Разделы:
Семинар
Поражения периферической нервной системы: структурно-функциональные особенности
 |
Семинар ведет: Людмила Антоновна Дзяк - лдоктор медицинских наук, профессор,
заведующая кафедрой нервных болезней и нейрохирургии Днепропетровской государственной академии
Адрес для корреспонденции: dzyakla@yandex.ru
Рубрика подготовлена при участии Е.С. Цуркаленко –
кандидата медицинских наук, ассистента кафедры нервных болезней и нейрохирургии Днепропетровской государственной академии
|
Возросший в последние годы интерес к периферической нервной системе (ПНС) и патофизиологии ее поражений как на фундаментальном, так и на клиническом уровне способствовал созданию новых представлений и более углубленному пониманию проблемы, а также развитию новых методов и подходов в оценке и лечении пациентов, страдающих нейропатическими заболеваниями.
Заболевания ПНС характеризуются:
• высокими показателями распространенности – патология ПНС в структуре нервных болезней составляет 48%;
• разнообразной гаммой клинических проявлений – в современной неврологии различают около 250 клинических вариантов заболеваний ПНС;
• трудностями в определении этиопатогенетической формы, так как имеются около ста причин, вызывающих эту патологию.
В 50% случаев причина заболевания остается неизвестной не только на уровне поликлинического звена, но и в специализированных медицинских стационарах.
Особенности строения ПНС
Особенности поражения структур ПНС во многом определяются ее структурно-функциональной организацией. ПНС включает: черепно-мозговые нервы, спинномозговые корешки (вентральные, дорсальные), спинномозговые нервы и формирующиеся из них сплетения и периферические нервы. Различные участки ПНС функционально неравнозначны относительно направленности импульсации. В целом, функция ПНС заключается в проведении нервных импульсов от всех экстеро- и интерорецепторов в сегментарный аппарат спинного мозга и соответствующие образования головного мозга; в адресной организации регулирующих и управляющих нервных импульсов от центральных структур нервной системы. Нервные стволы связывают центральную нервную систему (ЦНС) с соматическими и висцеральными органами, а также висцеральные органы между собой, создавая таким образом основу для местной рефлекторной регуляции. В связи с этим нервы условно подразделяют на соматические и висцеральные (вегетативные, автономные). По топографическому принципу выделяют спинномозговой и краниальный отделы ПНС.
Основным структурным элементом ПНС является аксон, состоящий из аксолеммы и аксоплазмы. Аксолемма – клеточная мембрана аксона, представленная липидным бислоем, где расположены белки. Некоторые из них являются ионными каналами, обеспечивающими электрическую возбудимость нейрона. Другие белки аксолеммы образуют рецепторы к специфическим веществам, высвобождаемым нейронами, еще одни служат ионными насосами, которые перемещают ионы через мембрану в соответствии с электрохимическим градиентом (Na/K-насос) и способствуют проведению потенциала действия, благодаря чему обеспечивается распространение нервного импульса. В аксоплазме находятся микрофиламенты, микротрубочки, митохондрии, аксоплазматические пузырьки и другие органеллы. Основными функциями, которые опосредованы аксоплазмой, являются поддержание ионных градиентов, транспорт и рециркуляция белков из тела нейрона к нервной терминали. Основные метаболические процессы в периферических нейронах происходят в области клетки, прилегающей к ядру (перикарионе). Соответственно, все ферменты, структурные белки должны транспортироваться из перикариона к окончаниям аксона, а «отработанные» белки – обратно. Этот процесс внутриклеточного транспорта обозначается как аксоплазматический ток и осуществляется специальной транспортной системой, состоящей из микротрубочек, и обеспечивает доставку компонентов для синтеза нейромедиаторов в окончаниях аксонов, а также для осуществления синаптической передачи. Поддержание аксоплазматического тока и функционального единства клетки является важной задачей нейрона и наиболее уязвимой его функцией. Такое строение во многом определяет особенности поражения структур ПНС.
Нарушение анатомической целостности аксона приводит к прекращению аксонального транспорта, обеспечивающего синаптическую передачу. Важную роль в формировании заболеваний ПНС играет миелиновая оболочка, которая образована шванновскими клетками (леммоцитами). Каждый сегмент образуется отдельной шванновской клеткой, что создает лучшие условия для ремиелинизации, чем в ЦНС. Миелиновая оболочка содержит холестерин, фосфолипиды, некоторые цереброзиды и жирные кислоты, а также белковые вещества, переплетающиеся в виде сети (нейрокреатины). Химическая природа миелина ПНС и миелина ЦНС отличается. Это связано с тем, что в ЦНС миелин образуется клетками олигодендроглии, а в ПНС – леммоцитами. Эти два вида миелина отличаются по своим антигенным свойствам и определяют особенности течения ряда заболеваний ПНС.
Миелиновые оболочки нервных волокон не сплошные, а прерываются вдоль волокон промежутками, которые называются перехватами Ранвье.
При возбуждении аксона импульс скачет от одного перехвата к другому – сальтаторное проведение, обеспечивая высокую скорость проведения по миелинизированным волокнам. При сальтаторном проведении происходит деполяризация только перехватов Ранвье, в результате чего скорость проведения возбуждения увеличивается в 50 раз, а также сохраняется энергия аксонов, что позволяет терять в 100 раз меньше ионов при генерации потенциала действия, требуя минимального метаболизма (рис. 1).
При проведении потенциала действия по аксону в немиелинизированных волокнах ни его амплитуда, ни форма не меняются (рис. 2).
 |
Демиелинизация приводит к блокаде проведения импульсов, которая в зависимости от типа пораженного волокна проявляется двигательными или сенсорными нарушениями. Особенности поражения и репарации ПНС обусловлены также строением периферических нервов, которые представляют собой органную, гетерогенную в морфофункциональном отношении систему, образованную невральной, глиальной и соединительной тканью со сложными межтканевыми взаимоотношениями. Благодаря этому периферические нервы являются связующим звеном между периферическими структурами (кожа, мышцы и др.) и образованиями ЦНС.
Комплекс нервных волокон, входящих в периферический нерв, окружен общей соединительнотканной капсулой. Кроме того, каждый нервный ствол имеет три собственные оболочки (эпиневрий, периневрий и эндоневрий), которые характеризуются различными морфофункциональными особенностями и определяют степень поражения и восстановления утраченных функций, а также особенности повреждения нервных волокон. Эпиневрий состоит из соединительной ткани, построенной из толстых, ориентированных в разных направлениях пучков, коллагеновых волокон, к которым примешиваются эластические волокна. В эпиневрии находятся скопления жировой клетчатки, фибробласты и тучные клетки. Эпиневрий покрывает нервный ствол снаружи и связывает отдельные пучки нервных волокон в единый нервный ствол. Периневрий построен по типу многослойного пластического футляра, состоящего из уплощенных периневральных клеток, чередующихся с прослойками коллагеновых волокон. Периневрий окутывает каждый пучок нервных волокон в отдельности и таким образом изолирует один пучок от другого. Эндоневрий также состоит из клеточных и волокнистых компонентов. Его частью являются уплощенные клетки, начинающиеся от внутреннего слоя периневрия и разделяющие ствол в виде перепончатых перегородок на множество отдельных пучков нервных волокон. В эндоневрии встречаются редкие фибробласты, а также тучные клетки. Эндоневрий осуществляет функции гематоневрального барьера и в связи с обилием сосудистых коллатералей обеспечивает питание, а также определяет устойчивость периферической нервной ткани к ишемии. Однако при васкулитах, сахарном диабете, то есть при заболеваниях, сопровождающихся развитием микроангиопатий, нейропатии носят ишемический характер.
Таким образом, оболочки нерва защищают аксон от механических повреждений, определяют направление роста аксонов в процессе регенерации; фибробласты выделяют трофические факторы, оказывающие стимулирующее действие на регенерацию поврежденных нервных волокон. В то же время степень восстановления утраченных функций определяется вовлечением в патологический процесс оболочек нерва. Повреждение аксона и эндоневрия (эндонейротмезис), сопровождается полным восстановлением нерва. При перинейротмезисе (повреждение аксона эндо- и периневрия) восстановление наблюдается только при хирургическом сопоставлении.
При полном повреждении всех элементов нервного ствола (эпинейротмезисе) восстановление утраченных функций, как правило, частичное.
Типы периферических нервных волокон
Согласно А. Paintal (1973), периферические нервные волокна по характеру строения, проведению возбуждения, длительности фаз потенциала действия подразделяются на следующие классы.
Класс А.
1. Миелинизированные волокна, афферентные, сенсорные.
Группа I. Волокна диаметром более 20 мкм со скоростью проведения импульса до 100 м/с. Несут импульсы от рецепторов мышц (мышечных веретен, интрафузальных мышечных волокон) и рецепторов сухожилий.
Группа II. Волокна диаметром 5-15 мкм со скоростью проведения импульсов 20-90 м/с. Несут импульсы от механорецепторов и вторичных окончаний на мышечных веретенах интрафузальных мышечных волокон.
Группа III. Волокна диаметром 1-7 мкм со скоростью проведения импульса 12-30 м/с. Их функциями являются болевая рецепция, а также иннервация волосяных рецепторов и сосудов.
2. Миелинизированные волокна, эфферентные, двигательные.
Альфа-волокна – более 17 мкм в диаметре, скорость проведения импульса – 50-100 м/с. Они иннервируют экстрафузальные поперечно-полосатые мышечные волокна, преимущественно стимулируя быстрые сокращения мышц (мышечные волокна 2-го типа) и крайне незначительно – медленные сокращения (мышц 1-го типа).
Бета-волокна – в отличие от альфа-волокон, иннервируют мышечные волокна 1-го типа (медленные и тонические сокращения мышц) и частично интрафузальные волокна мышечного веретена.
Гамма-волокна – в диаметре 2-10 мкм, скорость проведения импульса – 10-45 м/с. Иннервируют только интрафузальные волокна, то есть мышечное веретено, тем самым участвуя в спинальной саморегуляции мышечного тонуса и движений (кольцевая связь гамма-петли).
Класс В.
Миелинизированные волокна, преганглионарные, вегетативные. Небольшие нервные волокна, около 3 мкм в диаметре, со скоростью проведения импульса 3-15 м/с.
Kлacc С.
Немиелинизированные волокна диаметром 0,2-1,5 мкм, скорость проведения импульса – 0,3-1,6 м/с. Этот класс волокон состоит из постганглионарных вегетативных и эфферентных волокон, преимущественно воспринимающих (проводящих) болевые импульсы.
С практической точки зрения наиболее приемлемой является классификация нервных волокон, предложенная О.С. Левиным в 2011 г. (таблица).
 |
Клинические проявления поражений ПНС
При анализе клинических симптомов целесообразно использовать данные о функциональной характеристике волокон, составляющих периферический нерв. Так, двигательные нарушения возникают при поражении миелинизированных Аa-волокон (a-мотонейронов) и Аg-волокон (g-мотонейронов), обеспечивающих интрафузальную иннервацию. Потеря тонких волокон ведет к исчезновению болевой и температурной чувствительности к холоду (Ad) и теплу (C). Вовлечение в патологический процесс толстых волокон сопровождается замедлением нервной проводимости и снижением или потерей чувства прикосновения, давления, дискриминационного и вибрационного чувства, что в тяжелых случаях ведет к сенсорной атаксии (атаксическая походка). Поражение сенсорных волокон вызывает «положительные» симптомы, такие как парестезия, дизестезия (гиперчувствительность) и боль, а также «отрицательные» – онемение. Выявлена связь между функцией афферентных слабомиелинизированных Аd-волокон и немиелинизированных С-волокон, входящих в состав периферических нервов, и восприятием боли. Аd-волокна – большая скорость проведения (5-40 м/с), опосредуют немедленно возникающую «первичную» боль, по характеру острую, режущую, колющую. С-волокна – меньшая скорость проведения (0,2-2 м/с), опосредуют «вторичную», отсроченную боль, жгучую, тупую по характеру ощущений.
Кровоснабжение нервных волокон
Существенную роль в формировании и течении заболеваний ПНС играет кровоснабжение нервных волокон, а также состояние лимфатических сосудов. Периферические нервы хорошо васкуляризированы. В эпиневрии микроциркуляторное русло образовано в основном капиллярами и представляет собой секторные фрагменты по типу модулей. Венозное микроциркуляторное русло эпиневрия представлено посткапиллярами, венулами, венуло-венулярными соустьями. Собирательные венулы модуля формируют сосуды «выхода», которые сопровождают артериолы и впадают в магистральные вены эпиневрия. Сосуды, соединяясь друг с другом, образуют единый сосудистый футляр. Плотность сосудистой сети, наличие большого количества анастамозов свидетельствуют об активных метаболических процессах в нервных стволах.
Эпиневральная кровеносная сеть связана с проходящими вдоль нервного ствола крупными артериальными и венозными сосудами, а также с внутриствольным микроциркуляторным руслом. Источниками формирования внутриствольного сосудистого сегмента служат артериолы, которые проникают через периневрий и образуют эндоневральную капиллярную сеть.
В эндоневрии и в периневральных футлярах имеются лимфатические щели. Они связаны с лимфатическими сосудами в эпиневрии. Отток лимфы от нерва осуществляется по лимфатическим сосудам, проходящим в эпиневрии вдоль нервного ствола. Лимфатические сосуды нерва впадают в ближайшие крупные лимфатические протоки, которые идут к регионарным лимфатическим узлам.
Патоморфологические особенности заболеваний ПНС
Несмотря на широкий диапазон этиологических факторов, вызывающих различные клинические формы поражения ПНС, количество их патоморфологических паттернов ограниченно.
Морфологической основой различных заболеваний ПНС являются: валлеровское перерождение, аксональная атрофия и дегенерация, сегментарная демиелинизация и первичные поражения тел нервных клеток.
Валлеровская дегенерация, как правило, является морфологической и функциональной реакцией нервов и сплетений на механическую травму, однако мультифокальная ишемия ствола нерва при системных васкулитах способна вызвать фокальное повреждение аксона с последующим дистальным валлеровским перерождением. Для травм с полным или частичным нарушением анатомической целостности нерва или сплетения (нейротмезис) характерна валлеровская дегенерация дистального отрезка нервного ствола с разрастанием коллагена в проксимальных участках прерванных нервных пучков и нарушением гистогематического барьера между кровью и нервом.
Проведенные исследования показали, что первичные изменения нервных волокон непосредственно в области травмы возникают очень рано и выражаются в появлении на проксимальных концах прерванных аксонов шаровидных или веретенообразных вздутий, в разрыхлениях миофибрилл с быстрым распадом аксонов и мякотной оболочки. В дальнейшем наблюдаются медленно развивающиеся и хронически текущие деструктивные периаксональные процессы в мякотной оболочке по типу очаговой демиелинизации. Установлено, что прогрессирующее уменьшение объема миелиновой оболочки и аксона в проксимальных отрезках нервных образований прослеживается на протяжении 300 дней после аксонотомии.
В более поздние сроки после травмы изменения в нервах зависят от ретроградных нарушений в соответствующих нейронах в случаях их апоптоза или некроза. Вышеуказанные структурные изменения поврежденных нервных стволов проявляются преимущественно полным блоком невральной проводимости возбуждения. При данном патофизиологическом варианте травматического повреждения регенерация затруднена, поскольку необходимо восстановление и аксона, и его миелиновой оболочки. Восстановление может быть неполным, и чем дистальнее локализовано повреждение, тем лучше прогноз. Если растущий аксон не может достичь области, которую он иннервировал до повреждения, единственным шансом на восстановление функций является коллатеральная иннервация другими нервами. При повреждении ПНС по типу частичного аксонального перерыва (аксонотмезис) развиваются аксональная атрофия части интактных осевых цилиндров в дистальном и проксимальном отделах нервного ствола и валлеровская дегенерация прерванных нервных волокон на фоне мультифокальной демиелинизации, отека осевых цилиндров, уменьшения содержания ацетилхолина и холинэстеразы, повышения активности кислой фосфатазы и других ферментов.
При этом варианте травмы нарушается целостность внутриневральной сосудистой сети, что приводит к возникновению множественных кровоизлияний не только на уровне аксонопатии, но и в ближайших сегментах на уровне аксонотмезиса и нервного ствола. Характерной особенностью аксонотмезиса является наличие частичного блока невральной проводимости возбуждения преимущественно по двигательным волокнам с сохранением, как правило, замедленной сенсорной проводимости.
Травмирующее воздействие малой интенсивности (например, компрессионно-ишемические нейропатии), приводящее к сдавлению ствола нерва (нейропраксия), характеризуется наличием функционального блока невральной проводимости возбуждения при сохранности непрерывности аксона.
Главной причиной развития данных нарушений являются быстро обратимые изменения в нервных волокнах по типу многоочаговой демиелинизации из-за преходящей ишемии и медленно прогрессирующие структурные изменения (аксональная атрофия) вследствие длительного сдавления и нарушения аксонального транспорта.
Аксональная атрофия, дегенерация (аксонопатия) возникают при нарушении метаболизма во всем нейроне – в частности, при нарушении выработки энергии в митохондриях и угнетении антероградного аксонального транспорта. Вслед за повреждением аксона может разрушаться и его миелиновая оболочка (вторичная демиелинизация). Причинами могут быть наследственные формы первичных аксонопатий (встречаются редко), влияние токсических веществ, недостаточная выработка энергии клеткой. Аксонопатия обратима при устранении вызвавшей ее причины (происходят регенерация поврежденных аксонов или разрастания концевых веточек соседних сохранившихся аксонов). Пролиферация шванновских клеток бывает более вялой и медленной, чем при валлеровском перерождении. Клинически аксонопатии характеризуются: прогредиентным течением, вовлечением дистальных отделов конечностей, снижением болевой и глубокой чувствительности, выраженными двигательными нарушениями и гипотрофиями с сомнительным восстановлением, значительными вегетативно-трофическими нарушениями, медленным восстановлением с остаточным резидуальным дефектом. Наиболее часто встречающимся клиническим примером аксональной дегенерации является дистальная симметричная сенсорная или сенсомоторная полинейропатия, выявляемая при диабете.
При сегментарной демиелинизации первично поражается сам миелин или образующие его шванновские клетки, в результате чего возникает блокада или замедление проведения импульсов по нервным волокнам. Часто развивается вторичное повреждение аксонов, которое может объясняться отсутствием трофической поддержки со стороны шванновских клеток. Полной денервации мышц не происходит, поэтому атрофия мышц появляется сравнительно поздно – вследствие бездействия. Вслед за повреждением миелиновой оболочки в течение нескольких недель может происходить ремиелинизация аксонов, что приводит к быстрому и полному восстановлению функций нерва, если другие его структурные элементы (аксоны, соединительнотканные оболочки, кровеносные сосуды) остаются интактными. Клинически миелинопатия проявляется ремиттирующим течением. Как правило, она захватывает дистальные и проксимальные отделы. Отмечаются умеренная болевая гипестезия и выраженное нарушение глубоких видов чувствительности, наличие сенситивной атаксии. Со стороны двигательной системы выявляются диффузное раннее угасание рефлексов и умеренная гипотрофия с возможностью полного восстановления. Кроме того, обращают на себя внимание умеренные вегетативно-трофические нарушения. Исход – быстрое восстановление с минимальным резидуальным дефектом.
При нейронопатиях основные патологические изменения первично происходят в телах клеток передних рогов (моторные нейронопатии), спинномозговых ганглиев (сенсорные нейронопатии) или вегетативных ганглиев (вегетативные нейронопатии) и вызывают вторичную дегенерацию миелиновой оболочки и аксона. Патогномоничным признаком нейронопатий является плохое восстановление утраченных функций.
Моторная нейропатия наблюдается при паранеопластических процессах, синдроме Шегрена, а сенсорная – при опоясывающем герпесе и ряде других заболеваний.
Таким образом, заболевания ПНС – многофакторные, со сложными патогенетическими механизмами, среди которых существенная роль принадлежит структурно-функциональной организации самой системы.
Для проверки своих знаний дайте ответы на следующие вопросы – в каждом вопросе можно выбрать только один ответ.
| Контрольные вопросы
1. Что из нижеперечисленного не является характерным для заболеваний ПНС? а) высокие показатели распространенности; б) сходство клинических проявлений при различных нозологических формах; в) трудности в определении этиопатогенетической формы; г) широкое многообразие этиологии – имеются около ста причин, вызывающих эту патологию. 2. Что является основным структурным элементом ПНС? а) дендрит; б) спинальный ганглий; в) аксон; г) аксолемма и аксоплазма; д) нервный ствол. 3. Какими клетками образована миелиновая оболочка в ПНС? а) олигодендроцитами; б) леммоцитами; в) астроцитами; г) эпендимоцитами. 4. При какой степени вовлечения оболочек периферического нерва в патологический процесс отмечается наилучшее восстановление утраченных функций? а) эндонейротмезисе; б) перинейротмезисе; в) эпинейротмезисе. 5. Потеря каких волокон ведет к исчезновению болевой и температурной чувствительности к холоду? а) Аa (миелинизированных;) б) Аb (миелинизированных); в) Аg (миелинизированных); г) Аd (слабомиелинизированных); д) В (слабомиелинизированных); е) С (немиелинизированных). 6. Что не является морфологической основой различных заболеваний ПНС? а) валлеровское перерождение; б) нейрофибриллярная дегенерация; в) аксональная атрофия; г) сегментарная демиелинизация. 7. Какими клиническими признаками характеризуются аксонопатии? а) прогредиентным течением; б) вовлечением дистальных отделов конечностей; в) снижением болевой и глубокой чувствительности; г) двигательными нарушениями; д) вегетативнотрофическими нарушениями; е) медленным восстановлением с резидуальным дефектом; ж) все перечисленное верно. |
Правильные ответы:
1 – б, 2 – в, 3 – б, 4 – а, 5 – г, 6 – б, 7 – ж.
/thumbs/widget_no2012_10-45_509e1c4eae1b70a5a456273cc380cef2.jpg)
/thumbs/widget_no2012_9-44_4679f5b88b24aa9cb618f512bdc49092.jpg)
/thumbs/widget_no2012_8-43_26cad5b88ddf5a743f95ca429b4c906d.jpg)
/thumbs/widget_no2012_7-42_86a9e4da36ea1a0db29c7bd40ea47bf2.jpg)
/thumbs/widget_no2012_6-41_95619ec1daf610ad2dcf1807a3dea079.jpg)
/thumbs/widget_no2012_5-40_6337bb5366e25ae3aba094521feb2dfb.jpg)
/thumbs/widget_no2012_4-39_7d337a6b6ef0eaddfe130c03de9c2153.jpg)
/thumbs/widget_no2012_3-38_647553d86543f015aecc127ace4d2ade.jpg)
/thumbs/widget_no2012_2-37_47f44a39a5728a1047623e171b83f7f4.jpg)
/thumbs/widget_no2012_1-36_c36daeafd4162943d279739ca6c9f0b4.jpg)
/thumbs/widget_nn24_9-154_titul.jpg)
/thumbs/widget_nn24_8-153_titul.jpg)
/thumbs/widget_nn24_7-152_titul-1.jpg)
/thumbs/widget_nn24_5-6-151_titul.jpg)
/thumbs/widget_nn24_4-150_titul.jpg)
/thumbs/widget_nn24_3-149_titul.jpg)
/thumbs/widget_nn24_2-148_titul.jpg)
/thumbs/widget_nn24_1-147_titul-1.jpg)
