Патофизиология нервной системы

* Главные функции нервной системы
Регуляторная (регуляция других органов и систем
и саморегуляция)
Интегративная (объединение деятельности органов и
систем в интересах организма в целом)
Управляющая (управление деятельностью органов
и систем организма)
Трофическая (определение в интересах организма, как
целого, необходимого уровня обмена веществ)
информационная (восприятие, трансля-ция, обработка, накопление, считы-вание и реализация информации)
Рецепторная (восприятие внешних и внутренних раздражителей)
2

Патофизиология функциональных неврозов
раздражители
3

* Функциональные неврозы и типы высшей нервной деятельности
НЕВРОЗ – это состояние, в основе которого лежит нарушение силы, подвижно-сти и уравновешенности основных нервных процессов – возбуждения и торможе-ния, а для человека – также нарушение уравновешенности между первой и вто-рой сигнальными системами (при отсутствии психических расстройств, ведущих к деградации личности).
Развитие неврозов связано с типами высшей нервной деятельности.
ТИПЫ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
СИЛЬНЫЙ
СЛАБЫЙ
неуравновешенный
уравновешенный
подвижный
инертный
4

* Основные этиологические факторы развития неврозов
ПРИЧИНЫ НЕВРОЗОВ
генетическая предрасполо-женность
характер и психофи- зиологические осо-бенности личности
особенности конституции
психическая травма в детстве
социально-психоло- гические факторы
переутомление
нарушение функции
подкорковых образований
5

* Фазовые состояния при неврозах
ФАЗЫ
(фазовые состояния)
уравнительная
наркотическая
средних раздражителей
парадоксальная
ультрапарадок-сальная
тормозная
6

* Соматические проявления неврозов
ПРОЯВЛЕНИЯ
соматические рас-стройства (потеря аппетита, кишечные дискинезии и др.)
локомоторные рас-стройства (нарушения координации движений мышц)
трофические рас-стройства (экземы, атрофии, тро-фические язвы и др.)
вегетативные рас-стройства (сосу-дистая вегетодис-тония и др.)
7

* Клинические формы неврозов
ВИДЫ НЕВРОЗОВ
неврастения
истерия
невроз ожидания
невроз навязчи- вых состояний
невроз испуга
невроз страха
двигательные неврозы
вегетоневрозы
8

СОН РАЗУМА
ПОРОЖДАЕТ
ЧУДОВИЩ
Патофизиология наркоманий
9

* Характеристики наркотических средств
НАРКОТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
способность оказывать специфическое воздей-ствие на центральную нервную систему:
вызывать эйфорию, гал-люцинации, стимулиро-вать нервную систему и др., что способствует развитию комплекса: «привыкание – пристра-стие – психическая и фи-зическая зависимость».
применение этого веще-ства имеет или может иметь отрицательные социальные последствия
соответствующая государ-ственная инстанция, обла- дающая необходимыми юридическими полномо-чиями, может признать его наркотическим сред-ством и внести в список веществ, запрещённых к не медицинскому приме-нению
10

Что такое психотропные средства?
В принятой в 1971 году «Международной конвенции о психотроп-ных веществах» записано:
«ПСИХОТРОПНЫЕ ВЕЩЕСТВА – это средства, которые вызывают патологическое привыкание, оказывают стимулирующее или депрес-сивное воздействие на центральную нервную систему, вызывают галлюцинации или нарушения моторной функции, мышления, пове-дения, восприятия, настроения».
Учитывая, что неконтролируемое потребление психотропных средств мо-жет иметь отрицательные социальные последствия, внесение страной-участ-ницей Конвенции тех или иных веществ в список психотропных препаратов обязывает её применять к этим веществам контрольные санкции, аналогич-ные контролю над потреблением наркотиков.
11

* Основные наркотические и психотропные средства
НАРКОТИЧЕСКИЕ И ПСИХОТРОПНЫЕ СРЕДСТВА
производные опия
транквилизаторы (аттрактики, седа-тивные средства)
антидепрессанты
снотворные средства
противопаркин-сонические препараты
галлюциногены,
в частности – про-изводные лизер-гиновой кислоты
12
токсические вещества, способные влиять на
психику и вызывать развитие так называемых
токсикоманий (органические растворители,
вещества бытовой химии, инсектициды и др.)

* Классификация психоактивных средств (по Э.А.Бабаяну)
ГРУППА СРЕДСТВ ОСНОВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГРУППЫ
Психоактивные средства, находящиеся под международным контролем
НАРКОТИЧЕСКИЕ
СРЕДСТВА
Лекарственные средства.
Вещества, не отнесённые к лекарственным средствам.
Вещества, запрещённые к применению на человеке.
ПСИХОТРОПНЫЕ
ВЕЩЕСТВА И
СРЕДСТВА
Лекарственные средства.
Вещества, не отнесённые к лекарственным средствам.
Вещества, запрещенные к применению на человеке.
Психоактивные вещества и средства, не находящиеся под международным контролем
ВЕЩЕСТВА И СРЕД-
СТВА, НЕ ОТНЕСЁН-
НЫЕ К НАРКОТИЧЕ-
СКИМ И ПСИХОТРОП-
НЫМ
Лекарственные средства.
Вещества и средства, не отнесённые к лекарственным
средствам.
13

* Стадийность в развитии наркоманий
ПЕРВАЯ СТАДИЯ
ВТОРАЯ СТАДИЯ
ТРЕТЬЯ СТАДИЯ
ПСИХИЧЕСКОЕ ВЛЕЧЕНИЕ К НАРКОТИКУ
В эту стадию не только возникает син-дром психической зависимости от пре-парата, но и уменьшение степени эйфо-рии при его повторных введениях.
ФОРМИРОВАНИЕ СИНДРОМА ФИЗИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ ОТ НАРКОТИКА
Организм адаптируется к наркотику, из- за чего при прекращении приёма препа-рата возникает абстинентный синдром.
РАЗВИТИЕ ПСИХИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ
Происходит значительное изменение психики больного и развитие ряда со-матических расстройств: гипотония, рвота, поносы, кахексия и др. Стадия завершается смертью наркомана.
14

Патогенетические механизмы наркоманий
15

Схема опытов У.Гесса и У.Кеннона по демонстрации «ложной ярости» у экспериментальных животных
1
2
1. гипоталамус
2. ретикулярная формация
среднего мозга
эфферентные пути, отвечающие
за внешнее проявление ярости (к
лицевой мускулатуре, мышцам
конечностей, железам и мышцам
внутренних органов)
афферентные пути,
раздражение кото-
рых вызывает реак-
цию ярости
стимулирующие
электроды
перерезка, отделяющая
передний мозг от гипо-
таламуса
перерезка, отделяющая
гипоталамус от среднего
мозга (ярость не иници-
ируется)
16

поясная извилина
таламус
мамиллярное
тело
гиппокамп
Структуры мозга, связанные между собой в процессе возникновения эмоций – «круг Папеса» (по G.Shepherd)
17

«Старт» и «стоп» зоны головного мозга крысы на сагиттальном (1) и горизонтальном (2) срезах (по Дж.Олдсу)
1
2
«старт»-зоны
«стоп»-зоны
18

Некоторые психотропные вещества, дающие длительный первично-подкрепляющий эффект при их самовведении экспериментальными животными (по А.В.Вальдман и др.)
ВЕЩЕСТВО
КРЫСЫ
ОБЕЗЬЯНЫ
МОРФИН + +
КОДЕИН + +
ГЕРОИН + +
КОКАИН + +
АМФЕТАМИН + +
ЭТАНОЛ (–), (+) +
ФЕНОБАРБИТАЛ – +
19

* Схема расположения нейронов, содержащих опиоидные нейропептиды – эндорфины и энкефалины (по Г.Шеперду)
ЭНДОРФИНЫ
ЭНКЕФАЛИНЫ
МОЗГ КРЫСЫ В САГИТТАЛЬНОМ РАЗРЕЗЕ
нейроны, содержащие
эндорфины
нейроны, содержащие
энкефалины
20

* Модель опиатного рецептора
(по N.M.Lee, A.P.Smith)
1
2
3
NH3
COO
протеиновая часть
рецептора
кислый липид
эндорфин
21
А
Б

Влияние хронического приема экзогенных опиатов на гомеостаз нейрона (по Н.Ф.Флеминг и др.)
/
? МОРФИН
опиоидный
рецептор
аденилат-
циклаза
Gi/0
К+
Na+
мембрана
клетки
изменённая электрическая
возбудимость
нарушение синтеза
катехоламинов
регуляция многих
клеточных процессов
цАМФ
цАМФ-
киназа
цитоплазма
C/EBP
Fоs
регуляция
факторов
транскрипции
CREB
нарушения
экспрессии
гена
ядро
ТН
+
+
+
+
+
+
+
-
?
ТН – тирозин-гидроокси- лаза;
CREB, Fos, C/EBP – фак-торы транскрипции
22

Функциональная система, обеспечивающая поддержание «наркотического гомеостаза» (по А.В.Вальдман и др.)
д
н
( – )
закрепление ассоциа-
ции «условный сигнал –
мотивация –двигатель-
ная программа»
обстановочная
и пусковая
афферентация
«наркотиче-
ский голод»
афферентный синтез
программа действий
действие
активация
системы «награды»
Д – «драйв-нейроны», модулирующие возбу-димость «системы на-грады» - Н
23

* Схема взаимодействия психоактивных веществ, способных вызывать наркотическую зависимость, а также их антагонистов в нейрональных цепях (по А.В.Вальдман и др.)
морфиноподобные продукты
метаболизма этанола
опиатные рецепторы нейрона
морфин и другие
экзогенные опиаты
налоксон,
налтрексон
КХА
КХА – нейроны катехоламинергической
системы
этанол,
барбитураты
мембрана нейрона
Жирные линии – действие антагонистов
электростимуляция,
самостимуляция
кокаин,
фенамин
путироксан
пирроксан,
карбидин
система «награды»
24

Динамика изменения количества опиатных рецепторов на нейронах эмоционально-позитивной зоны при развитии наркоманий
25
мембрана
опиатный рецептор
эндогенный опиат
экзогенный опиат
1. Норма
2. Недостаток эндогенных
опиатов
3. Купирование недостатка
эндоопиатов экзоопиатами
4. Толерантность к
экзогенным опиатам
5. Абстиненция

Патофизиология алкогольной бозезни
26

Влияние алкоголя на органы и системы
С2Н5ОН
pancreas
27

* Метаболизм этанола в организме (1)
ЭТАНОЛ
Всасывание в же-
лудке и верхней
трети кишечника
(80%)
Переход через стенку
желудка и тонкого
кишечника и
всасывание
брюшиной (20%)
Кровеносная
система,
внутренняя среда
организма
Выведение
с мочой
Выведение
с калом
Выведение
с выдыхаемым
воздухом
28

* Метаболизм этанола в организме (2)
ЭТАНОЛ
ацетальдегид
ацетальдегид
ацетальдегид
алкогольдегидрогеназа
+ NADH + H
+ NADH + H
МЭОС
+ NADH + H
каталаза
уксусная кислота
АцКоА
цикл Кребса
(СО2 + Н2О)
жирные кислоты
холестерин
МЭОС – макросо-
мальная этанол-
окисляющая сис-
тема
ацетальдегид-
дегидрогеназа
29

* Поведенческие реакции в зависимости от концентрации алкоголя в крови людей, принимающих алкоголь спорадически или регулярно (по Д.Мак-Дональд и др.)
концентрация
алкоголя в крови
(г/л)
выпивающий спорадически
выпивающий часто
0.5 (начальная
концентрация)
состояние, близкое к эйфории
нет заметного эффекта
0.75
общительный, болтливый
часто - без заметного
эффекта
1.00 (юридически
может быть приз-
нан пьяным)
нарушение координации
движений
минимальные признаки
опьянения
1.25 – 1.5
несдержанное, не всегда
контролируемое поведение
эйфория, нарушение
координации движений
2.00 – 2.5
чувство тревоги исчезает,на-
ступает состояние летаргии
попытки к моторному/эмо- циональному контролю
3.00 – 3.50
ступор или кома
вялость, замедление
движений
> 5.00
может быть смертельный исход
кома
30

Соотношение числа смертельных случаев в автокатастрофах (красная линия) и употребление алкоголя (жёлтая линия) водителями (по Arfken)
31

Патофизиология сна
32

Нервные механизмы сна (1). Мозговые структуры, участвующие в регуляции цикла: сон – бодрствование (по Г.Шеперд)
преоптическая
область
задний
гипоталамус
чёрная
субстанция
ядро шва
голубое
пятно
мост
ядро
одиночного
тракта (Х)
area
postrema
33

Нервные механизмы сна (2). Роль ретикулярной формации в регуляции цикла: сон – бодрствование (по Starzl et al.)
кора большого мозга
А
Б
мозжечок
афферентные
коллатерали
таламус
субталамус и
гипоталамус
восходящая активирующая
ретикулярная система ствола мозга
средний мозг
мост
продолговатый мозг
34

Гуморальные механизмы сна.
Схема перекрестного кровообращения
В опытах с перекрёстным кровообраще-нием были получены интересные данные о гуморальных механизмах, регулирую-щих цикл «сон – бодрствование» (напри-мер, эксперименты, при проведении кото-рых удалось получить «пептид, индуци-рующий дельта-сон – ПИДС»).
35

Фазы сна (по В.М.Ковальзону)
36

Нормальные циклы сна у людей в различные периоды жизни (по Kales)
37

* Классификация нарушений сна
НАРУШЕНИЯ СНА
ИНСОМНИИ
ГИПЕРСОМНИИ
ПАРАСОМНИИ
при невротических
расстройствах
психофизиологические
при органических
заболеваниях ЦНС
при эндокринопатиях
нарколепсия
синдром Пикквика
синдром периоди-
ческой спячки
сомнамбулизм
психические
парасомнии
38

Патофизиология памяти
39

40
Механизмы кратковременной памяти. «Ловушка нервных импульсов» (по Лоренто-де-Но и Форбсу)
Стрелками указано движение нервных импульсов в «ловушке»

Механизмы кратковременной памяти.
«Синапсы Хебба» (по С.Роуз)
(I)
(II)
(III)
41

РЕВЕРБЕРАЦИЯ НЕРВНЫХ
ИМПУЛЬСОВ В ЦЕПИ НЕЙРОНОВ
повышение концентрации
внеклеточного калия
выработка белка S-100
инактивация гена-
репрессора
включение структурного
гена, ответственного за
синтез гликопротеинов
синаптических мембран
миелинизация
нервных окончаний
закрепление
ансамбля нейронов
формирование
энграмы
долговременной
памяти
* Схема формирования энграмы долговременной памяти ( по * Схема формирования энграмы долговременной памяти ( по F.Jacob, J.D.Monod)
42

РЕВЕРБЕРАЦИЯ НЕРВНЫХ
ИМПУЛЬСОВ В ЦЕПИ НЕЙРОНОВ
синтез белков-антигенов
(гликопротеинов)
выход гликопротеинов в
околосинаптическое
пространство
взаимодействие гликопротеинов-антигенов с астроцитами
синтез антител и их взаи-
модействие с гликопро-теинами синаптических
мембран
закрепление
синапсов
формирование
энграмы
долговременной
памяти
* Схема формирования энграмы долговременной памяти ( по И.П.Ашмарину* Схема формирования энграмы долговременной памяти ( по И.П.Ашмарину)
43

* Классификация нарушений (расстройств) памяти
НАРУШЕНИЯ ПАМЯТИ
количественные
расстройства памяти
качественные
расстройства памяти
(парамнезии)
амнезии
гипермнезии
гипомнезии
антиретроградная
амнезия
ретроградная
амнезия
истерическая
амнезия
Где моя память?!!!
44

Патофизиология болезни Альцгеймера
45

Известный немецкий патолог и гисто-лог. Образование получил в Вюрцбурге и в Берлине. После защиты докторской диссертации в Вюрцбурге работал во Франкфурте-на-Майне. Затем по пригла-шению известного немецкого психиатра Э.Крепелина – в его клинике сначала в Гейдельберге, а затем в Мюнхене, где его коллегами по работе были выдающиеся патологи и гистологи Ф.Ниссль и К.Брод-ман.
В 1906 году на съезде психиатров в Тюбингеме Альцгеймер сообщил об открытой им новой болезни – особом виде старческого слабоумия, начинав-шегося значительно раньше, чем обыч-ное сенильное слабоумие.
По предложению Э.Крепелина (в 1912 году) болезнь получила название по имени автора (современное название –деменция Альцгеймеровского типа)
Алоис Альцгеймер (Альцхаймер)
1864 –1915
46

Атрофия вещества головного мозга при болезни Альцгеймера
1. Атрофия коры головного мозга с сужением извилин и углублением борозд.
2. Увеличение желудочков мозга.
3. Прогрессирующее умень- шение массы головного мозга.
47

Сенильные бляшки, содержащие β - амилоид
Бляшки локализуются в экстрацеллюлярном про-странстве.
48

Нейрофибриллярные клубки при болезни Альцгеймера
Накопление тау-протеина и образование фибриллярных клубков (указаны стрелками).
49

расщепление
расщепление
Нормальный метаболизм ββ – амилоида в нервной ткани
клетки-
мусорщики
(микроглия)
у
н
и
ч т
о
ж
е
н
и
е
β- амилоид
предшественник амилоидного
пептида (мембранный белок
нейронов)
пресенелины 1 и 2
(протеазы)
50

* Роль патологического -протеина в развитии болезни Альцгеймера
мутация гена,
ответственного
за строение
тау-протеина
патологический
(«спиралевидный»)
тау-протеин
образование
нейрофибриллярных
клубков
нарушение функции
нейронов и синапсов
51

* Основные патогенетические механизмы болезни Альцгеймера
нарушение процесса
фосфорилирования
белков; энергодефицит
усиление перекисного
окисления липидов
недостаток α-токофе-
рола в нервной ткани
повреждение антиокси-
дантных систем
разрушение
мембран
нейронов
накопление тау-
протеина в нервной
ткани
образование нейро-
фибриллярных
клубков
воспаление,
цитокины,
каспазы
усиление апоптоза
разрушение синапсов и нейронов
мутация генов
APP, PS1, PS2
увеличение
синтеза
β-амилоида
образование
нейротоксических
амилоидных бляшек
дефицит
ацетил-
холина
в ЦНС
нарушение
синаптической
передачи
БОЛЕЗНЬ
АЛЬЦГЕЙМЕРА
52