Нарушения трофической функции нервной системы

Под трофикой (от греч. trophe — питание, пища) в широком биологическом представлении понимают процесс обеспечения клетки, ткани, органа всем необходимым для нормальной жиз­недеятельности, поддержания генетически обусловленной про­граммы функционирования. Необходимые пластические и энергетические материалы доставляются клеточным структурам кровью через микроциркуляционную сеть сосудов. Механизмы же регуляции обменных процессов многообразны. Они зависят от количества и функциональной принадлежности рецепто­ров — белковых макромолекул, встроенных в поверхностную мембрану. В сложном, многоклеточном организме все процес­сы, протекающие в каждой клетке, строго согласованы между собой. Это согласование обеспечивается секрецией биологичес­ки активных веществ одними клетками (группой клеток), их ре­цепцией другими клетками и последующим включением внут­риклеточной сигнализации. К таким биологически активным многочисленным (более 100) веществам-регуляторам относятся нейропередатчики, гормоны, простагландины, интерлейкины, антигены, иммуноглобулины, другие стимуляторы и их антаго­нисты.

Нарушение трофики получило название дистрофии, а динами­чески развивающиеся в клетке, органе, ткани функциональные и структурные изменения названы дистрофическим процессом. При­чины, инициирующие дистрофию, могут быть различного проис­хождения. Внутриклеточные же механизмы запуска патологичес­ки измененной сигнализации стандартны. Они начинаются с на­рушения согласованности в протекании химических реакций, из­менении функциональной и метаболической активности в клетке. Поэтому дистрофические процессы в клетке стали относить к ти­повым внутриклеточным процессам.

Не единственная, но важнейшая роль в развитии дистрофичес­ких процессов принадлежит нервной системе, продуцируемым ею нейропередатчикам.

Значение нервного фактора в дистрофических явлениях впер­вые было показано Мажанди (1824г.). Проведя перерезку трой­ничного нерва у кролика, он обнаружил изменения в структуре тканей глаза, полости носа и рта. Глаз становился сухим и непод­вижным, быстро прогрессировало помутнение роговицы, перехо­дящее в изъязвления; язвенный кератит мог сопровождаться про­бодением и полным разрушением глаза. На основании получен­ных экспериментальных данных возникло представление о тро­фических нервах и неврогенных дистрофиях, которое получило развитие в трудах И. П. Павлова и его многочисленной научной школы. Выдвинутое положение о трофическом влиянии нервной системы на обмен веществ в тканях остается актуальным и в на­стоящее время. Расстройства нервной трофики могут проявляться не только грубыми структурными изменениями, но и функцио­нальными нарушениями, обусловленными сдвигами в обмене ве­ществ.

Нейродистрофический процесс, следовательно, обусловлен выпадением или ослаблением влияния нейронов на метаболичес­кую активность и структуру клеточных элементов органов и тка­ней. Последние вместе с тем оказывают определенное влияние и на состояние самого нейрона. Нейроны и иннервируемые ими клеточные элементы образуют регионарный трофический контур, внутри которого происходит обоюдный обмен информацией. Сиг­нальные молекулы, выделяемые нервными волокнами, восприни­маются клетками-реципиентами, которые, в свою очередь, гумо­ральными факторами влияют на соответствующий нейрон. Сиг­нальные молекулы, действующие внутри трофического контура, получили название трофогенов. Расстройства взаимоотношений между компонентами трофического контура могут быть результа­том избытка или недостатка медиаторов (ацетилхолин, норадрена-лин), нарушения или полного прекращения аксоплазматического тока (движение по аксонам жидкости с растворенными в ней бел­ками, ферментами, электролитами), идущего в обоих направлени­ях, что приводит в конечном итоге к дистрофиям нейрогенного происхождения.

Трофическая функция присуща всем нервам — соматическим (двигательным и чувствительным) и вегетативным (симпатичес­ким и парасимпатическим). Вместе с тем обнаружены специали­зированные нервные структуры, принимающие участие в метабо­лизме клеток, тканей, органов. Так, И. П. Павловым был выявлен усиливающий нерв сердца, повышающий силу сокращений мио­карда и не меняющий его ритм. Описан феномен Орбели-Гине-цинского, сущность которого в том, что утомленная электричес­кими стимулами икроножная мышца лягушки начинала вновь отвечать полноценным сокращением после раздражения симпати­ческих волокон. Этими и последующими экспериментами была доказана адаптационно-трофическая роль симпатического отдела нервной системы на миокард, скелетные мышцы, рецепторы, дея­тельность спинного, продолговатого мозга, таламической области, коры больших полушарий. Специфическая иннервация присуща и парасимпатическому отделу вегетативной нервной системы. По­лагают, что в составе соматических функциональных нервов име­ются трофические волокна, участвующие в регуляции метаболиз­ма органа, адаптации к меняющимся потребностям.

Нейрогенные дистрофии возникают в результате повреждений периферических нервов или нарушений деятельности нервных центров.

В эксперименте перерезка седалищного нерва приводит у по­допытных животных (крыса, кошка, кролик) к атрофии иннервируемой группы мышц и появлению на стопе трофических язв. Спонтанная механическая травма бедренного нерва у собак снача­ла приводит к потертостям и ссадинам, а затем к развитию нейро-трофических язв, не поддающихся лечению. У лошадей растяже­ние, разрывы седалищного нерва, возникающие иногда во время преодоления препятствий, сопровождаются сравнительно быст­рой атрофией мышц. Перерезка большеберцового, малоберцового и срединного нервов у животных этого вида приводит к атрофии мышц, отслоению копытного рога.

Об участии центральных образований в трофической функ­ции нервной системы стало известно со времен К. Бернара (1867 г.), выполнившего «сахарный укол» в область дна четверто­го мозгового желудочка. В экспериментах было показано, что раздражение межуточного мозга, области серого бугра приводило к появлению трофических язв на слизистой оболочке ротовой полости и других отделов желудочно-кишечного тракта. Повреж­дение премоторной и моторной зон коры мозга вызывало нару­шение метаболических процессов и структуры тканей в виде хро­нически незаживающих язв и длительно незаживающих костных переломов. Важнейшей зоной головного мозга является гипота­ламус, где сосредоточены ядра, влияющие на обменные процес­сы через вегетативные нервы и эндокринную систему. Получены доказательства участия в трофической функции нервной систе­мы ее высших отделов — коры головного мозга. Установлено, что по принципу условных рефлексов возможно развитие тяжелых дистрофических расстройств.

Согласно современным представлениям благодаря многочис­ленным межнейронным связям нервная система представляет со­бой трофическую сеть, по которой распространяются экзогенные (токсины, вирусы) и эндогенные (патотрофогены) вредоносные факторы, способные вызвать метаболические и структурно-функ­циональные нарушения в органах.