Морфологические изменения в нервной системе при компенсации нарушений функций

Компенсаторные процессы, основанные на форми­ровании новых функциональных связей, вызывают микро- и макроизменения структур, задействованных в компенсации. Эти изменения выражаются в боль­шей дифференциации клеточных объединений, ансам­блей нейронов. Усиленное функционирование нейро­нов спинного мозга в процессе компенсации приводите к росту числа синаптических окончаний на их теле, увеличению их тела, расширению дендритного дере­ва, большему накоплению тигроида в мотонейронах.

Поперечная перерезка половины спинного мозга вызывает увеличение размеров мотонейронов передних рогов, а также размеров их ядер, что в первую оче­редь свидетельствует о повышенной активности этих нейронов. Нейроны обогащаются ядрышковыми и цитоплазматическими рибонуклеопротеидами, белком, SH-группами. То же происходит с пирамидными ней­ронами ипсилатерального полушария, там же наблю­дается увеличение количества перинейрональной глии, в нейронах усиливается синтез РНК, который, видимо, способствует возрастанию количества синап­тических контактов. Рядом с поврежденными и дегенерирующими волокнами отмечается усиленный рост сохраненных волокон и их ветвлений.

Рост и ветвление аксонов возникают в соседних не­рвных волокнах, идущих к денервированной области, или в коллатералях аксона выше повреждения или сдавления. В гиппокампе такой механизм восстанав­ливает до 80% синапсов аксона. Усиление ветвления коллатералей аксона и дендритов при дисфункции их дистальных концов хорошо выражено в нейронах коры мозга, ядрах прозрачной перегородки, гипоталамусе, зрительном бугре, верхних буграх четверохолмия, крас­ном ядре, спинальном ядре тройничного нерва, вент­ральном ядре кохлеарного нерва. В высшей степени ветвление дендритов и аксонов наблюдается при по­вреждении адренергических, холинергических, серо-тонинергических волокон. Усиленное их функциони­рование приводит к активации трофических процес­сов в нейронных и глиальных структурах. Чем рань­ше при развитии дисфункции начинается активация компенсаторных процессов, тем полноценнее и адек­ватнее восстанавливаются функции.

Исследования морфологических изменений в спин­ном мозгу при компенсации, вызванной повреждени­ями, показали, что волокнам спинного мозга свой­ственны не только регенерация, но и функциональ­ное восстановление. Последнее присуще ранним воз­растным группам и наиболее выражено в неонатальном периоде. Регенерация сопровождается усилени­ем синтеза ДНК и РНК, белка, окислительно-восста­новительных процессов, активации системы энерго­обеспечения клетки. У человека регенерация струк­тур спинного мозга весьма несовершенна и имеет ог­раниченное клиническое значение.

В специальных исследованиях показано, что дли­тельная стимуляция, вызывающая усвоение ритма в коре мозга, приводит к увеличению количества глиальных элементов. Длительные невротические состояния изменяют глиальное окружение нейронов, сосудистую реакцию, метаболические процессы в нейронах. В пирамидных нейронах при этом отмечается увеличе­ние ядер. Развитие связей нейронов с близлежащей глией, капиллярами при невротических состояниях свидетельствует о включении в компенсаторные про­цессы при неврозах глиально-сосудистого комплекса.

Этапы компенсации

Нарушения функций мозга, происходящие в дина­мике развития патологического процесса, сопровож­даются расстройствами поведения, изменениями элек­трофизиологических реакций в зоне повреждения, не­специфическим перераспределением катехоламинов и других нейропептидов. Все это приводит к затрудне­ниям нормального взаимодействия между системами.

Параллельно возникает восстановительный процесс формирования новой функциональной системы, обес­печивающей нормализацию их взаимодействия.

На первом этапе компенсации развивается реак­ция генерализации, которая сопровождается вовле­чением в реакцию многих систем и собственных ре­зервов повреждаемой структуры.

На втором этапе, при успешности компенсации, процесс либо локализуется внутри заинтересованной структуры, либо в пределах новой межсистемной орга­низации.

В ряде случаев, когда имеется дублирующая сис­тема, компенсация наступает мгновенно. Например, человек, лишенный одной руки, нужные движения выполняет другой рукой. Однако если эти движения вырабатывались у него как специальные и выполня­лись одной рукой, например, письмо, то в этих случа­ях ранее неписавшую руку нужно обучать писать. Эта необходимость обусловлена тем, что непишущая рука не имеет тех функциональных связей, которые уста­новились в результате обучения в мозгу для реализа­ции движений при письме пишущей руки.

Для развития компенсации путем установления новых связей требуется повторное, иногда многократ­ное применение сочетания успешного выполнения функции с побудительным сигналом. Многократное повторение сочетания формирует динамический сте­реотип обеспечения выполнения компенсируемой функции, упрочение динамического стереотипа уско­ряет и облегчает выполнение нужной реакции.