Расстройства синтеза белка и водно-электролитного баланса
Нормальная работа нервной клетки невозможна без непрерывного протеосинтеза. При дефиците аминокислот, снижении активности ферментов или разрушении эндоплазматической сети (субстанции Ниссля) возникают необратимые повреждения. Аналогичные сбои происходят и в глиальных клетках — например, в астроцитах, отвечающих за пиноцитоз.
Функциональные и структурные изменения часто начинаются с нарушения работы ионных каналов плазмолеммы. Развивается патологический цикл:
- Нейроны стремительно теряют ионы калия (K⁺), которые скапливаются во внеклеточной среде.
- Внутри клетки происходит задержка ионов натрия (Na⁺).
- Вслед за натрием по градиенту осмотического давления в клетку устремляется вода.
- Возникает гиперосмия, гипергидратация и сильное набухание, что неминуемо ведет к разрушению нейрона.
На уровне целостного организма неврологические дисфункции могут проявляться различными системными сбоями, такими как гипорексия (снижение аппетита), гипосаливация (недостаток слюны) и желудочная гипосекреция.
Роль кальция и глутаматный каскад
Важнейшим необратимым этапом альтерации является накопление избыточного количества ионов Ca²⁺ в цитоплазме. Этому способствует дисбаланс нейротрансмиттеров, в первую очередь — избыток глутамата, который массово высвобождается при ишемии.
Избыток глутамата вызывает стойкое перевозбуждение NMDA-рецепторов. Это открывает мембранные каналы, и кальций лавинообразно поступает внутрь. Возникает стойкая деполяризация плазмолеммы, из-за чего клетка больше не может выполнять свою функцию. Внутри нейрона избыток кальция активирует разрушительные ферменты:
- Протеинкиназа С — нарушает процессы фосфорилирования белков.
- Фосфолипаза — расщепляет фосфолипиды мембран, что дополнительно высвобождает кальций из внутриклеточных депо.
- Эндонуклеаза — начинает уничтожать нуклеиновые кислоты.
Довершают процесс разрушения бурные свободнорадикальные реакции.
Повреждение мембран нейрона
Альтерация мембранных структур признана универсальным механизмом нарушения нервной деятельности. Мембраны разрушаются под воздействием нескольких факторов:
- Образование активных форм кислорода и усиление перекисного окисления липидов (СПОЛ).
- Атака со стороны активированных эндогенных фосфолипаз.
- Механическое перерастяжение из-за гипергидратации и набухания.
- Внедрение в билипидный слой амфифильных соединений.
Фатальные последствия повреждения мембран: Нарушается вся жизнедеятельность клетки. Происходит сбой в синаптической передаче и синтезе медиаторов (пептидов, аминокислот, катехоламинов), останавливается аксонный транспорт. Прекращается специфическая функция нейрона — электрогенез. В конечном итоге клетка погибает.
Механизмы и пути гибели нервных клеток
То, по какому сценарию погибнет нейрон, зависит от множества факторов: интенсивности и времени воздействия патогена, филогенетических особенностей клетки, селективности повреждения и состояния гематоэнцефалического барьера (ГЭБ).
Выделяют два принципиально разных пути клеточной смерти:
- Некроз (деструкция). Развивается при грубом, массивном повреждении и обычно сопровождается прорывом ГЭБ. Типичные примеры — ишемический или геморрагический инсульты, когда из-за острой гипоксии и внутриклеточного ацидоза ткань мозга стремительно разрушается.
- Генетически контролируемая гибель (апоптоз и некроптоз). Чаще всего встречается при нейродегенеративных патологиях. Этот путь характерен для болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, бокового амиотрофического склероза и различных видов деменций.
Чтобы запомнить внутриклеточные ферменты, которые активируются избытком кальция и убивают нейрон, используйте аббревиатуру ПФЭ (как «Повреждающие Факторы Эксайтотоксичности»): Протеинкиназа С, Фосфолипаза, Эндонуклеаза.
Вопросы с занятий и экзамена
Почему при ишемии мозга нейроны набухают?
Из-за сбоя в работе ионных каналов нейрон теряет калий, но накапливает натрий. По законам осмоса вслед за натрием в клетку поступает вода, вызывая гипергидратацию и набухание.
Что делает процесс повреждения нейрона необратимым?
Точкой невозврата является массивное накопление ионов кальция (Ca²⁺) внутри клетки, что запускает активацию разрушительных ферментов и свободнорадикальные реакции.
Чем отличается гибель нейронов при инсульте и при болезни Альцгеймера?
При инсульте происходит грубое повреждение ткани по типу некроза с нарушением гематоэнцефалического барьера. При болезни Альцгеймера клетки гибнут путем генетически запрограммированного апоптоза или некроптоза.
Что ещё разобрать по теме
- Роль астроцитов и пиноцитоза в поддержании гомеостаза нервной ткани
- Метаболизм нейромедиаторов: пептиды, катехоламины и аминокислоты
- Дисфункция гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) при некрозе ткани мозга
- Формы межнейронных взаимодействий и нарушения афферентного звена
- Внутриклеточный ацидоз как фактор повреждения при ишемии
Разберите тему целиком в курсе «Патофизиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Повреждение нейрона» и ещё 4 913 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 133 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Глава 28. Типовые формы патологии нервной системы»
Бесплатные видеоуроки: патофизиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.