Механизмы восстановления нарушенных функций ЦНС

Учреждение образования

«Белорусский государственный  педагогический университет

имени Максима Танка»

 

                                 Факультет специального образования

                           

 

                    УСРС по предмету «Нейрофизиология»

 

 

 

Механизмы компенсации нарушенных функций  ЦНС

 

 

 

 

Преподаватель:

Доцент С.В. Веренич

 

 

Подготовила: 

студентка 104 группы 1 курса 

дневной формы получения образования 

Якушина Юлия Сергеевна  

 

 

 

 

                                                            

                                    

 

 

 

 

 

Минск 2011

 

 

Глубокое понимание саногенетических механизмов при патологии нервной  системы - залог успешности реабилитационных мероприятий. Саногенетические механизмы направлены на приспособление (адаптацию) к окружающей среде на качественно новом уровне, если в организме имелся или имеется патологический процесс.

Как показал многолетний опыт клинического и экспериментального изучения патологии  нервной системы, саногенетические механизмы, которые в тесной взаимосвязи и взаимообусловленности обеспечивают приспособительный эффект, а в патологии - восстановление нарушенных функций, личного и социального статуса больных, - это реституция, регенерация, компенсация и иммунитет.

Реституция - процесс восстановления деятельности обратимо поврежденных структур. При патологии нервной системы реституционные изменения происходят в нервных клетках, нервных волокнах и структурных элементах нейродистрофически измененных органов и тканей. Реституционные механизмы осуществляются в основном благодаря проницаемости и возбудимости мембран, нормализации внутриклеточных окислительно-восстановительных процессов, активации ферментных систем, следствие этого - нормализация биоэнергетической и белково-синтезирующей деятельности клеточных структур и восстановление проводимости по нервным волокнам и синапсам. При реституции в нейронных и волокнистых структурах имеет место улучшение биоэнергетического снабжения, нормализация процессов проницаемости в клеточных мембранах, усиление биосинтетической, возрастание пластической и функциональной способностей.

Активации морфологически сохранных, но функционально бездеятельных  структур, находящихся в состоянии  глубокой депрессии, в значительной степени могут содействовать  физические факторы и средства ЛФК, которые:

• усиливают рассасывание деструктивных тканей, инфильтратов, гематом, рубцов и спаек;
• стимулируют метаболизм в денервированных мышцах, нормализуют мышечный тонус, восстанавливают функции тазовых органов;
• повышают защитные силы организма.

Известно, что при использовании физических упражнений в качестве лечебного фактора в мышцах усиливается ресинтез гликогена и белков, утилизация азота, потребление кислорода. Тренировки пассивными и активными движениями - это мощные афферентные и эфферентные стимулы, способствующие растормаживанию нейронов в зоне функциональной асинапсии и развитию новых путей передачи импульсов.

Важным достижением последних  лет в реабилитации стало осознание  роли феномена «learned non-use» («разучился использовать»). Этот термин имеет отношение к анатомически сохранным нервным цепям, выключенным после длительного периода бездействия. Подобно мышцам, которые гипотрофируются, если не принимают участия в движениях, нервные цепи теряют свои функции. Но, как показали исследования, это обратимый процесс: с помощью интенсивных тренировок (физических упражнений) можно восстановить функции нервных цепей даже после десятилетий паралича.

В последнее время активно развиваются  методики коррекции движений путем  многоканальной функциональной электрической стимуляции мышц в точном соответствии с естественной программой их возбуждения и сокращения в двигательном акте. В качестве источника биологической обратной связи (БОС) используется угол сгибания в одном из суставов конечности, где существует тесная корреляция с параметрами биоэлектрической активности мышц в норме. Многие аппараты для электростимуляции соединяют с устройствами для проведения восстановительного лечения (например, велотренажером).

Истинное восстановление функций, например после инсульта, возможно лишь в первые 6 мес. Обеспечивается оно «растормаживанием» функционально неактивных нервных клеток, в том числе в зоне «ишемической полутени», и обусловлено исчезновением отека, улучшением метаболизма нейронов, восстановлением деятельности синапсов.

Регенерация - это структурно-функциональное восстановление целостности поврежденных тканей и органов вследствие роста  и размножения специфических  элементов тканей. Как один из саногенетических механизмов регенерация имеет важное значение в восстановительных процессах при патологии нервной системы, при этом происходит:

• регенерация элементов нервной ткани;
• регенерация тканей (эпителиальной, соединительной, мышечной, кожной, костной и др.) в нейродистрофически измененных органах.

Эти процессы относятся к репаративной регенерации, которая рассматривается как следствие интенсификации физиологической регенерации с определенным ее видоизменением под действием различных патогенетических факторов. При патологии нервной системы репаративной регенерации подвержены различные ткани, которые по основному типу регенерации подразделяют на три группы:

а) с клеточной регенерацией (эпителиальная, соединительная, костная и др. ткани);

б) с клеточной и внутриклеточной  регенерацией (мышечная и глиальная  ткани, вегетативная нервная система);

в) только с внутриклеточной регенерацией (ганглиозные клетки ЦНС).

Можно предположить, что при патологии  ЦНС внутриклеточные регенеративные изменения ганглиозных клеток определяют возможность усиления ветвления  окончаний и дендритов сохраненных невронов, что и сопровождается реиннервацией структур и функциональным восстановлением.

Некоторые физические факторы способны ускорить рост проводников в зоне повреждения спинномозговых структур (например, при спинальной травме), оказать влияние на направление роста аксонов.

Импульсная проводимость улучшается под воздействием электрофореза  антихолинэстеразных средств, био- и нейростимуляторов (прозерина, галантамина  и др.). Установлено активное влияние  постоянного тока на регенерацию нервных волокон. Возможно, это связано с тем, что гальванизация позвоночника вызывает ионное возбуждение, сходное с процессом распространения нервного импульса.

Повышение концентрации биологически активных веществ в зоне воздействия  усиливает биосинтез. Под влиянием интерференционных токов активируются процессы регенерации нервной и костной тканей. При этом повышается деятельность тканевых ферментов, нормализуется метаболизм белков и нуклеиновых кислот.

Регулярная эксплуатация синапса  методом ритмичного возбуждения нерва и сокращения его электрическим током поддерживает рабочий тонус мышцы и способствует регенерации нервного волокна, иннервирующего эту мышцу. Под воздействием средств ЛФК происходят выраженные гуморальные сдвиги с активацией гормонов, ферментов, ионов кальция и калия.

Пассивные и активные движения сопровождаются афферентными и эфферентными импульсами и способствуют регенерации тканей в очаге поражения. В то же время  надо помнить, что интенсивное, истощающее возбуждение ведет к отложению  аммиака в нервной ткани, изменяет обмен белков в сторону катаболизма, вызывает структурные перестройки белковых молекул, снижает уровень гликогена и АТФ в мозговых структурах.

Компенсация - процесс, объединяющий сложные и многообразные реакции по функциональному замещению или возмещению утраченных или недостаточных функций. П.К. Анохин (1975) сформулировал общее теоретическое положение о принципах компенсаторных реакций организма, среди которых:

• сигнализация дефекта;
• прогрессивная мобилизация механизмов;
• непрерывное обратное афферентирование компенсаторных приспособлений;
• санкционирующая афферентация;
• относительная устойчивость компенсаторных приспособлений.

Эти принципы могут быть применены  к компенсаторным процессам, развивающимся  при поражении различных органов, в частности при инсульте. Так, парез или паралич нижней конечности вызывает нарушение равновесия и ходьбы. Это влечет за собой изменение сигнализации от рецепторов вестибулярного аппарата, проприоцепторов мышц, рецепторов кожи конечностей и туловища, а также от зрительных рецепторов (принцип сигнализации дефекта). В результате переработки этой информации в ЦНС функция определенных моторных центров и мышечных групп меняется таким образом, чтобы восстановить в той или иной степени равновесие и сохранить возможность передвижения, хотя и в измененном виде. По мере увеличения степени повреждения сигнализация о дефекте может нарастать, тогда в компенсаторные процессы вовлекаются новые области ЦНС и соответствующие им мышечные группы (принцип прогрессирующей мобилизации запасных компенсаторных механизмов). В дальнейшем, по мере эффективной компенсации или устранения самого поражения, состав афферентного импульсного потока, поступающего в высшие отделы нервной системы, меняется, соответственно выключаются определенные отделы этой функциональной системы, ранее участвовавшие в компенсаторной деятельности, или включаются новые ее компоненты (принцип обратной афферентации этапов восстановления нарушенных функций). Сохранение достаточно стабильного анатомического дефекта после выздоровления будет давать о себе знать определенной комбинацией афферентации, поступающих в высшие отделы нервной системы, которые на этой основе обеспечат образование стабильной комбинации временных связей и оптимальную компенсацию, т.е. минимальную хромоту при данном поражении (принцип санкционирующей афферентации).

Компенсация, как и любая другая долговременная адаптационная реакция, может проходить четыре основные стадии.

• Стадия срочной компенсации: компенсаторная гиперфункция специфической компенсирующей функциональной системы, выраженный синдром стресса. Если другие приспособительные реакции пораженного организма быстро ликвидируют функциональный дефект, то компенсаторные процессы ограничиваются этой стадией.
• Переходная стадия от срочной компенсации к долговременной: сочетание компенсаторной гиперфункции и синдрома стресса с активацией синтеза нуклеиновых кислот и белков в клетках специфической компенсирующей функциональной системы и формированием системного структурного следа. По мере развития этой стадии функциональный дефект, вызванный поражением, синдром стресса, дефицит энергии в клетках компенсирующей системы постепенно ликвидируются.
• Стадия устойчивой долговременной компенсации: ликвидация или значительное уменьшение функционального дефекта, наличие сформировавшегося структурного следа в компенсирующей функциональной системе и минимальная активация синтеза белка в клетках этой системы, необходимая для обновления увеличивающейся массы структур.
• Стадия функциональной недостаточности может развиваться при большом первоначальном функциональном дефекте, а также в результате дополнительных поражений организма.

На этой стадии происходит переход  компенсаторного процесса в декомпенсацию  за счет двух основных механизмов:

• при большой гипертрофии рост клеток несбалансирован и сопровождается избирательным отставанием массы структур, ответственных за ионный транспорт, энергообеспечение и использование энергии для осуществления физиологической функции;
• после длительного периода гиперфункции и гипертрофии в нервной системе, эндокринных железах и исполнительных органах может развиться своеобразный комплекс локального изнашивания: снижение синтеза нуклеиновых кислот и белков, нарушение обновления структур, гибель части клеток и развитие органного склероза.

Формирование компенсаторных процессов  при любом поражении организма  во многом зависит от его предшествующего  состояния и может быть стимулировано  различными факторами. Наличие у  человека многообразных двигательных навыков и развитие их в процессе тренировочных занятий способствуют компенсации при поражениях нервной системы. У лиц, тренированных физическими нагрузками, компенсация протекает более совершенно.

Э.А. Асратян выделяет три вида влияния  коры, способствующих компенсаторной перестройке нижележащих отделов ЦНС:

• нисходящее влияние коры, определяющее возбудимость, лабильность, тонус и работоспособность подкорковых центров;
• безусловнорефлекторная деятельность коры, обеспечивающая совершенство осуществления безусловных рефлексов;
• условнорефлекторная деятельность коры, ее способность образовывать новые условные рефлексы, с помощью которых достигается наиболее совершенная компенсация.

Анализ отечественной и зарубежной литературы позволяет выделить три  возможные структуры, которые обеспечивают компенсацию функций у больных с поражением нервной системы:

• сохранившиеся элементы поврежденной структуры;
• структуры, близкие в функциональном отношении;
• дополнительные структуры и механизмы.

Заместительные механизмы с  вовлечением этих трех структур нередко  выступают содружественно в компенсаторном акте, однако более вероятно их последовательное включение. Компенсация функций при различных поражениях нервной системы может стать фактором, закрепляющим восстановительные механизмы, возникающие в связи с реституцией и регенерацией, или основным фактором возмещения или замещения утраченных функций. Клиническое значение процесса компенсации в восстановлении нарушенных функций велико, поскольку в отличие от процесса реституции компенсаторные механизмы могут протекать в течение значительно более длительного времени и совершенствоваться под влиянием физической тренировки.