Болезни моторных единиц

Управление движениями осуществляется в конечном счете через вовлечение двигательных (моторных) единиц. Каждая двигательная еди­ница состоит из мотонейрона и группы мышечных волокон, которые этот мотонейрон иннервируют.

• повреждения мотонейронов;

• нарушений передачи возбуждения с окончаний двигательных аксо­нов на мышцу;

• повреждения самой мышцы.

В свою очередь повреждения мотонейронов могут быть обусловле­ны первичным повреждением тел мотонейронов (нейронопатии) или пер­вичным повреждением аксонов мотонейронов (аксонопатии).

Для поражения моторных единиц характерны мышечная слабость и ослабление рефлексов соответствующих мышц. Если болезнь обуслов­лена нарушением нервных влияний на мышцу, как это бывает при гибели мотонейронов или блокаде нервно-мышечной передачи, наблюдаются

прогрессирующая атрофия мышц и появление в денервированных мыш­цах спонтанной электрической активности, в том числе спонтанных по­тенциалов действия. В одних случаях такие потенциалы возникают одно­временно в целых группах мышечных волокон, принадлежащих одной или нескольким двигательным единицам, тогда вызываемые ими мышечные сокращения можно обнаружить визуально (фасцикуляция мышц); в дру­гих случаях они возникают асинхронно в отдельных мышечных волокнах. Такую активность (фибрилляцию мышц) можно выявить с помощью элек­тромиографии.

Происхождение спонтанной электрической активности в денерви­рованных мышцах не известно. Фибрилляцию связывают с появлением на цитоплазматической мембране денервированных мышечных волокон особых ацетилхолиновых рецепторов, которые распределяются по всей поверхности волокон и увеличивают чувствительность волокон к ацетил­холину.

Острое специфическое поражение мотонейронов может быть выз­вано, например, вирусом полиомиелита — возбудителем детского спи­нального паралича.

Амиотрофический боковой склероз характеризуется прогресси­рующей гибелью мотонейронов спинного мозга, ствола мозга и коры го­ловного мозга. Остаются сохранными мотонейроны глазодвигательных мышц и нейроны, контролирующие произвольные сфинктеры мочевого пузыря и прямой кишки (механизм не ясен). Не страдают и чувствитель­ные нейроны. Поскольку при амиотрофическом боковом склерозе по­гибают и низшие, и высшие мотонейроны, симптоматика болезни не ук­ладывается только в симптоматику поражения моторных единиц. Характерные признаки повреждения низших мотонейронов (атрофия мышц, спонтанная электрическая активность мышц) парадоксально со­четаются с повышением сухожильных рефлексов — признаком повреж­дения высших мотонейронов. При некоторых формах амиотрофического бокового склероза поражаются преимущественно мотонейроны череп­ных нервов. Это вызывает дизартрию (нарушение речи), дисфагию (на­рушение глотания). Такой вариант болезни называют прогрессирующим бульбарным параличом. Иногда болезнь ограничивается повреждением мотонейронов спинного мозга — спинальная мышечная атрофия. В на­чале болезни, когда погибает лишь небольшое число мотонейронов, воз­можна компенсация — восстановление иннервации мышечных волокон за счет новообразующихся коллатералей аксонов переживающих мотоней- 331 ронов. По мере прогрессирования гибели мотонейронов увеличивается и мышечная атрофия.

Причиной амиотрофического бокового склероза может быть вирус­ная инфекция.

Первичные повреждения аксонов мотонейронов обнаруживают при болезнях периферических нервов (периферических нейропатиях). Симптомами таких повреждений являются мышечная слабость, угасание сухожильных рефлексов, затем мышечная атрофия и фасцикуляция. На­рушение движений, как правило, сочетается с нарушением чувствитель­ности, а в некоторых случаях с расстройствами вегетативных функций.

Периферические нейропатии могут быть острыми и хронически­ми. Острые нейропатии часто являются следствием банальных респира­торных инфекций. Тяжесть возникающих при этом расстройств может быть различной — от слабых преходящих парезов различной локализа­ции до тяжелых парезов дыхательных мышц, при которых необходима искусственная вентиляция легких. В патогенезе многих острых перифе­рических нейропатий предполагают участие аутоиммунных механизмов.

Хронические периферические нейропатии могут быть обусловлены многими причинами, включая наследственные болезни обмена веществ (острая перемежающаяся порфирия), диабет, дефицит витамина В₁₂, ин­токсикации (например, свинцовые), алкоголизм и недостаточность тиа­мина, опухоли, болезни иммунной системы (множественная миелома, макроглобулинемия Вальденстрема) и др.

Нейропатии делят на демиелинизирующие и аксональные. При демиелинизирующих нейропатиях первично разрушается миелиновая оболочка аксонов при относительной сохранности самих аксонов. Как правило, разрушаются отдельные интернодальные участки миелиновой оболочки, образованные одиночными шванновскими клетками. Утрата миелина сопровождается замедлением проведения или (при распрост­раненной демиелинизации) полной блокадой проведения нервных им­пульсов.

При аксональных нейропатиях первично поражаются аксоны пери­ферических нервов. При этом скорость проведения возбуждения не ме­няется.

В патогенезе периферических нейропатий участвуют различные ме­ханизмы, прежде всего изменения кровоснабжения нервов, вызванные повреждением сосудов периферических нервов (vasa nervorum). Изме­нения эндоневральных сосудов особенно выражены при диабете (они являются главной причиной диабетических нейропатий), хотя их выявля­ют в той или иной степени при всех болезнях периферических нервов. Другой механизм периферических нейропатий — нарушения аксонально­го транспорта веществ, необходимых для поддержания жизнедеятельнос­ти аксона. Расстройства аксонального транспорта могут быть связаны с 332 нарушениями кровоснабжения нерва, но могут возникать и по другим при­чинам, например в связи с повреждением нейротубулей и нейрофиламен- тов, как это бывает при отравлениях свинцом, приеме некоторых цито­статических препаратов (винкристин) и при хронической алкогольной интоксикации. Еще один механизм периферических нейропатий — раз­рушение миелиновой оболочки нерва, который может быть обусловлен появлением в крови антител к основному белку миелина, прямым разру­шением миелина специальными демиелинизирующими токсинами (ток­сином дифтерии) или результатом гибели шванновских клеток.

Нарушение деятельности моторных единиц возникает в резуль­тате блокады высвобождения ацетилхолина из окончаний двигательных аксонов. Характерным примером такой патологии является ботулизм —- болезнь, вызываемаятоксином ботулизма (ботулотоксином), продуктом жизнедеятельности анаэробных клостридий Cl.botulinum.

Как и все молекулы токсинов клостридий, молекула ботулотоксина состоит из тяжелой (100 кД) и легкой (50 кД) полипептидных цепей, соеди­ненных между собой дисульфидной связью и нековалентными связями. Тяжелая цепь ответственна за связь молекулы токсина с мембраной нерв­ных терминалей и за последующую интернализацию (проникновение внутрьтерминалей) токсина. Собственно токсический эффект — прекра­щение высвобождения ацетилхолина в ответ на нервный импульс — обус­ловлен действием легкой цепи, которая каким-то образом прерывает связь между вызываемым нервным импульсом увеличением концентра­ции цитоплазматического кальция в окончаниях двигательного аксона и выбросом из них ацетилхолина.

Прогрессирующее ослабление высвобождения ацетилхолина в хо­линергических синапсах соматической и вегетативной нервной системы обусловливают клинические симптомы ботулизма: сухость во рту, парез аккомодации (расширение зрачков), диплопия (двоение предметов пе­ред глазами в результате пареза глазодвигательных мышц), расстрой­ства речи (парез мышц мягкого неба и гортани), парезы лицевых мышц, тахикардия (ослабление тонуса блуждающего нерва), слабость скелет­ной мускулатуры. Самое серьезное осложнение — паралич дыхательных мышц. Эффективное лечение отсутствует.

Нарушение высвобождения ацетилхолина из окончаний двигатель­ных аксонов лежит в основе мышечной слабости, характеризующей син­дром Ламберта—Итона, который наблюдается чаще всего у больных мел­коклеточной карциномой легкого, хотя может возникнуть и вне связи с опухолевым процессом. Установлено, что в крови больных синдромом Ламберта—Итона имеются антитела (IgG) к структурам потенциалзави­симых кальциевых каналов на мембране окончаний двигательных аксо­нов. В норме эти каналы обеспечивают вход Са⁺⁺ в терминаль во время деполяризации ее мембраны нервным импульсом. Повреждение кальци­евых каналов антителами нарушает вход кальция и таким образом сни­жает выброс ацетилхолина. Полагают, что когда синдром связан с опухо­лями, антитела, взаимодействующие с Са-каналами, возникают на самом 333

деле против антигенов опухолевых клеток, имеющих сходство с экстра- клеточными эпитопами кальциевых каналов.

Болезни моторных единиц могут быть вызваны нарушением вза­имодействия ацетилхолина с его рецептором на постсинаптической мем­бране (на мембране концевой пластинки), что наблюдают при тяжелой миастении (Myasthenia gravis). Болезнь характеризуют мышечная сла­бость, быстрая мышечная утомляемость и весьма быстрое (но преходя­щее) ослабление болезненных симптомов после введения блокаторов холинэстеразы. Как правило, на ранних стадиях поражаются мышцы го­ловы, что приводит к опущению одного или обоих век (птоз), диплопии, расстройствам речи, жевания и глотания.

В основе тяжелой миастении лежит снижение числа ацетилхоли­новых рецепторов (до 1 /3 от нормального) на мембране концевых пласти­нок волокон скелетных мышц, сочетающееся с упрощением морфологии нервно-мышечных соединений, — сглаживанием складок постсинапти­ческой мембраны, увеличением ширины синаптических щелей. Сниже­ние числа ацетилхолиновых рецепторов влечет за собой уменьшение по­тенциала концевой пластинки, который может оказаться ниже порогового для возбуждения мышечного волокна. Число волокон, в которых потен­циал мембраны концевой пластинки не достигает пороговой величины, резко возрастает при повторном возбуждении нерва, поскольку выброс ацетилхолина на повторные нервные импульсы и в норме прогрессивно уменьшается. Это объясняет феномен быстрого мышечного утомления при миастении.

Уменьшение числа ацетилхолиновых рецепторов на мембране концевой пластинки, как и нарушения структуры нервно-мышечных контактов, — результат появления в крови больных миастенией антител (IgG) к рецепторам ацетилхолина. Взаимодействие двухвалентных анти­тел с ацетилхолиновыми рецепторами приводит к образованию перекре­стных связей между рецепторами, к стягиванию рецепторов в относи­тельно крупные мембранные кластеры, которые быстро проникают внутрь путем эндоцитоза и разрушаются внутри клетки с помощью лизосомаль­ных ферментов. Образование комплексов антиген—антитело активирует комплемент, который также участвует в разрушении постсинаптической мембраны.

Механизм развития аутоиммунного ответа при тяжелой миастении не выяснен. Возможно, что начало ответа связано с патологией вилочко­вой железы, которую можно обнаружить у 75 % всех больных. Известно, что вилочковая железа содержит миоподобные клетки, на поверхности которых располагаются ацетилхолиновые рецепторы, и по разным при­чинам эти клетки могут подвергаться иммунной атаке со стороны окру­жающих их иммунокомпетентных клеток. Другая возможность появления аутоантител — иммунный ответ на инфекционные агенты (вирусы), име­ющие в своем составе антигены, гомологичные структурам рецептора для ацетилхолина.

) Болезни двигательных единиц могут быть обусловлены бло­кадой холинэстеразы, как это бывает, например, при отрав­лениях фосфорорганическими соединениями, к числу кото­рых относятся некоторые боевые отравляющие вещества (табун, зарин, зоман) и пестициды (хлорофос, тиофос).

Все указанные вещества инактивируют ацетилхолинэстеразу, что сопровождается замедлением разрушения ацетилхолина в холинергичес­ких синапсах, «сверхвозбуждением» М- и Н-холинорецепторов, а затем блокадой синаптической передачи в результате избыточного накопления ацетилхолина.

К симптомам, связанным с возбуждением М-холинорецепторов, относятся миоз (сужение зрачка), усиленное выделение секрета слизис­тыми оболочками носа, бронхов, бронхоспазм, кашель, тошнота, рвота, кардиоспазм, спазм мускулатуры кишечника, брадикардия, частое непро­извольное мочеиспускание и другие симптомы. Активация и последую­щая блокада Н-холинорецепторов приводит к непроизвольным беспоря­дочным сокращениям, а затем вялому параличу скелетных мышц и диафрагмы, преходящей гипертензии и последующему падению артери­ального давления. При вдыхании больших доз нервных ядов судороги, блокада нервно-мышечной передачи, обструкция дыхательных путей и остановка дыхания развиваются в течение 1—2 мин.

Патология двигательных единиц может быть обусловлена болезня­ми собственно мыщц — миопатиями. Различают врожденные и приоб­ретенные миопатии. К врожденным миопатиям относятся, например, мышечная дистрофия Дюшенна — болезнь, наследуемая по рецессивно­му, связанному с полом типу, которая характеризуется прогрессирующей дистрофией скелетной мускулатуры. В основе болезни — патология кле­ток скелетных мышц. В крови увеличено содержание цитоплазматичес­ких ферментов (креатинфосфокиназы, глутамат-оксалоацетаттрансами- назы, лактатдегидрогеназы).

К врожденным миопатиям относится также миотоническая мышеч­ная дистрофия, при которой мышечная слабость сочетается с замед­лением расслабления мышцы. Болезнь обусловлена не вполне ясной патологией цитоплазматической мембраны, которая способствует воз­никновению повторных потенциалов действия и длительному сокраще­нию мышцы.

Дерматомиозит — приобретенная миопатия, характеризуется по­краснением кожи верхней части туловища, лица, кожи над суставами и слабостью преимущественно проксимальных мышц конечностей. Пато­генез болезни неизвестен, предполагается роль иммунных механизмов. В 10 % всех случаев у взрослых имеется связь со злокачественными но- вобразованиями.

12.6.1.2.