ДИЗРЕГУЛЯЦИОННАЯ ПАТОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Под редакцией академика РАМН Е.И. Гусева, академика РАМН Г.Н. Крыжановского Медицинское информационное агентство Москва 2009 УДК 616.8 ББК 56.12 Д44 Д44 Дизрегуляционная патология нервной системы / Под ред. Е.И. Гусева, Г.Н. Крыжановского. — М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2009. — 512 с. ISBN 978-5-8948-1721-7 Дизрегуляционная патология представляет собой новое направление в системе медико-биологических наук. Книга состоит из двух частей. В 1-й части освещены фундаментальные механизмы и общие закономерности дизрегуляционной патологии нервной системы. Во 2-й части подробно описаны патогенез, клиническая картина, дизрегуляторные процессы и принципы терапии при эпилепсии, каналопатиях, синдроме вегетативной дистонии, паническом расстройстве, неврогенных болевых синдромах, патологиях мозга, паркинсоническом синдроме. Представлены результаты исследований состояния разных нейромедиаторных и нейропептидных систем при различных формах патологии нервной системы. Показана существенная роль дизрегуляционной патологии в патогенезе таких заболеваний, как шизофрения, болезнь Паркинсона и др. Для неврологов, патофизиологов, психиатров, студентов старших курсов медицинских вузов. УДК 616.8 ББК 56.12 Книга издана при поддержке фирмы Материа Медика ISBN 978-5-8948-1721-7 © Коллектив авторов, 2009 © Оформление. ООО «Медицинское информационное агентство», 2009 Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой-либо форме без письменного разрешения владельцев авторских прав. ОГЛАВЛЕНИЕ Список сокращений ............................................................................................. 12 Часть I. Общая дизрегуляционная патология нервной системы Глава 1. Фундаментальные механизмы и общие закономерности дизрегуляционной патологии нервной системы .............................................................................. 19 1.1. Общие положения ....................................................................................... 19 1.2. Функциональный покой, возбуждение и торможение нейронов............................................................................................................ 23 1.3. Растормаживание......................................................................................... 25 1.4. Нейропластичность .................................................................................... 32 1.4.1. 1.4.2. 1.4.3. 1.4.4. Общие положения ................................................................................... 32 Пластические изменения нейрона..................................................... 33 Пластические изменения синапса ..................................................... 34 Структурно-функциональные изменения в нервной системе при пластических перестройках ......................................................... 37 1.4.5. Патологические эффекты нейропластичности ............................. 40 1.5. Эндогенез нейропатологических процессов ................................. 45 1.6. Принцип двойственной функциональной посылки и его нарушение ............................................................................................ 47 1.7. Многофакторность патогенеза нервных расстройств ............. 48 1.8. Физиологические и патологические интеграции в нервной системе ........................................................................................ 50 1.8.1. Физиологические интеграции ............................................................ 50 5 Оглавление 1.8.2. Патологические интеграции ................................................................ 51 1.8.3. Молекулярные патологические интеграции в нервной системе .................................................................................... 52 1.8.4. Генератор патологически усиленного возбуждения.................... 54 1.8.5. Патологическая детерминанта ............................................................ 57 1.8.6. Патологическая система ....................................................................... 60 1.9. Внутриклеточная сигнальная система нейрона и ее дизрегуляция (основные данные) ............................................. 63 1.9.1. Общие положения ................................................................................... 63 1.9.2. Молекулярные процессы в системе внутриклеточной сигнализации нейрона ........................................................................... 64 1.9.3. Дизрегуляция Са-гомеостаза .............................................................. 67 1.9.4. Дизрегуляционные эффекты гипоксии, ишемии и энергетического дефицита ................................................................ 69 1.10. Дизрегуляция синаптических процессов (основные данные) ...................................................................................... 74 1.10.1. 1.10.2. 1.10.3. 1.10.4. 1.10.5. Общие сведения о синаптических процессах ................................ 74 Нарушения пресинаптических механизмов .................................. 74 Нарушения постсинаптических механизмов ................................ 80 Инактивация медиаторов ..................................................................... 82 Повышение пропускной способности синапса ............................. 83 1.11. Гибель нейрона: апоптоз, некроз, митотическая катастрофа ........................................................................ 84 1.11.1. Апоптоз ....................................................................................................... 85 1.11.2. Некроз ......................................................................................................... 91 1.11.3. Митотическая катастрофа нейрона .................................................. 97 1.12. Эпилептогенез и эпилепсия .................................................................100 1.12.1. Эпилептический очаг и эпилептизация нейронов .....................102 1.12.2. Эпилепсия ................................................................................................105 1.13. Ионные каналы и их дизрегуляция .................................................107 1.14. Водный гомеостаз в мозге, водные каналы и их дизрегуляция .....................................................................................110 1.15. Нейромедиаторная и нейрорецепторная дизрегуляция ......112 1.16. Глутаматная система, ее патогенетические связи с другими медиаторными системами..............................................115 1.16.1. Общие положения .................................................................................115 1.16.2. Глутаматный цикл .................................................................................116 1.16.3. Патогенетические связи глутаматной системы с другими нейротрансмиттерными системами при дизрегуляционной патологии ЦНС ......................................................................................118 6 Оглавление 1.17. Антагонистическая регуляция в нервной системе, антисистемы..................................................................................................121 1.17.1. 1.17.2. 1.17.3. 1.17.4. 1.17.5. Общие положения .................................................................................121 Антисистемы ...........................................................................................122 Антиноцицептивная система.............................................................123 Антиэпилептическая система............................................................124 Парадоксальные эффекты электростимуляции структур антисистем ...............................................................................................127 1.17.6. Искусственные антисистемы как саногенетические механизмы ................................................................................................128 1.17.7. Общий интегративный контроль .....................................................129 1.18. Нейротрофическая регуляция и дизрегуляция ........................131 1.18.1. Общие положения .................................................................................131 1.18.2. Нейротрофические факторы .............................................................131 1.18.3. Влияние трофических факторов на жизнеспособность нейронов ...................................................................................................133 1.18.4. Влияние НТФ на рост и регенерацию нейронов .......................135 1.18.5. Патологические трофические эффекты ........................................136 1.18.6. Нейродистрофический процесс и нейродистрофическая язва .............................................................138 1.18.7. Нейротрофические системы и их дизрегуляция ........................141 1.19. Дизрегуляционная нейросоматическая патология .................143 1.20. Физиологическая и патологическая функциональные системы ............................................................................................................148 1.20.1. Общие положения .................................................................................148 1.20.2. Механизмы формирования физиологических и патологических функциональных систем .................................151 1.20.3. Общий интегративный контроль ЦНС (мозга) .........................152 1.21. Следовые реакции в патологии нервной системы и рецидивы патологических процессов .........................................153 1.22. Дизрегуляционная патология высшей нервной деятельности и поведения.....................................................................155 1.23. Сенситизация и десенситизация функциональных структур...........................................................................................................160 1.24. Информационная патология нервной системы ........................162 1.25. Некоторые замечания об участии генетического аппарата в дизрегуляционной патологии .....................................165 1.26. Роль афферентных и эфферентных структур в осуществлении реакций нервной системы ..............................169 Литература ................................................................................................................170 7 Оглавление Часть II. Частная дизрегуляционная патология нервной системы Глава 2. Эпилепсия и дизрегуляционная патология .............195 Литература ................................................................................................................210 Глава 3. Динамика патологической системы при эпилепсии с позиций дизрегуляционной патологии (клинико-электроэнцефалографический анализ) ... 215 3.1. Патологическая система при эпилепсии ......................................216 3.1.1. Роль нейрофизиологических, нейрохимических, морфологических механизмов в эпилептогенезе при парциальной эпилепсии..............................................................216 3.1.2. Эпилептическая система при генерализованной эпилепсии .................................................................................................221 3.2. Фармакологическая регуляция эпилептогенеза ......................224 3.3. Клинико-энцефалографическая характеристика патологической системы при подавлении генератора возбуждения .................................................................................................228 3.3.1. Психические нарушения в стадии ремиссии припадков .........228 3.3.2. Некоторые другие расстройства регуляции при ремиссии эпилепсии .................................................................................................235 3.3.3. Характеристика ЭЭГ-параметров при эпилепсии в стадии ремиссии .................................................................................235 3.4. Заключение ...................................................................................................239 Литература ................................................................................................................239 Глава 4. Дизрегуляция антиэпилептической системы ........246 4.1. Структура антиэпилептической системы ....................................247 4.2. Взаимоотношения структур антиэпилептической системы ............................................................................................................253 4.3. Взаимоотношения эпилептической и антиэпилептической систем ............................................................257 4.4. Участие структур антиэпилептической системы в реализации эффектов антиэпилептических препаратов ...264 Литература ................................................................................................................269 Глава 5. Каналопатии ......................................................................................275 5.1. Натриевые каналы (Na-каналы)........................................................277 8 Оглавление 5.1.1. Скелетно-мышечные натриевые каналопатии ............................280 5.1.2. Сердечные натриевые каналопатии ................................................283 5.1.3. Нейрональные натриевые каналопатии ........................................285 5.2. Хлорные каналы (Сl-каналы) .............................................................285 5.2.1. Лигандзависимые Сl-каналы ............................................................286 5.2.2. Потенциалзависимые Cl-каналы .....................................................287 5.3. Кальциевые каналы (Са-каналы) .....................................................289 5.3.1. Са-каналы плазматической мембраны ..........................................290 5.3.2. Са-каналы Ри-рецепторов ..................................................................293 5.3.3. Скелетно-мышечные кальциевые каналопатии .........................294 5.3.4. Нейрональные кальциевые каналопатии ......................................296 5.3.5. Дисфункции Са-каналов при аутоимунных заболеваниях ....298 5.4. Калиевые каналы (K-каналы) ............................................................299 5.4.1. Потенциалзависимые K-каналы (KV-каналы) ............................299 5.4.2. Кальцийзависимые K-каналы (KСа-каналы) ...............................300 5.4.3. K-каналы внутреннего выпрямления (Kir–каналы) .................302 5.4.4. АТФзависимые K-каналы (KАТФ-каналы) ...................................303 5.4.5. G-белок-управляемые K-каналы .....................................................304 5.4.6. β-субъединицы K-каналов..................................................................305 5.4.7. Сердечные калиевые каналопатии ..................................................306 5.4.8. Нейрональные калиевые каналопатии ..........................................307 5.5. Лигандзависимые неселективные ионные каналы .................309 5.5.1. Никотиновые ацетилхолиновые рецепторы (Н-АХ-рецепторы) ................................................................................309 5.5.2. Врожденная миастения .......................................................................311 5.5.3. Эпилепсия ................................................................................................312 5.5.4. Миастения гравис ..................................................................................312 5.5.5. Каналы, регулируемые циклическими нуклеотидами (ЦН-каналы) ...........................................................................................313 5.6. Принципы терапии каналопатий ......................................................314 5.7. Заключение ...................................................................................................315 Литература ................................................................................................................317 Глава 6. Синдром вегетативной дистонии .....................................323 6.1. Принципы функционирования вегетативной нервной системы ........................................................................................323 6.2. Терминология и классификация .......................................................325 6.3. Структура синдрома вегетативной дистонии ............................326 6.3.1. Синдром периферической вегетативной недостаточности ....326 6.3.2. Ангиотрофоалгический синдром .....................................................330 9 Оглавление 6.3.3. Психовегетативный синдром ............................................................331 6.4. Нозологическая принадлежность СВД .........................................335 6.5. Принципы терапии СВД .......................................................................337 Глава 7. Положительные эмоции, нейрохимические пути воздействия на дизрегуляцию и болезни ...................338 Литература ................................................................................................................347 Глава 8. Паническое расстройство .......................................................353 8.1. Клиника ...........................................................................................................353 8.2. Нейрофизиологические аспекты патогенеза..............................358 8.3. Терапевтические подходы .....................................................................368 Литература ................................................................................................................373 Глава 9. Сон и эпилепсия .............................................................................374 9.1. Общие механизмы сна и эпилепсии ................................................374 9.2. ГАМКергические системы мозга .......................................................375 9.3. Эпилептическая активность во сне: полисомнографические и экспериментальные данные ........381 9.4. «Эпилепсия сна» и «эпилепсия бодрствования» .....................383 9.5. Сон-ассоциированные эпилептические синдромы .................385 9.6. Структура сна при эпилепсии ............................................................386 9.7. Антиконвульсанты и структура сна ................................................387 9.8. Перспективы изучения сна при эпилепсии.................................388 Литература ................................................................................................................390 Глава 10. Неврогенные болевые синдромы: механизмы развития и принципы патогенетической терапии .................................................................................................396 10.1. Клинико-патофизиологические особенности неврогенной боли .......................................................................................398 10.2. Патогенетические принципы лечения неврогенной боли .......................................................................................407 Литература ................................................................................................................415 Глава 11. Уровни нейрохимической дизрегуляции при патологии мозга..................................................................423 11.1. Современные принципы организации систем химической регуляции мозга ..............................................................427 10 Оглавление 11.2. Уровни химической регуляторной дезинтеграции при ишемической патологии мозга..................................................430 11.3. Уровни химической регуляторной дезинтеграции при возрастных и нейродегенеративных заболеваниях мозга....................................................................................448 11.4. Апоптоз нейрональных структур. Роль медиаторов, пептидов и нейротрофических факторов .....................................454 11.5. Заключение ...................................................................................................461 Литература ................................................................................................................463 Глава 12. Нарушение взаимоотношений регуляторных систем в патогенезе паркинсонического синдрома .............................................................................................472 12.1. Ацетилхолинергическая и дофаминергическая системы .....473 12.2. Ацетилхолинергическая, дофаминергическая и глутаматергическая системы ...........................................................475 12.3. Дофаминергическая, глутаматергическая и ГАМКергическая системы ................................................................479 12.4. Дофаминергическая и серотонинергическая системы .........480 12.5. Серотонинергическая и ГАМКергическая системы...............483 12.6. Дофаминергическая и норадренергическая системы ............484 12.7. Гистамин- и серотонинергические системы................................484 12.8. Дофаминергическая система и система субстанции Р .........484 12.9. Дофаминергическая, серотонинергическая и галанинергическая системы .............................................................487 12.10. Дофаминергическая, глутаматергическая и нейротензинергическая системы ..................................................487 12.11. Дофаминергическая, ГАМКергическая, глутаматергическая и аденозинергическая системы .............488 12.12. Каннабиноидная система ......................................................................491 Литература ................................................................................................................498 11