Травматические поражения периферических нервов (ПН) составляют одну из самых сложных и в то же время спорных проблем современной медицины и биологии. Сложность ее заключается в первую очередь в многоплановости патологических нарушений, возникающих в нервно-мышечных элементах и во всем организме. В основе патофизиологических проявлений при поражении ПН лежит феномен денервации, обусловленный различными повреждениями нервов (перерезка, сдавление) или их ишемией, вызванной окклюзией магистральных питающих артерий [11, 31, 83, 114]. При денервации возникает комплекс изменений в постсинаптических структурах, органах и тканях, лишенных нервного контроля [17]. Выпадение или изменение нервных влияний влечет за собой развитие нейродистрофического процесса (НДП), относящегося к числу типовых патологических состояний [36].
Нерв оказывает на эффектор двойное действие — функциональное и трофическое. И. П. Павлов впервые высказал мысль, что под трофической функцией следует понимать влияние нервной системы на обменные процессы в тканях, которые определяют уровень жизнедеятельности органа. В связи с этим трофические расстройства на их ранней стадии могут проявляться в виде физико-химических и функциональных нарушений.
Близки к современным представлениям о трофической иннервации взгляды А. Д. Сперанского, который считал, что каждый нерв, какую бы функцию он ни выполнял, одновременно является трофическим. По мнению А. М. Чернуха с соавт. [66], трофическое влияние симпатических нервов на скелетную мышцу осуществляется не только путем изменения притока крови к органу, но и путем регулирования собственно трофики через изменение состояния стенки микрососудов, т. е. барьерной гематотканевой функции.
При повреждении седалищного нерва у животных возникали язвы на контралатеральной конечности и в желудочно-кишечном тракте, долевые пневмонии, миокардиодистрофия, дистрофия почек, печени, желез внутренней секреции, изменения в центральной нервной системе (ЦНС) и т. п. Многочисленными исследованиями доказано, что отдаленные от места первичной нервной травмы нейрогенные дистрофии имеют рефлекторное происхождение.
В настоящее время считается, что трофической функцией обладают все нервы: симпатические, парасимпатические, двигательные соматические и чувствительные. Эти нервы воздействуют на интенсивность физико-химических процессов в клетках и окружающих их тканевых элементах при помощи передатчиков нервного возбуждения — адреналина, норадреналина, серотонина, ацетилхолина (АХ), гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), некоторых аминокислот и нейропептидов, поступающих в эфферентные клетки синаптическим и внесинаптическим путем [6, 8, 15, 19, 36, 121].
Нейрон обладает уникальной системой внеклеточного транспорта, позволяющей адекватно снабжать необходимыми веществами терминальные участки -аксонов. Аксоплазматический ток (AT) способствует эффективной передаче нервного возбуждения; пополнению расходуемых запасов ферментов и метаболитов в синапсах или терминалях; репарации нервов и пресинаптической части синапсов; транссинаптическому переносу веществ, контролирующих трофический метаболизм в эффекторных клетках, или необходимых строительных материалов (белки, пептиды), обеспечивающих высокую степень гиперплазии постсинаптических структур.
Патофизиологические и биохимические исследования последних лет по выяснению сущности регуляторных влияний ПН на эффекторы позволили сформулировать понятие о "нейротрофическом контроле". По мнению Э. Г. Улумбекова и Н. П. Резвякова [62], под нейротрофическим контролем следует понимать "долговременное воздействие мотонейронов, реализуемое через нервно-мышечные синапсы и регулирующее фенотипическую экспрессию полностью детерминированного миогенного клеточного типа".
При НДП прекращается функциональная стимуляция иннервируемой структуры в связи с нарушением выделения нейромедиатора, изменяется секреция или действие комедиаторов и трофогенов, осуществляющих собственно трофические влияния [15, 36, 58].
Происхождение трофического фактора до конца не выяснено. Существуют мнения как о холинергической природе или имеющих прямое отношение к ней трофических влияниях моторных нервов [89], так и о наличии в аксоплазме моторных нервов трофических факторов нехолинергического происхождения [81, 121]. Показано, что АХ благодаря свойству повышать проницаемость постсинаптической мембраны может служить кофактором других трофогенов [37]. Согласно концепции Е. М. Волкова и Г. И. Полетаева [16], ведущее звено нейротрофического контроля составляют химические вещества, отличные от медиаторов возбуждения и переносимые к мышце током аксоплазмы, а нервная импульсация и секреция синаптического АХ являются вспомогательными факторами, необходимыми для полноценной реализации нейротрофического контроля.
К трофогенам относят макромолекулярные вещества белковой, пептидной или нуклеиновой природы, обладающие нейротрофическим действием и синтезируемые в нейронах, клетках-мишенях, глиальных и шванновских клетках. Они вырабатываются в период онтогенетического развития или во время регенерации нервов, их активность регулируется через геном клетки [17, 24, 29, 30].
Г. Г. Петровским [50] экспериментально обоснован и предложен гипотетический механизм функционирования опиоидных пептидов в процессе реализации нейротрофического контроля. По мнению автора, опиоидные пептиды стимулируют синаптические рецепторные структуры, повышая их чувствительность к моторным импульсам и участвуя в регуляции метаболизма миоцитов.
Фактор роста нервов (ФРН), описанный R. Levi-Mon-talchini и P. Angeletti [ПО], усиливающий прорастание симпатических нейронов и эмбриональных чувствительных клеток, также считают трофогеном. Есть интересное наблюдение о возможной нейротрофической роли шванновских клеток invivo [139] и об участии ряда нейротрофических молекул в патогенезе или терапии различных заболеваний периферической нервной системы (ПНС) [132]. Важную роль в деятельности ПНС играют ганглиозиды (сиалогликолипиды), локализующиеся в плазматических мембранах. Они необходимы для осуществления интегративной деятельности нервной системы — регулируют состояние синаптической зоны и выполняют функции рецептора, активируют образование вторичных мессенджеров и трофогенов, влияют на биоэлектрические и поведенческие сдвиги, усиливают регенерацию нейронов [115, 120].
Травматические повреждения ПН вызывают различные изменения в них и соответствующих мышцах с сопутствующими функциональными нарушениями, тяжесть и обратимость которых зависят от уровня и степени поражения нерва [42, 112,126]. Наиболее тяжелые расстройства функций конечностей наблюдаются при травмах с полным нарушением анатомической целостности нерва. После его пересечения развиваются процессы и дегенерации, и регенерации. Проксимальная культя формирует аксональные выросты уже через 24—48 ч после повреждения. Изменения в шванновских клетках, являющиеся началом процесса валлеровского перерождения, происходят в центральной культе и дистальном отрезке нерва. В этот период наблюдается дезинтеграция аксоплазматического цитоскелета в результате протеолитического распада, обусловленного большим поступлением в поврежденный нерв ионов кальция [127]. Потеря аксональной целостности сопровождается интенсивной пролиферацией шванновских клеток, достигающей максимума через 3 дня после пересечения нерва и продолжающейся в течение двух недель после повреждения [17, 73]. При перерезке нерва в его проксимальном отрезке развивается аксональная атрофия с явлениями вторичной сегментарной демиелинизации и значительным уменьшением поперечного сечения аксонов [122]. Из одного аксона может образоваться до 4 — 5 конусов роста и 10 аксональных выростов. Когда образуется периферический контакт концевой пластинки, сформированным оказывается только один вырост [131].
Сопоставление морфологических и электрофизиологических данных после локального криогенного повреждения, передавливания и полной перерезки седалищного нерва крысы с последующим соединением его концов имплантированным артериальным сосудом показало, что миелинизация регенерирующих аксонов в дистальном отделе нерва начинается через 10—30 сут. Процесс регенерации седалищного нерва после его перерезки продолжается не менее 9—13 мес и характеризуется гетерохронностью структурного и функционального восстановления. В первую очередь происходят рост и дифференцировка аксонов, образование и миелинизация нервных волокон, формирование рецепторных окончаний. Затем следует этап структурного созревания, и только после определенных качественных и количественных изменений наступает период функциональной активности, лишь приближающейся к норме [67, 68]. Особенно большое значение для течения процессов регенерации имеет образование в зоне травмы соединительнотканного рубца. Известно, что после дегенерации нервных волокон синтез фасцикулярного коллагена увеличивается на уровне повреждения нерва, на протяжении всего его дистального и в меньшей степени проксимального отрезков, при этом содержание фиброзной ткани в пересеченном нерве за 10 недель повышается в 3 раза больше, чем в раздавленном [42, 92, 107]. Молодая соединительная ткань необходима для роста регенерирующих нервных волокон. Постепенно созревая, образуя плотные рубцы, разрастаясь и уплотняясь в оболочках периферического конца, она начинает затруднять дальнейшее развитие процессов регенерации [98]. Исход операций по нейрорафии ПН в значительной степени зависит от характера и интенсивности процессов внутристволовых и внестволовых разрастаний соединительной ткани в травмированной зоне нерва [26].
Согласно современным представлениям, травматические повреждения ПН во всех случаях сопровождаются структурными и функциональными нарушениями состояния нейронов сегментарного аппарата спинного мозга [95, 111]. Уже на 3—5-й день после перерезки седалищного нерва у кроликов отмечалось увеличение объема клеточного тела, смещение ядра к периферии и структурные изменения цитоплазмы вплоть до гибели в последующем чувствительных ганглиев, задних и передних рогов [111]. Важная роль в этих нарушениях принадлежит исчезновению ретроградного транспорта трофических факторов [75]. Даже через 4 мес после перерезки седалищного нерва у крыс с одновременным наложением эпиневральных или межфасцикулярных швов распределение клеточных тел двигательного нейрона в спинном мозге на оперированной стороне было аномальным [76].
Дегенеративно-регенеративные процессы в нерве после его пересечения тесно связаны с денервационными изменениями соответствующих мышц. Уже в первые сутки после травмы расширяется сосудистая капиллярная сеть и между мышечными пучками возникает отек соединительной ткани [61]. Через 1—1,5 ч после денервации икроножной мышцы (ИМ) крысы выявлено увеличение общего и капиллярного кровотока, а также усиление диффузии кислорода из крови в ткани [51]. В то же время А. М. Чернух и Н. Н. Алексеева [65], изучавшие количественные изменения капиллярного русла ИМ крыс после перерезки седалищного нерва, показали, что на 10-й день денервации функционирующее капиллярное русло уменьшается на 36%, а общее к 20-м суткам — на 28,65%. В период реиннервации наблюдается увеличение общего числа капилляров и функционирующих капилляров.
Получены электронномикроскопические данные о структурных нарушениях в клетках капиллярных микрососудов при денервации, что обусловливает нарушения проницаемости капилляров, т. е. изменение барьерной гематотканевой функции, процесса диффузии веществ, их трансэндотелиального переноса в мышечную ткань и обратно в капилляры [66].
При создании модели травматического повреждения нервных стволов у крыс путем пересечения седалищного или большеберцового нерва было показано, что врастание регенерирующих аксонов в нервно-мышечные стволики проксимальной части ИМ начинается через 14—15 сут после денервации, полная реиннервация наступает на 33-е сутки [48, 141]. Через 10—14 дней мышечные волокна сильно истончены, ядра округлены, наблюдается разрастание соединительной ткани. При электронномикроскопическом исследовании выявлено, что большая часть волокон содержит значительно редуцированный миофибриллярный аппарат, в саркоплазме уменьшено количество митохондрий и увеличено число лизосом.
Под влиянием регенерирующих аксонов развивался восстановительный процесс в реиннервирующейся мышечной ткани с повышением количества РНК в ядрах и саркоплазме, что свидетельствует об усилении синтеза белков, однако мышца на этом этапе реиннервации еще не функционирует [48]. Процесс функционального восстановления несколько запаздывает и начинается на 5—6-й неделе после нанесения травмы, что связано, по-видимому, с необходимостью энзиматической перестройки мышечных волокон в связи с их реиннервацией новыми аксонами [54, 151]. У других видов экспериментальных животных (кошек, кроликов) процессы реиннервации и функционального восстановления в денервированных мышцах протекают в более поздние сроки [88], что, вероятно, вызвано их видовыми различиями. В условиях хронического денервационно-реиннервационного процесса в мышцах выявлялась тенденция к изменению гистохимического типового состава с "замедлением" быстрых и "убыстрением" медленных мышц [12].
Процесс восстановления двигательной функции обусловлен рядом структурно-функциональных перестроек, происходящих на всех уровнях: в самой реиннервированной мышце, ее ПН и корковом представительстве [109]. Полнота функционального восстановления мышцы обеспечивается стабильным нейротрофическим контролем со стороны иннервирующего ее ПН [16, 64].
В экспериментальных исследованиях, проведенных на различных животных, показано, что замедленность и неполноценность процессов регенерации связаны также с тяжестью механической травмы, сопутствующими нарушениями кровотока, вызывающими ишемию, нагноением раны, облучением и другими факторами, ухудшающими восстановительные процессы при травматическом поражении ПН [1, 9, 71].
Денервация и различные виды травматического повреждения ПН приводят к неоднозначным нарушениям электрогенеза нервов и мышц, обусловленным изменениями вне- и внутриклеточной концентрации натрия, калия, кальция и других ионов, а также проницаемости клеточных мембран.
Однако поддержанием нормальной биоэлектрической активности нервов и мышц не исчерпывается роль ионного обмена. Водно-электролитный баланс имеет важнейшее значение в регуляции многочисленных реакций тканевого метаболизма, в поддержании кислотно-основного состояния (КОС), изотоничности органических жидкостей, осмотического давления, упорядоченности проницаемости мембран и способности белков связывать воду, в генерации возбуждения нервной и мышечной ткани, во влиянии на протекание энзимных реакций [23]. В настоящее время известно более 70 ферментов, активность и специфичность которых контролируются одновалентными катионами [13]. Особенно важно осуществление двустороннего обмена ионов Н+, Na+, К+, Са 2+ между мембранами клеток и поддержание неравномерного распределения натрия, калия и хлора между внутри- и внеклеточной жидкостями [142].
Неравновесный характер содержания ионов по обе стороны клеточной мембраны объясняет биологическую необходимость возникновения Na+-нacoca— системы, осуществляющей трансмембранный перенос ионов против градиентов их электрохимических потенциалов. Этот перенос происходит за счет сопряжения ионообменных и ферментативных реакций, утилизирующих химическую энергию, которая аккумулируется в макроэргических соединениях в процессе метаболизма [13, 14, 28, 125, 128].
Важнейшими свойствами натриевого насоса являются его обратимость и зависимость коэффициента сопряжения Na+/K+ от противоположно направленных градиентов [33]. Выведение натрия из клетки прекращается по достижении определенного критического энергетического барьера. Показано, что выведение натрия из мышечной ткани заканчивается, когда достигается достаточно высокий градиент электрохимического потенциала этих ионов [84].
Изменения гидроионного обмена при НДП — это часть сдвигов гомеостаза организма, которые вторично оказывают существенное влияние на течение нейрогенных дистрофий. Установлено, что при НДП увеличивается ре-абсорбция натрия в канальцах почек, сопровождающаяся гипонатриурией, возрастает содержание Na+ в крови и мышцах; в то же время уменьшается реабсорбция калия, повышается его концентрация в моче и крови и снижается в мышечной ткани, наблюдается задержка воды в денервированных мышцах [63, 134]. По мнению Z. Drahota [90], содержание интрацеллюлярной воды в нормальных и денервированных мышцах одинаково, а уровень экстрацеллюлярной жидкости повышается. При денервации у кроликов было выявлено временное и незначительное увеличение содержания К+ на единицу веса де-нервированной мышечной ткани, сменившееся через неделю постепенным его понижением, что обусловлено относительным повышением количества коллагена в де-нервированной мышце, практически не содержащего ионов К+, и уменьшением его в целлюлярной фазе, которая в норме богата ионами калия [90]. Содержание кальция при денервации, как правило, возрастало в случае мышечной атрофии, количество ионов магния не менялось [134].
Электролитный баланс тесно связан с КОС жидкостей организма. Восстановление нарушенной нейтральности и осмотической концентрации внутренней среды организма при различных патологических состояниях, сопровождающихся изменениями КОС, происходит при анионных или катионных сдвигах [72].
Сохранение постоянства рН — сложный процесс, который регулируется буферными системами крови, тканей, системой дыхания и ионным обменом в дистальных почечных канальцах [108]. В организме осуществляется строгая регуляция концентрации водородных ионов в достаточно узких пределах — от 7,36 до 7,42. Изменение рН крови приводит прежде всего к физико-химическим реакциям, затем начинают действовать физиологические механизмы регуляции.
Показатели, определяющие кислотно-основной баланс, практически отражают состояние окислительно-восстановительных процессов [44]. Установлена четкая взаимосвязь между углеводным и кислотно-щелочным обменом, что первоначально было показано для головного мозга [130], а в дальнейшем и для мышечной ткани [113, 129]. Наряду с этим выявлены линейные отношения между рН, содержанием лактата и уровнем АТФ, которые во всех типах мышц зависели от гликолиза [78].
Регуляция рН во всех классах мышц является в конечном итоге электронейтральным процессом, важную роль в котором играет трансмембранный градиент натрия [74]. В безнатриевой среде восстановление рН при создании ацидоза в изолированных мышечных волокнах отсутствовало [94]. Его восстановление сопровождалось увеличением активности внутриклеточного натрия. В регуляции внутриклеточного рН участвует механизм деацидофикации, причем происходит обмен внеклеточного HCOj на внутриклеточный СГ. В свою очередь, внеклеточные буферные системы оказывают влияние на поверхностный рН мышц, от которого также зависят внутриклеточный рН и его регуляция [103].
Травматические поражения ПН вызывают нарушение целого ряда регуляторных уровней метаболизма: энергетического, гормонального, нейромедиаторного, нейромодуляторного, биосинтетического и др. Характерной особенностью обмена веществ в денервированной мышце является нарушение динамического равновесия между процессами синтеза и распада, а также постепенная утрата специализации и дифференцировки, которые были приобретены мышечной тканью в процессе эмбрионального и постнатального развития под влиянием нейротрофического контроля, что приводит к "дедифференцировке", упрощению обмена и приближает его к эмбриональному типу [27, 29, 59].
При денервации происходит дисбаланс ферментативных реакций, зависящий от стадии денервационного процесса и затрагивающий все основные направления жизнедеятельности клетки, в том числе белоксинтетическое, энергетическое, регуляторное и др. На течение метаболических процессов в денервированной мышце существенное влияние оказывают тип обмена и ее исходная функциональная активность.
Получены неодинаковые изменения в углеводном метаболизме медленных и быстрых мышц: в белой ИМ содержание гликогена уменьшалось, в красной камбаловидной мышце (КМ) — повышалось, изменялся его качественный состав [77, 138]. В обоих видах мышц происходило также изменение их гликолитической активности; в денервированной мышце, особенно медленной, количество лактата возрастало, что было обусловлено, по-видимому, нарушениями состояния ферментов углеводного обмена, сдвиги в функционировании которых способствуют развитию метаболического ацидоза [27, 59, 135].
Очень разноречивы данные по активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ) при травматическом поражении ПН: выявлено как уменьшение [29, 47, 123], так и повышение или сохранение ее активности на уровне контроля [22, 46]. Данные по изоферментному спектру последней также значительно варьируют [40, 41, 123], что объясняется разными экспериментальными моделями, видом животных, их возрастом и сроком исследования. Изменение спектров изоферментов ЛДГ в области денервации свидетельствует, вероятно, о перестройке в работе белоксинтетического аппарата с возникновением нового метаболического уровня гликолитического пути энергоснабжения мышцы.
При НДП меняется активность и других ферментов углеводного обмена: глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, гексокиназы, альдолазы [27, 46, 118]. По мнению В. С. Ильина с соавт. [30] и S. R. Maxetal. [117], ключевые ферменты углеводного обмена могут служить надежными индикаторами нейродистрофий и реиннервации в случае нейрорафии ПН.
При всех видах травматического поражения ПН в денервированной мышечной ткани и в самом поврежденном нерве было обнаружено нарастание активности кислых протеаз (катепсинов), РНКазы и кислой фосфатазы, степень активации которых коррелировала с тяжестью трофических нарушений [49].
Было показано, что регулирующее действие нервных импульсов на синтез ферментных белков в скелетной мышце реализуется в генетической системе клеток на этапах процессов транскрипции и трансляции, в частности на первом этапе трансляции — присоединения аминокислот к тРНК, катализируемого аминоацил-РНК-синтетазами [21, 60].
В раннем периоде после денервации (до 5 дней) содержание АТФ и АДФ в мышечной ткани не менялось. В более поздние сроки уменьшалось содержание всех компонентов адениновой системы, за исключением АМФ [8, 59]. В то же время в клеточных ядрах мышечных волокон активность ферментов энергетического обмена — аденозинтрифосфатаз — снижалось уже через несколько часов после денервации ИМ кролика [53].
Немногочисленные исследования посвящены вопросам окислительного фосфорилирования в денервированной мышце. Было установлено, что через 2—4 недели после перерезки седалищного нерва митохондрии денервированной мышцы дышат менее интенсивно, чем интактной. Частичное разобщение дыхания и фосфорилирования наступало на 20—25-й день после денервации [56]. Эти исследования были выполнены с применением малоинформативного манометрического метода Варбурга, который не позволяет работать с интактными препаратами митохондрий. В работах, где использовалась полярографическая техника, уже в ранние сроки денервации (3—7 дней) удалось продемонстрировать снижение интенсивности окислительных процессов в скелетных мышцах без существенного изменения коэффициента дыхательного контроля и степени сопряжения [35]. Угнетение дыхания ведет к уменьшению синтеза АТФ. По мнению Г. Г. Петровского [50], снижение уровня макроэргов в денервированных скелетных мышцах связано с нарушением эффективности работы механизма митохондриального фосфорилирования, что обусловленно накоплением в ткани низкомолекулярных факторов с разобщающим эффектом. В свою очередь это является одной из причин патологии мембранных структур: повышения их проницаемости с соответствующими нарушениями механизмов активного и пассивного транспорта.
При денервации утрачивается интегрирующее влияние нервной системы на функциональное состояние органов и тканей и происходит переход денервированных клеток на "собственные ритмы", нарушающиеся в различной степени [55]. Основное значение в этих условиях приобретают гуморально-гормональные факторы регуляции.
Аденилатциклазная система играет ключевую роль в механизме действия большинства пептидно-белковых гормонов, катехоламинов и простагландинов [70]. С открытием этой системы впервые были получены прямые доказательства существования в мембранах специфических рецепторов для гормонов. Наиболее богаты разными типами рецепторных белков, локализованных по обе стороны синаптической щели, ЦНС и ПНС.
В последние годы выяснен механизм влияния нервных импульсов на метаболизм мышечной ткани. Установлено, что эффект симпатической иннервации реализуется через систему аденилатциклаза-цАМФ — цАМФ-зависимые протеинкиназы [143], а парасимпатической — через систему гуанилатциклаза-цГМФ — цГМФ-зависимые протеинкиназы [93].
Наряду с циклическими нуклеотидами мощным регулятором клеточных процессов являются ионы кальция [18, 38, 82]. Некоторые особенности кальциевого гомеостаза животных клеток ставят ион Са2+ в совершенно исключительное положение по сравнению с другими катионами. Это, во-первых, способность Са2+ регулировать активность большинства ключевых ферментов метаболизма и специализированных функций клетки в диапазоне концентраций 10-7—10-5 М, во-вторых, способность клетки поддерживать концентрацию ионов Са2+ в гиалоплазме на чрезвычайно низком уровне — 10-7 М [124]. Метаболизм кальция в нервной ткани имеет непосредственное отношение к перераспределению в клетке натрия и калия, секреции и синтезу нейропередатчиков, регуляции работы сократительных элементов, синтезу белка и РНК, AT [45]. С открытием мультифункционального Са2+-связывающего белка — кальмодулина стал понятен принцип кальциевой регуляции метаболизма: кальций неактивен в свободном состоянии, и только в комплексе с рецептором он регулирует ключевые реакции [39, 80, 140]. В настоящее время есть основания полагать, что нейротрофический контроль осуществляется при использовании системы Са2+ — кальмодулин [6].
Есть немногочисленные сообщения об изменении содержания цАМФ в различных тканях при НДП. Показано, что его количество в гипоталамусе, почках и коже задних конечностей крыс на 1—3-й сутки после перерезки седалищного нерва в условиях рефлекторной дистрофии повышалось, а через 30—60 сут снижалось [3, 4], что было обусловлено, по-видимому, сдвигами в обмене серотонина. По мнению авторов, негативное трофическое влияние серотонина на ткани при НДП связано с уменьшением в них уровня цАМФ. По данным работ [5, 7], через 3—4 и 7—8 недель после экстирпации участка седалищного нерва у крыс содержание цАМФ, цГМФ в ИМ, КМ и большеберцовой мышце повышалось, что имеет значение в патогенезе трофических расстройств при НДП. Повреждение седалищного нерва приводило также к увеличению активности фосфодиэстеразы в денервированных мышцах с нормализацией на 5-е сутки НДП [2]. Авторы считают, что изменение активности фосфодиэстеразы при НДП обусловлено как усилением нервнопроводниковых влияний стимулов из поврежденного нерва, так и сдвигами в содержании гормонов и медиаторов в крови и тканях, приводящих к изменению цАМФ.
В формирование внутриклеточного регуляторного механизма через воздействие на синтез циклических нуклеотидов и в опосредование влияния гормонов оказываются вовлеченными высокоактивные локальные биорегуляторы, относящиеся к тканевым гормонам, — простагландины (ПГ). Естественные ПГ обладают широким спектром физиологического и фармакологического действия. Они выступают в роли медиаторов, модуляторов или регуляторов отдельных биохимических реакций, которые избирательно опосредуются тканевой и видовой специфичностью внутриклеточного регуляторного механизма [43, 52, 102, 144]. Точкой приложения действия ПГ являются обнаруженные в различных тканях рецепторы к ним, которые локализуются в клеточных мембранах и представляют собой содержащий сульфгидрильные группы липопротеид. ПГ — мощные активаторы аденилатциклазы, а цАМФ, в свою очередь, принимает участие в их синтезе.
В большинстве случаев ПГ групп Е и F оказывают противоположное воздействие на одни и те же процессы в разных органах [100, 145]. Существенное значение во внутриклеточных эффектах ПГ, определяющих характер и силу возникающих реакций, имеет их влияние на внутриклеточный круговорот кальция, в том числе на его активный транспорт, аккумуляцию митохондриями и эндоплазматическим ретикулумом [105].
Получены данные о способности ПГ Е1, и Е2 ослаблять функциональные реакции ряда органов, возникающие при раздражении иннервирующих их адренергических нервов с уменьшением выделения норадреналина из этих же органов [116]. ПГЕ нарушают выделение медиатора из пресинаптических окончаний адренергических нервов за счет нарушения транспорта ионов Са2+ через мембраны окончаний [91, 101]. О влиянии ПГ на холинергическую передачу существуют противоречивые и трудносопоставимые данные из-за различий в объектах и методах исследования [99, 133].
Имеются единичные литературные сведения о характере изменений синтеза и распределения ПГ разных серий при НДП, которые не позволяют прийти к какому-либо определенному мнению по этому вопросу. Так, по данным М. М. Iaweedetal. [106], содержание ПГЕ в ранний период после денервации в ИМ крысы значительно возрастало, а прямое электрическое раздражение денервированной мышцы по 8 ч ежедневно в течение 15 дней приводило к увеличению содержания ПГF2α и снижению ПГЕ. Угнетение синтеза ПГ у куриных эмбрионов после введения аспирина или индометацина вызывало нарушение нормального расположения миофибрилл, утрату Z-мембран и М-полос, повышенную сократимость, что характерно для мышечной дистрофии [119]. Введение ПГЕ1 предотвращало эти изменения.
Развитие НДП сопровождается нарушениями структуры и функции гипофиза, щитовидной, вилочковой, паращитовидных, половых желез, эпифиза, инсулярной части поджелудочной железы. При этом наблюдается продолжительное повышение глюко- и минералокортикоидной функций коры надпочечников, изменяется содержание в организме многих физиологически активных соединений [6, 8].
Как было отмечено выше, при НДП и травматическом поражении ПН выявлены нарушения гидроионного гомеостаза, в регуляции которого принимают участие в первую очередь ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС), паратгормон и кальцитонин (КТ). РААС, поддерживая водно-солевой гомеостаз путем сохранения определенного соотношения солей натрия и калия в биологических жидкостях и тканях, имеет важное значение и в регуляции сосудистого тонуса, гемодинамики и микроциркуляции [10, 20, 96].
Характерное проявление физиологического действия альдостерона — блокирование всех путей выделения натрия из организма [32]. В механизме ретенции натрия большую роль играет активация РААС. Усиленная секреция ренина может быть стимулирована адренергическими влияниями непосредственно через бета-рецепторы юкстагломерулярного аппарата [87] либо обусловлена возбуждением альфа-адренорецепторов почечной ткани [137]. Наряду с этим получены данные, свидетельствующие о сопряженности синтеза ренина и ПГ в почках [104]. Конечный эффект альдостерона зависит от состояния клеток-мишеней, их энергетических ресурсов и содержания кальция [136].
Основная функция паратгормона и КТ — осуществление контроля за движением кальция и фосфатов в организме, а также поддержание постоянной концентрации ионов кальция в крови [57, 79]. Паратгормон является также одним из важнейших регуляторов функций почек и гидроионного равновесия в целом, принимая участие в перераспределении воды и электролитов в организме, способствуя увеличению диуреза, экскреции калия и натрия [97]. Действие обоих гормонов направлено на одни и те же клетки и осуществляется через цАМФ, что, по-видимому, предполагает наличие специфических протеинкиназ, способных изменять внутриклеточную концентрацию цАМФ в разных направлениях [86]. Регуляция синтеза и высвобождения паратгормона и КТ обусловлена в основном концентрацией кальция в крови по принципу механизма обратной связи [34, 85].
При НДП функциональная активность симпатико-адреналовой, холинергической и серотонинергической систем повышалась. При этом биосинтез адреналина, норадреналина, АХ и серотонина в местах их образования усиливался. Наблюдалось длительное, в течение 3—5 мес, увеличение содержания катехоламинов и серотонина в крови, периферических органах и тканях [6]. Отмечалось также изменение чувствительности периферических тканей к указанным медиаторам, связанное, очевидно, с изменением числа тканевых рецепторов к ним [69]
При перерезке седалищного нерва и возникновении генерализованного НДП повышение АХ и серотонина в крови, цереброспинальной жидкости и периферических тканях является повреждающим фактором, способствующим развитию и последующему торпидному течению трофических язв на конечностях оперированных животных [6, 146].
Структурно-функциональные нарушения в тканях, наступающие при денервации, являются также следствием изменений в обмене пептидов. Так, показано, что один из механизмов формирования и развития деструктивного процесса в области денервации при перерезке седалищного нерва у кроликов — изменение метаболизма низкомолекулярных биологически активных соединений пептидной и нуклеопротеидной природы, при котором не только происходит молекулярная перестройка в структуре существующих в нормальной ткани соединений, но и образуются новые вещества с патологическим действием [50].
Таким образом, травматическое поражение ПН, в основе которого лежит феномен денервации, приводит к многообразным общим и локальным метаболическим, морфологическим и функциональным нарушениям нервно-мышечного аппарата, обусловливающим сложность и во многом неясность отдельных звеньев патогенетической структуры этого процесса.
Со списком литературы можно ознакомиться в бумажной версии журнала
Медицинские новости. – 1997. – №5. – С. 9-16.
Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.