратимы. Чем сильнее повреждение филамент, тем меньше возможность последующего восстановления синапсов.

Репаративные процессы в синапсах. Восстановление нейронов идёт через: усиление синтеза белка, репарацию повреждённых тел и синапсов, сильную реакцию глии, регенерацию кровеносных сосудов, внутриклеточную гиперплазию и пролиферацию, гипертрофию сохранившихся синапсов, образование новых синапсов. Наиболее пластичны апикальные дендриты пирамидных нейронов и синапсы дендритного дерева.

Репаративные процессы в синапсах проявляются через два механизма: реорганизацию имеющихся синапсов и образование новых контактов (неосинаптогенез). Механизмы реорганизации синапса. Ранние признаки: а) увеличение положительно искривлённых контактов, б) созревание сохранившихся контактов, в) накопление крупных и очень крупных контактов, г) возрастает число гипертрофированных синапсов, д) расщепление на автономные синапсы.