Нейроны и глиальные клетки: общая характеристика, разнообразие, функции. Серое и белое вещество мозга (на примере спинного мозга)

Вид материала

Документы

Содержание ИМОДИУМ (лоперамид). Глициновые рецепторы Три типа рецепторов

Подобный материал:

• План лекции: Общая характеристика функций спинного мозга Нейронная организация спинного, 696.17kb.
• Серое и белое вещество головного и спинного мозга, 551.63kb.
• Острая вирусная инфекция, поражающая нервную систему (серое вещество спинного мозга), 22.2kb.
• Большие полушария головного мозга. Конечный мозг, 36.23kb.
• Программа научно-практической конференции «Актуальные вопросы хирургического лечения, 33.37kb.
• Название работы, 116.86kb.
• Название работы, 5377.92kb.
• Аневризмы сосудов головного и спинного мозга, 45.11kb.
• Цель: систематизировать полученные знания о строении и функциях головного и спинного, 39.31kb.
• План Проблема отношения психических процессов и мозга, рождение нейропсихологии. Принципы, 96.52kb.

Билет №28

28-1. Нервное сплетение (плексус) желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), его функции и

взаимодействие с вегетативной нервной системой. Опиоиды и ЖКТ.


В стенках желудка и кишечника находится огромное число собственных нейронов ЖКТ (около 100 млн., т.е примерно как в спинном мозге).


Эти нейроны образуют сплетение – plexus («брюшной мозг»), способный оценивать состояние ЖКТ и регулировать выделение ферментов, сокращения стенок тракта и сфинктеров, тонус сосудов.

В «брюшном мозге» есть сенсорные и двигательные клетки, а также интернейроны, объединенные в рефлекторные дуги; встречаются все известные нам медиаторы. ВНС модулирует состояние клеток плексуса: симпатич. постганглионарн. нейроны выделяют NE, оказывающий пост- и пресинаптич. тормозние действие; в случае парасимпатич. системы преганглионарн. волокна образуют контакты с клетками «брюшного мозга», которые одновременно являются постганглионарными парасимпатическими нейронами.


ИМОДИУМ (лоперамид).


Агонист опиоидных рецепторов, тормозящих активность нервного сплетения ЖКТ. Применяется при диарее. Нет анальгетического действия. Передозировка: заторможенность, сонливость, угнетение дыхания (антидот – налоксон).


28-2. Наркотики, действующие на системы дофамина и серотонина: психомоторные

стимуляторы (амфетамины, кокаин) и галлюциногены (ЛСД).


Амфетамины:

• ослабляют обратный захват DA и даже обращают работу белков-насосов;
  
• активируют загрузку DA в везикулы (каждая везикула содержит теперь больше DA);
  
• частично блокируют МАО.
  

При введении высоких доз действие амфетаминов начинает распространяться на систему NE (на схеме)

В результате появляется бодрость, прилив сил, снимается утомление, голод. Амфетамины пытались использовать для похудания; они были первыми спортивными допингами; сейчас это – «наркотики дискотек» и группа лекарственных препаратов (используются при тяжелых депрессиях).

Привыкание и зависимость: через 20-30 приемов; не дают реальной энергии, а лишь заставляют мозг расставаться с «неприкосновенными запасами» DA; быстро развиваются эндокринные нарушения, страдает сердечно-сосудистая система. Как допинги давно ушли в прошлое (им далеко до EPO – эритропоэтина, увеличиваю-щего в крови содержание эритроцитов…).

Кокаин:

блокирует обратный захват (т.е. работу белка-насоса); дает резкий, хотя и кратковременный всплеск положительных эмоций, ускорение мышления, мощный прилив энергии; быстрое формирование психологической и (позже) физиологической зависимости, изменение структуры личности в сторону агрессивности, эгоцентричности…


ЛСД-25: диэтиламид лизергиновой кислоты; галлюциногенное действие в очень низких дозах открыто Альбертом Хофманном в 1943 году. Как и другие галлюциногены (например, мескалин) дает характерный эффект нарушения сенсорного восприятия и мышления («путешествие», «trip»). Происходит растормаживание сначала сенсорных каналов, а затем – центров памяти, эмоций, чья активность «вплетается» в галлюцинацию.


Проблемы: галлюциногены могут дать как «хороший» так и «плохой» trip; во время галлюцинации контроль полностью потерян (опасно для жизни); галлюцинации «перепрограммируют» структуру личности; характерен внезапный возврат галлюцинаций и др.


28-3. Мозжечок и автоматизация движений. Связи и функции древней, старой и новой

частей мозжечка; роль коры и ядер. Последствия повреждений мозжечка.


Мозжечок выполняет функции управления движениями — как целенаправленными произвольными, так и быстрыми автоматизированными — регуляция позы, локомоции, мышечного тонуса, поддержание равновесия тела. У мозжечка различают два выпуклых полушария и червь — непарную срединную часть. Поверхности полушарий и червя разделяют поперечные параллельные борозды, {щели), между которыми расположены узкие и длинные листки мозжечка. Благодаря этому его поверхность у взрослого человека составляет в среднем 850 см2. У мозжечка различают верхнюю и нижнюю поверхности, между которыми по заднему краю проходит глубокая горизонтальная щель. В боковых отделах горизонтальная щель берет начало у места вхождения в мозжечок его

средних ножек. Группы листков, разделенные глубокими бороздами, образуют дольки мозжечка. Поскольку борозды мозжечка сплошные и переходят с червя на полушария, каждая долька червя связана с правой и левой стороны с дольками полушарий. На разрезе мозжечок состоит из серого и белого вещества. Серое вещество (кора мозжечка) находится на поверхности и тонким слоем A—2,5 мм) покрывает белое вещество. Белое вещество находится внутри мозжечка. У коры мозжечка три слоя: наружный — молекулярный, средний — ганглионарный {слой грушевидных нейронов) и внутренний — зернистый. В молекулярном и зернистом слоях залегают в основном мелкие нейроны. Крупные грушевидные нейроны (клетки Пуркинье), размерами до 40 мкм, располагаются в среднем слое в один ряд. Это эфферентные нейроны коры мозжечка. Их аксоны направляются к нейронам ядер мозжечка, а дендриты располагаются в поверхностном

молекулярном слое. Остальные нейроны коры мозжечка являются вставочными, ассоциативными, которые передают импульсы грушевидным нейронам. В толще белого вещества мозжечка имеются скопления серого вещества — парные ядра. Самое крупное, зубчатое ядро расположено в пределах полушария мозжечка и получает сигналы от клеток Пуркинье новой коры мозжечка. Медиальнее зубчатого ядра лежит

пробковидное, еще медиальнее — шаровидное, которые объединяют в промежуточное ядро мозжечка, получающее проекции от его старой коры. Наиболее медиально находится ядро шатра, связанное с клетками Пуркинье древней коры мозжечка.

Афферентные и эфферентные волокна, связывающие мозжечок с другими отделами мозга, образуют три пары мозжечковых ножек. Нижние ножки соединяют мозжечок с продолговатым мозгом, средние — с мостом, верхние — со средним

мозгом.

К мозжечку направляются восходящие (чувствительные) проводящие пути, по которым идут импульсы от мышц, сухожилий, капсул суставов, связок (спинно-мозжечковые пути,

а также волокна от чувствительных ядер тройничного нерва).

В мозжечок приходят также импульсы от вестибулярных ядер, из коры полушарий большого мозга (через собственные ядра моста), а также из олив. Из мозжечка выходят пучки нервных волокон ко многим отделам ЦНС. Имея обширные нервные связи с различными отделами мозга, мозжечок участвует в регуляции движений, делает их

плавными, точными, целенаправленными. При этом древняя кора и ядра шатра связаны с поддержанием равновесия; старая кора и промежуточные ядра — со сгибанием и разгибанием конечностей и локомоцией; новая кора и зубчатые ядра — с тонкими движениями кисти и пальцев. При повторении движений все эти зоны способны запо-

минать их параметры. В результате движения, исходно осуществляемые как произвольные и требующие контроля коры больших полушарий, превращаются в автоматизированные, идущие в основном под контролем мозжечка (двигательное

обучение).

При повреждении мозжечка, выпадении его функции нарушается распределение тонуса мышц — сгибателей и разгибателей; движения становятся несоразмерными, резкими,

размашистыми. Нарушается анализ сигналов от рецепторов мышц и сухожилий, страдают вегетативные функции органов сердечно-сосудистой системы, пищеварительных и других органов.

Выше и кпереди от заднего мозга (моста и мозжечка) на

границе его со средним мозгом находится перешеек ромбовидного мозга, который образован верхними мозжечковыми ножками, верхним мозговым парусом и треугольником, петли. Верхний мозговой парус представляет собой тонкую пластинку, расположенную между мозжечком сверху и верхними мозжечковыми ножками по бокам. Эти мозжечковые ножки вместе с парусом формируют передне-верхнюю часть крыши

четвертого желудочка мозга. Треугольник петли ограничен спереди ручкой нижнего холмика, сверху и сзади — верхней мозжечковой ножкой, сбоку — латеральной бороздкой, имеющейся на наружной поверхности ножки мозга. В толще треугольника петли проходит проводящий путь органа слуха.


Билет №29

29-1. Тонус кровеносных сосудов: роль симпатических и эндокринных влияний, а также

местных веществ-регуляторов (на примере сосудов мозга, сердца, кожи, ЖКТ и др.).


Симпатическая система повышает тонус мышечных клеток в стенках большинства сосудов (происходит сжатие сосудов).

Но известно, что в работающих мышцах, сердце, мозге кровоток возрастает («кровь прилила к мозгу»).

Это заслуга не ВНС, а местных процессов (определенные вещества-регуляторы вызывают расслабление гладкомышечных клеток).

Следовательно, ВНС не нужно знать, например, в какой из 400 мышц нашего организма при определенном виде движений требуется усилить кровоток – все происходит «само собой» за счет местных факторов.

Так, сосуды головного мозга наиболее чувствительны к содержанию СО2 в крови: при росте – расширение, при

гипервентиляции – сужение (парадоксальный эффект).


Расширение вызывают также ионы К+, Н+ и аденозин (продукт распада АТФ). Дефицит О2 в мозге (ишемия) приводит к общему расширению сосудов (через сосудодвигательный центр продолговатого мозга и моста).


В сердце и мышцах главные факторы расширения сосудов – аденозин и Н+ (ионы Н+ образуются в результате распада глюкозы до молочной кислоты; в скелетных мышцах они вызывают ощущение утомления).

Характерно, что если в сердце и мозге кровоток при нагрузке растет в 1.5-2 раза, то в мышцах – в 10-20 раз!

Для такого увеличения нужно откуда-то взять кровь. Источник – сосуды ЖКТ (при стрессе и нагрузке сжимаются). Плюс сильнее и чаще сокращается сердце, заставляя кровь быстрее двигаться.


Сердечный выброс (взрослый мужчина, л/мин) при физичес-кой нагрузке растет почти в 4 раза; поглощение кислорода растет в 16 раз.

Но во внутренних органах (прежде всего, в ЖКТ) кровоток значительно падает. При сильном стрессе возможна даже дегенерация слизистой.

Расширяются сосуды ЖКТ в основном под действием глюкозы и жирных кислот (всасываются из пищи), а также ряда гормонов, выделяемых стенками кишечника при прохождении пищи.

Сосуды кожи при эмоциональном стрессе сужаются, но при физичес-кой нагрузке расширяются, поскольку нужно отдавать лишнее тепло с поверхности тела (причина – активация либо тормож-е симпатич. НС).


При сильных эмоциях человек бледнеет. Но одновременно начинают работать потовые железы. Они выделяют как пот, так и гормон брадикинин, который способен вызывать местное расширение сосудов (лицо краснеет и «идет пятнами»).


29-2. Глицин как медиатор ЦНС: возвратное торможение мотонейронов. Рецепторы

глицина; стрихнин. Клиническое применение глицина.


Глицин – вспомогательный тормозный медиатор (менее 1%; основная функция – торможение мотонейронов).

пищевая аминокислота с самым простым из возможных радикалом -Н

синтез – из других аминокислот;выполняет функции вспомогательного тормозного медиатора

дополняет активность ГАМК в спинном мозге и стволовых структурах: обеспечивает возвратное торможение мотонейронов, защищая их от перевозбуждения глициновые нейроны – интернейроны моторных ядер (в спинном мозге – «клетки Реншоу»); их активация – через коллатерали, отходящие от аксонов мотонейронов

Глициновый интернейрон включается (т.е. Ацх-синапс, образованный коллатералью мотонейрона, запускает в нем ПД) при избыточно сильной активации мотонейрона.

Выделяемый интернейроном глицин вызывает ТПСП на мембране мотонейрона и защищает его от перевозбуждения, а двигательную систему в целом – от судорог

(система «возвратного торможения»).

Глициновые рецепторы: ионотропные, содержат хлорный канал (сходны

с ГАМКА-рецепторами).

Что же касается самого глицина (Gly), то в сутки с белками пищи мы получаем около 1 г, и этот глицин почти не проходит ГЭБ.

Однако дополнительные 0.2-0.5 г, принимаемые как лекарственный препарат, могут оказать слабое успокаивающее действие. Причем не столько на двигательную сферу, сколько на вегетативные центры и центры бодрствования, которые окружают моторные ядра черепных нервов продолговатого мозга и моста.

Антагонист глицина стрихнин (токсин дерева чилибуха) вызывает сильнейшие периферические судороги (иные, чем при эпилепсии) и остановку дыхания.


В результате глицин нередко рекомендуют применять в самых разных ситуациях – от СДВГ до черепно-мозговых травм.

Gly – препарат из разряда «наверняка не повредит, а может и поможет…». С учетом психосоматического эффекта «пустой таблетки» (плацебо) он способен быть весьма полезным.

Но реальное действие глицина начинается с 1-2 г/сутки (например, при похмельном синдроме – 1 таблетка каждые 2 часа).


29-3. Полосатое тело, бледный шар и их вклад в автоматизацию движений. Последствия

повреждений двигательной части базальных ганглиев; гиперкинезы. (не доделан)


Билет №30

30-1. Воспаление: причины возникновения, биологическое значение, симптомы,

противовоспалительные препараты. Роль тучных клеток и простагландинов.

Гистамин.


моноамин, образующийся при декарбоксилировании незаменимой пищевой аминокислоты гистидина

(HDC – гистидин декарбоксилаза).

На периферии – запускает воспалительные реакции (расширение сосудов, отек и др.).

В ЦНС – активирующий медиатор; соответствующие нейроны расположены в туберо-маммилярном ядре заднего гипоталамуса; их аксоны расходятся по всему мозгу.

Три типа рецепторов:


Н1 – воспаление и аллергические реакции, много в ЦНС;


Н2 – активируют секрецию желудка, много в ЦНС;


Н3 – только в ЦНС.


Антигистаминные препараты, ослабляющие симптомы воспаления – антагонисты Н1-рецепторов. Если прохо-дят ГЭБ («старое поколе-ние»: димедрол, супрастин), то вызывают торможение, сонливость, плохо сочетаются с алкоголем. «Новое поколение» слабо преодолевает ГЭБ: кларитин, фенкарол.


Воспаление: при инфекционном либо каком-то другом повреждении клеток и тканей. Поврежденные клетки выбрасывают в межклеточную среду вещества -«сигналы SOS».

Эти вещества активируют болевые рецепторы (чувствительные окончания сенсорных нейронов), а также запускают процесс воспаления.


В основе воспаления – реакция расширения кровеносных сосудов под влиянием гистамина (противодействует эффектам симпатической НС).

В результате проницаемость стенок сосудов резко повышается. Из сосудов выходят белые клетки крови (лейкоциты), способные уничтожить инфекцию, а также плазма крови; возникают отёк, жар, а в носовой полости – насморк.


При насморке (как инфекционном, так и аллергическом) используют a-агонисты:

нафтизин, галазолин и т.п. Эти вещества (как и тормозящие воспаление антигистаминные препараты) не лечат заболевание, а лишь ослабляют симптомы.

Постоянное использование a-агонистов может вести к нарушению кровоснабжения слизистой носа, повреждению обонятельных рецепторов и др.

Эти препараты не подходят для ежедневногоприменения.

Простагландины — вещества, которые образуются из арахидоновой кислоты, относящейся к классу ненасыщенных

жирных кислот. Они участвуют в процессах воспаления и аллергии. Терапевтическое действие аспирина как раз и объясняется тем, что он подавляет синтез простагландинов, тормозя воспаление и снижая температуру тела. Простагландины снижают реакцию организма на стрессирующие воздействия, тормозят выделение желудочного сока, участвуют в регуляции деятельности половой системы.


Субстанция Р выделяется из периферических отростков сенсорных нейронов, запуская воспалительную реакцию (расширение сосудов, выброс гистамина из mast cells –

«тучных клеток»). Тучные клетки – депо гистамина в тканях; именно на них действуют

аллергены.


30-2. Нейротрофины, их значение для роста и выживания нервных клеток. Стволовые

клетки нервной ткани и перспективы их клинического применения.


Нейротрофины (факторы роста нервных клеток - ФРН).

Белковые молекулы, определяющие рост и выживание нейронов, формирование синапсов.

Этапы развития нервной системы:

• деление клеток-предшественниц («стволовых клеток» нервной трубки)
  
• миграция образовавшихся нейронов к «месту постоянного жительства»
  
• нейроны выпускают «нейриты», растущие к клеткам-мишеням (этот процесс относительно неплохо изучен в случае периферической НС)
  
• нейриты-аксоны формируют синапсы.
  

Рост нейритов во многом идет благодаря ФРН, которые выделяются клетками-мишенями (мышечными, слюнной железы, нервными, глиальными) и привлекают аксоны.

Аксон с помощью специфических рецепторов захватывает ФРН; далее они переносятся к ядру клетки и регулируют активность ее ДНК (иначе через некоторое время наступает апоптоз – гибель нейрона « за ненадобностью»).

Для большинства тканей, органов, отделов ЦНС существуют, видимо, особые ФРН, исследование которых еще только начинается (сейчас открыто около десятка ФРН).


ФРН являются чрезвычайно перспективными «ноотропными» соединениями, хотя пока очень дороги и нет адекватных путей их доставки в мозг.


Для развития технологий с использованием стволовых нервных клеток знания о ФРН также критически важны: мы должны не только уметь поместить эмбриональную нервную клетку в место травмы либо дегенерации, но и указать, куда ей расти и с какими нейронами устанавливать контакт.

Источники стволовых клеток: эмбрионы (справа) и кроветворная ткань собственного красного костного мозга (слева).

Слева вверху показано также, что в некотором количестве стволовые нервные клетки сохраняются в стенках боковых желудочков и в норме используются для «обновления» нейронов обонятельной луковицы.

Базальные клетки в норме обеспечивают возобновление обонятельных рецепторов, которые являются истинными нейронами (аксоны прорастают в обонятельную луковицу).

Еще один источник «своих» стволовых клеток: обонятельный эпителий (базальные клетки)

Метод пересадки собственного обонятельного эпителия разработан в Португалии (Carlos Lima).

Уже идут реальные операции…

30-3. «Торможение торможения» как основной принцип работы многих двигательных

центров (на примере функционирования клеток Пуркинье коры мозжечка). (не доделан)