При поражении задних рогов спинного мозга возникает. Топическая диагностика заболеваний спинного мозга. В позвоночном канале простирается от уровня нижнего края большого затылочного отверстия до межпозвоночного диска между I и II поясничными позвонками. В
ФОСФАТАЗЫ - ферменты, катализирующие расщепление сложноэфирных связей в моноэфирах фосфорной кислоты с образованием свободного ортофосфата; относятся к классу гидролаз, подклассу гидролаз фосфорных моноэфиров (КФ 3.1.3).
Ф. присутствуют во всех животных и растительных организмах и занимают важное место в клеточном метаболизме; биол. роль Ф. связана с их участием в обмене углеводов (см. Углеводный обмен), нуклеотидов (см. Нуклеиновые кислоты) и фосфолипидов (см. Фосфатиды), а также с образованием костной ткани (см. Кость). Изменение активности нек-рых Ф. в крови служит ценным диагностическим признаком при ряде заболеваний. Генетически обусловленное нарушение синтеза или ферментативной полноценности нек-рых Ф. является причиной тяжелого наследственного заболевания (см. Гипофосфатазия).
По характеру каталитического действия все Ф. представляют собой фосфомоноэстеразы, расщепляющие сложноэфирную связь гидролитичеспим путем. Систематическое название этих ферментов всегда включает термин «гидролаза» (наименование «фосфатазы» является рабочим, образованным от названия субстрата). Ф. могут рассматриваться как фосфотрансферазы (см.), поскольку способны катализировать перенос фосфатного остатка на молекулы других акцепторов, кроме воды, но т. к. вода является физиологически главным и самым активным акцептором, то фосфатазы причисляют к гидролазам (см.).
Субстратная специфичность
Большинство Ф. относится к числу ферментов (см.), имеющих сравнительно широкую субстратную специфичность. Однако нек-рые Ф. отличаются ограниченным кругом превращаемых субстратов. Это, в первую очередь, ферменты, действующие на фосфорные производные сахаров, а также нуклеотидазы (см.), расщепляющие мононуклеотиды. Во многих тканях Ф. представлены множественными формами, различающимися по своим каталитическим и физическим свойствам (см. Изоферменты). У фосфатаз из разных биол. источников также наблюдают различия в субстратной специфичности и каталитической активности. Нек-рые Ф. обнаруживают сходство с ферментами, относящимися к другим группам. Так, существуют Ф., способные катализировать реакции перефосфорилирования (см.) или расщеплять кислотно-ангидридную пирофосфатную связь (см. Пирофосфатазы). Напр., глюкозо-6-фосфатаза (D-глюкозо-б-фосфат фосфогидролаза; КФ 3.1.3.9) по субстратной специфичности и каталитическим свойствам весьма напоминает фосфотрансферазы (КФ 2.7.1.62 и 2.7.1.79), а также неорганическую пирофосфатазу (КФ 3.6.1.1).
Механизм действия
Для многих Ф. установлена трехмерная структура их молекул и предложены детальные хим. механизмы каталитического действия. Предполагают, что в процессе каталитического акта принимают кооперативное (сочетанное) участие несколько различных групп, локализованных на поверхности молекулы фермента в активном центре. Одной из таких Ф. является глюкозо-6-фосфатаза. Этот фермент, связанный с микросомной фракцией клеток, наряду с гидролизом глюкозо-6-фосфата катализирует перенос фосфатной группы от неорганического пирофосфата (см. Фосфор) на глюкозу (см.), а также реакцию обмена между глюкозой и глюкозо-6-фосфатом. Исследования кинетики гидролитической, трансфе-разной и обменной реакций (см. Кинетика биологических процессов) показали, что их механизм носит характер двухстадийного переноса, в к-ром в качестве промежуточного соединения (интермедиата) образуется фосфофермент, или фосфорил-фермент. При этом переносимая фосфатная группа в молекуле фермента связывается с остатком гистидина (см.). Для проявления активности глюкозо-б-фосфатазе необходим ион двухвалентного металла. В соответствии с предполагаемым (с долей известного упрощения) механизмом реакции ион металла связывается с отрицательно заряженной фосфатной группой субстрата, а реакционно-способный остаток гистидина, обладающий нуклеофильными свойствами,- с атомом фосфора, что и приводит к образованию фосфофермента. Последний затем либо подвергается гидролизу, либо взаимодействует с нуклеофильными группами акцепторных молекул (напр., с гидроксильными группами сахаров) с образованием конечных продуктов реакции и высвобождением свободного от фосфата фермента.
Не все фосфатазные реакции протекают с образованием промежуточного фосфофермента, в к-ром фосфо-рилирован остаток гистидина. Когда реакцию катализирует щелочная фосфатаза (КФ 3.1.3.1), выделенная из тканей млекопитающих или из бактерий, фосфорилированию в молекуле фермента подвергается остаток серина (см.). Фермент представляет собой цинксодержащий металлопротеид (см. Металлопротеиды), в к-ром 2-3 грамм-атома цинка приходятся на 1 моль белка. Ионы цинка или другого металла необходимы для проявления каталитической активности щелочной фосфатазы и, возможно, для стабилизации нативной структуры молекулы фермента. Двухвалентные катионы Со 2+ , Mg 2+ и Mn 2+ активируют Ф., выделенные из различных тканей, в то время как ионы Be 2+ и комплексообразующие агенты (напр., ЭДТА) являются ингибиторами этих ферментов. Механизм действия щелочной фосфатазы сходен с тем механизмом, к-рый постулирован для глюкозо-6-фосфатазы, но атом фосфора взаимодействует не с гистидиновым, а с сериновым остатком молекулы фермента.
Для других фосфатаз, напр, для фруктозо-бисфосфатазы (КФ 3.1.3.11), данных об образовании фосфофермента пока нет. Возможно, что катализируемая ею ферментативная реакция протекает по одностадийному согласованному механизму, а не путем двухстадийного переноса.
Методы определения
Большинство способов определения активности Ф. основано на измерении количества неорганического фосфата (образующегося в результате реакции, катализируемой этими ферментами) с помощью различных колориметрических методов (см. Колориметрия), к-рые связаны с восстановлением фосфомолибденовой к-ты. Классическим способом определения активности Ф. является метод Боданского с использованием в качестве субстрата бета-глицерофосфата (см. Боданского метод). Часто на практике удобнее измерять количество фенола, высвободившегося из арил-фосфомоноэфира. Так, для определения активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови широко применяют метод Кинга - Армстронга (см Кинга-Армстронга метод), основанный на том же принципе метод Дженнера - Кея или их модификации. Наиболее чувствительным методом определения активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови является метод Бессея (см. Бессея методы). Для определения активности кислой фосфатазы широко применяют метод Гутман - Гутмана. Эти стандартные методы определения активности Ф. в сыворотке крови предусматривают использование в качестве субстратов моно-фосфорных эфиров фенола, n-нитрофенола, фенолфталеина или тимолфталеина. Образовавшиеся в результате реакции свободные фенолы (см.) определяют спектрофотометрически (см. Спектрофотометрия). Большой чувствительностью обладают методы измерения фосфатазной активности с применением флюоресцентных субстратов, таких как бета-нафтилфосфат и 3-О-метилфлюоресцеинфосфат (см. Флюорохромы). Следовые количества пирофосфата, меченного 32 P, можно определить осаждением его молибдатом аммония и триэтиламином в присутствии немеченого носителя. Чувствительность этого радиоизотопного метода составляет ок. 3 нг.
Кислая и щелочная фосфатазы
Среди Ф. наиболее широко распространены и изучены две группы ферментов - щелочные и кислые фосфатазы. Обладая широкой субстратной специфичностью, эти ферменты заметно различаются по своим свойствам в зависимости от источника, из к-рого они выделены. Их субстратами могут быть различные моноэфиры ортофосфорной к-ты - как алифатические, напр, глицерол-1- и глицерол-2-фосфаты, так и ароматические, напр. 4-нитрофенилфосфат; в то же время эти ферменты неактивны в отношении ди- и три эфиров фосфорных кислот (см.). Большое различие между кислыми и щелочными Ф. наблюдают при их действии на серосодержащие эфиры. Щелочная фосфатаза гидролизует S-замещенные моноэфиры тиофосфорной к-ты, напр. цпстеамин-S-фосфат; для действия кислой фосфатазы, по-видимому, необходим кислород расщепляемой эфирной связи: кислая фосфатаза гидролизует О-замещенные моноэфиры тиофосфорной к-ты, напр. O-4-нитрофенилтнофосфат.
Щелочная фосфатаза (фосфомоноэстераза; КФ 3.1.3.1) проявляет максимальную активность при pH 8,4- 9,4 и катализирует гидролиз почти всех фосфомоноэфиров с образованием неорганического фосфата и соответствующего спирта, фенола, сахара и др. Щелочная фосфатаза содержится в большинстве тканей и жидкостей организма человека и животных, а также в растениях и микроорганизмах. У человека особенно высокая активность этого фермента отмечается в эпителии тонкой кишки, почках, костях, печени, лейкоцитах и др. Широко используемым источником щелочной фосфатазы является окостеневающий хрящ, что указывает на возможную роль этого фермента в процессах кальцификации костной ткани. Наличие активной щелочной фосфатазы характерно для тканей, связанных с транспортом питательных веществ, она часто присутствует в развивающихся тканях и секреторных органах. Щелочная фосфатаза практически отсутствует в мышцах, зрелой соединительной ткани и эритроцитах, этим ферментом бедны также стенки сосудов и гиалиновый хрящ.
Щелочная фосфатаза обладает чрезвычайно широким изоферментным спектром. С помощью иммуно-химических и электрофоретических методов было показано, что между ее изоферментами (см.) имеются выраженные физико-химические и каталитические различия. При электрофорезе в полиакриламидном геле щелочная фосфатаза, полученная из слизистой оболочки кишечника, остается вблизи места внесения р-ра фермента в гель (линии старта), а щелочная фосфатаза, выделенная из печени, движется в сторону анода вместе с фракцией ά1- или α2-глобулинов (рис.). Электрофоретическое разделение сывороточной щелочной фосфатазы при повышении ее активности дает возможность установить костное или печеночное происхождение фермента, выброс к-рого обусловил возросшую активность щелочной фосфатазы в крови. В сыворотке крови в норме основным источником щелочной фосфатазы является, по-видимому, печень. Появление изофермента, характерного для слизистой оболочки тонкой кишки, находится под генетическим контролем: есть данные, что его присутствие в крови характерно для людей с нулевой группой крови.
Распределение активности фермента даже в одном морфологическом образовании негомогенно. Так, активность щелочной фосфатазы различна в разных отделах кишечника, в корковом веществе почки она гораздо выше, чем в мозговом. На активность щелочной фосфатазы влияют гормональные факторы: активность фермента в крови снижается после гипофизэктомии, кастрации, а также в результате применения кортикостероидных препаратов. После введения тироксина активность фермента увеличивается. У человека различные факторы, вызывающие стресс, способствуют увеличению активности щелочной фосфатазы в лейкоцитах.
Активность щелочной фосфатазы в крови в нек-рой степени зависит от возраста и пола. У мужчин активность фермента в крови на 20-30% выше, чем у женщин, однако во время беременности у женщин происходит значительное (в 2-3 раза) повышение активности этой фосфатазы, что может объясняться ростом эмбриона, особенно процессом остеогенеза плода.
Функции щелочной фосфатазы в каждой ткани пока точно не установлены. В костной ткани она, по-видимому, участвует в процессах кальцификации. В клетке щелочная фосфатаза обычно связана с липопротеидной мембраной, а у нек-рых микроорганизмов, как показали гистохим. исследования, она находится между мембраной и клеточной стенкой. Локализация фермента на абсорбирующих поверхностях указывает на его возможную роль в трансмембранном переносе.
Мол. вес (масса) щелочной фосфатазы, выделенной из разных источников, варьирует в пределах 70 000-200 000; фермент из плаценты человека, полученный в кристаллическом виде, имеет мол. вес 125 000. Полагают, что его молекула состоит из двух субъединиц равного мол. веса, но не идентичных друг другу. Результаты генетических исследований указывают на существование трех типов субъединиц щелочной фосфатазы, различные сочетания к-рых дают шесть фенотипических вариантов, различающихся по электрофоретической подвижности и представляющих основные множественные формы (изоформы) фермента. Предполагают, что разница в составе субъединиц обусловлена наличием в молекулах нек-рых щелочных фосфатаз углеводной части, ковалентно связанной с белком.
Щелочная фосфатаза стабильна при нейтральных и щелочных значениях pH, но чувствительна к закислению среды. В области pH 7,0-8,0 и при концентрации ионов Zn 2+ выше 10 -5 М фермент образует активный тетрамер, связывающий 16 ионов Zn 2+ . Микробная щелочная фосфатаза, выделенная из разных источников, способна образовывать активные гибриды с использованием мономеров из разных ферментов, что указывает на близость вторичной структуры микробных фосфатаз, несмотря на различия в составе и иммунол. свойствах субъединиц.
Субстратная специфичность щелочных фосфатаз из разных источников не одинакова. Так, фермент из костной ткани гидролизует целый ряд фосфорных соединений, в т. ч. гексозофосфаты, глицерофосфаты, этилфосфат, аденилат и фенилфосфат. Фермент из Escherichia coli способен гидролизовать различные полифосфаты, в т. ч. метафосфаты с различной длиной цепи, а также фосфосерин, фосфотреонин, пиридоксальфосфат и фосфохолин. Ряд щелочных фосфатаз из тканей млекопитающих при pH 8,5 проявляет ии-рофосфатазную активность, а фермент из слизистой оболочки кишечника цыпленка гидролизует цистеамин-S-фосфат и другие S-фосфаты с образованием неорганического фосфата и соответствующего тиола. Нек-рые щелочные фосфатазы обладают также трансферазной активностью и в реакциях перефосфорилирования могут катализировать перенос фосфата от фосфоэфира на спиртовую группу акцептора.
Т. о., щелочная фосфатаза способна гидролизовать соединения, содержащие связи P - F, Р - О - С, Р - О - P, Р - S и P - N, причем катализируемая реакция заключается в переносе фосфата от донора типа
(где X может быть представлен фтором, кислородом, серой, азотом, а R - атомом водорода, алкильным заместителем или совсем отсутствовать) на акцептор типа R" - ОН (где R" представлен атомом водорода или алкильным заместителем) с разрывом связи P - X. Поскольку фермент катализирует и обратную реакцию, акцепторная специфичность распространяется на все соединения типа R - ХН. Щелочная фосфатаза катализирует перенос только концевого фосфата, характерной чертой фермента является то, что относительные скорости гидролиза различных субстратов весьма близки.
Определение активности щелочной фосфатазы в крови имеет диагностическое значение при заболеваниях печени и костной системы. Так, гиперфосфатаземия отмечается при хрон. заболеваниях печени, саркоидозе (см.), туберкулезе (см.), амилоидозе (см.) и лимфогранулематозе (см.). При рахите (см.) увеличение активности (иногда в 2-4 раза) щелочной фосфатазы отмечено в 65% случаев. Болезнь Педжета (см. Педжета болезнь), а также остеогенная саркома (см.), фосфат-диабет (см.) сопровождаются значительным повышением активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови.
Генетически обусловленная низкая активность щелочной фосфатазы в крови (гипофосфатазия) является причиной тяжелой наследственной болезни, сопровождающейся аномалиями скелета вследствие нарушения процессов окостенения; дефект фермента наследуется по аутосомно-рецессивному типу.
Кислая фосфатаза (фосфомоноэстераза; КФ 3.1.3.2) также широко распространена в природе. Она обнаружена в дрожжах, плесенях, бактериях, растительных и животных тканях и биол. жидкостях. У человека особенно высока активность кислой фосфатазы в предстательной железе. Эритроциты также содержат много кислой фосфатазы. Экстракт из ткани предстательной железы проявляет в слабокислой среде фосфатазную активность, к-рая почти в 1000 раз выше, чем фосфатазная активность экстрактов из печени или почек. Гистохим. исследования показывают, что фермент содержится гл. обр. в железистом эпителии предстательной железы; большие количества фермента обнаружены в сперме. Имеется тесная связь между синтезом кислой фосфатазы в предстательной железе и содержанием половых гормонов (см.). При низкой концентрации андрогенов (см.) в моче отмечают низкую активность кислой фосфатазы в сперме. То же наблюдают при крипторхизме (см.) и гипогонадизме (см.).
Оптимум pH для кислой фосфатазы находится в интервале значений pH между 4,7 и 6,0 (однако максимум активности кислой фосфатазы, полученной из селезенки, наблюдают при значениях pH от 3,0 до 4,8). Субстратный спектр и скорости гидролиза различных субстратов кислой фосфатазой и щелочной фосфатазой весьма отличны. Так, кислая фосфатаза не способна гидролизовать S-замещенные моноэфиры тиофосфорной к-ты, в то время как О-замещенные моноэфиры в тех же условиях активно гидролизуются ею (в случае щелочной фосфатазы наблюдается обратное).
Путем электрофоретического разделения кислой фосфатазы, выделенной из различных тканей, было установлено существование у этого фермента четырех компонентов - А, В, С и D. Сочетание компонентов ABD доминирует в почках; BD - в печени, кишечнике, сердце и скелетных мышцах; компонент В преобладает в коже, a D - в поджелудочной железе; компонент С присутствует в плаценте и не встречается ни в одном органе взрослого организма. В целом сочетание BD характерно для кислой фосфатазы большинства тканей человека за исключением кожи, почек и поджелудочной железы. Все 4 электрофоретических компонента представляют собой генетически детерминируемые изоформы кислой фосфатазы. Характерной чертой кислой фосфатазы является чувствительность к инактивации на поверхности раздела фаз; добавление поверхностно-активных веществ (см. Детергенты) к р-ру фермента предохраняет кислую фосфатазу от инактивации.
Мол. вес кислой фосфатазы различен у ферментов, полученных из разных источников, напр, два иммунологически различных молекулярных изофермента кислой фосфатазы из предстательной железы человека имеют мол. вес 47 000 и 84 000.
Определение активности кислой фосфатазы в сыворотке крови служит важным диагностическим тестом при выявлении рака предстательной железы (см. Предстательная железа, патология). У больных раком предстательной железы без метастазов повышение активности кислой фосфатазы в крови обнаруживается в 25% случаев, а при раке предстательной железы с метастазами опухоли в другие органы - в 80-90% случаев. Динамика показателей активности этого фермента в крови при раке предстательной железы может служить критерием эффективности проводимой терапии.
Определение кислой фосфатазы имеет существенное значение также и в судебной медицине. Высокая активность фермента в сперме дает возможность с большой достоверностью идентифицировать подозрительные пятна при с у д.-хим. исследовании вещественных доказательств.
Гистохимические методы обнаружения фосфатаз
Щелочную фосфатазу в гистохимии выявляют с помощью метода Гомори, методов с применением тетразолия, азоиндоксила и методом азосочетания. При применении тетразолиевого метода и метода азосочетания рекомендуется использование криостатных срезов, обработанных ацетоном, а также криостатных нефиксированных срезов. Методы с применением солей металлов требуют использования криостатных срезов, фиксированных в формальдегиде, или замороженных срезов после фиксации тканевых блоков в формальдегиде или глутаровом альдегиде. Наиболее рекомендуемым является метод Гомори, затем методы с применением тетразолия и азоиндоксила. При тетразолиевом методе определения щелочной фосфатазы используют 5-бром-4-хлор-3-индоксилфосфат, толуидиновую соль, нитротетразолий синий, 0,1 - 0,2 М трис-HCl-буфер или веронал-ацетатный буфер pH 9,2-9,4. Реакции азосочетания и тетразолиевый метод при гистохим. выявлении щелочной фосфатазы более чувствительны, чем метод Гомори, однако диффузия фермента, происходящая при использовании нафтолов и солей тетразолия, может препятствовать установлению его точной локализации.
Метод Гомори с применением солей металла
Инкубационная среда:
3% р-р альфа-глицерофосфата 10 мл
2 -10% р-р мединала 10 мл
2% р-р хлористого кальция CaCl 2 (безводного) 15 мл
2% р-р сернокислого магния MgSO 4 10 мл
дистиллированная вода 5 мл
Общий объем 50 мл
Инкубационную среду тщательно перемешивают и в случае помутнения фильтруют. Инкубируют 1-60 мин. при 37° или при комнатной температуре, затем сливают инкубационную среду, промывают срезы в проточной воде, переносят в 1 - 2% р-р хлористого кобальта CoCl 2 или другую растворимую соль кобальта (ацетат или нитрат кобальта) на 5 мин. Затем промывают в проточной воде 2-5 мин. При инкубации нефиксированных срезов необходимо провести постфиксацию при комнатной температуре в 4% р-ре параформальдегида в течение 2 - 5 мин. и сполоснуть в проточной воде 2 мин. Срезы обрабатывают р-рами сернокислого аммония восходящих концентраций (0,1 - 1%) 2 мин. и промывают в проточной воде 10 мин., после чего заключают в глицериновый гель или сироп Апати либо (после обезвоживания) в энтеллан или подобную ему среду. Места локализации щелочной фосфатазы окрашиваются в черный цвет. Контрольные реакции проводят без добавления субстрата к инкубационной среде.
Метод одновременного азосочетания по Барстону
Инкубационная среда:
нафтол AS, AS-MX, AS-D, AS-B1 или фосфат нафтола AS-TR 10 - 25 мг растворить в стабильной соли диазония (N, N "-диметилформамиде или диметилсульфоксиде) 0,5 мл
0,1 - 0,2 М веронал-ацетатный или трис-HCl-буфер, pH 8,2-9,2 50 мл
прочный синий В, ВВ, RR, прочный красный TR, прочный синий VRT (вариамин синий, (голь RT), прочный синий VВ (вариамин синий В) или прочный фиолетовый В 50 мг
Инкубационную среду тщательно перемешивают и фильтруют. Вместо стабильной соли диазония можно использовать 0,5 мл свежеприготовленного гексазотированного нового фуксина. В этом случае нужную величину pH устанавливают, добавляя едкий натр по каплям. Инкубируют 5 - 60 мин. при 37° или при комнатной температуре. Сливают инкубационную среду, срезы споласкивают в дистиллированной воде, помещают в 4% р-р формальдегида на несколько часов при комнатной температуре, затем промывают в проточной воде, при необходимости докрашивают ядра прочным красным или гематоксилином и заключают в глицериновый гель или сироп Апати. В зависимости от вида соли диазония, включенной в инкубационную среду, структуры, обладающие ферментативной активностью щелочной фосфатазы, окрашиваются в сине-фиолетовый или красный цвет.
Для гистохим. выявления кислой фосфатазы рекомендуют использовать криостатные или замороженные срезы после предварительной фиксации в формальдегиде, а также криостатные срезы, подвергнутые замораживанию и высушиванию и покрытые целлоидином, и криостатные срезы, подвергнутые замещению в замороженном состоянии и покрытые целлоидином. Лучшие результаты достигаются при фиксации тканей глутаровым альдегидом или формальдегидом. Для выявления фермента используют реакции азосочетания, метод Гомори и индигогенные реакции. Универсальным считается метод одновременного азосочетания с фосфатами нафтола и гекеазотированным n-розанилином или новым фуксином. Вторым по частоте использования является индигогенный метод с применением 5-бром-4-хлор-3-индоксилфосфата в качестве субстрата. Метод Гомори дает возможность точно идентифицировать лизосомы (см.).
Метод Гомори с солями металлов (в модификации)
Инкубационная среда:
0,1 М ацетатный буфер, pH 5,0 или 6,0 50 мл
0,24% р-р нитрата свинца 50 мл
3 % р-р альфа-глицерофосфата натрия или 0,1% р-р цитидинмонофосфата натрия 10 мл
Общий объем 110 мл
Инкубационную среду хорошо смешивают и оставляют стоять на 15-30 мин. при температуре инкубации, затем фильтруют. Инкубацию проводят в кюветах при 37° в течение 10-60 мин. или при комнатной температуре до 2 час., можно инкубировать свободноплавающие срезы. Инкубационную среду сливают, срезы споласкивают в двух сменах дистиллированной воды по 1 мин. в каждой и помещают в 0,5 - 1% р-р желтого сульфида аммония на 1 - 2 мин. Снова споласкивают в дистиллированной воде и заключают в глицериновый гель или сироп Апати. Структуры, обладающие активностью кислой фосфатазы, окрашиваются в коричневый цвет.
Метод одновременного азосочетания с эфирами нафтола AS
Инкубационная среда:
фосфат нафтола AS-BI или нафтола AS-TR 20 - 25 мг растворяют в N,N"-диметилформамиде - 1 мл
Забуференный гексазотированный n-розанилин или новый фуксин (1,5 - 4,5 мл гексазотированного n-розанилина или 1,25 мл нового фуксина растворяют в 45,5 - 48,5 мл 1,36-2,72% р-ра ацетата натрия CH 3 CONa 3H 2 O или 48,75 мл 0,1 М серонал-ацетатного буфера, pH ок. 6,0, доводят до pH 5,0 - 5,5) - 50 мл
Общий объем 51 мл
Инкубационную среду тщательно смешивают и фильтруют. Инкубируют 30 - 60 мин. при 37° или 1-2 час. при комнатной температуре либо несколько часов (сутки) в холодильнике при +4°. Инкубационную среду сливают, срезы споласкивают в дистиллированной воде и помещают в 4% р-р формальдегида на несколько часов при комнатной температуре. Споласкивают в проточной воде, при необходимости докрашивают ядра гематоксилином и заключают в глицериновый гель или сироп Апати. Структуры, обладающие активностью кислой фосфатазы, окрашиваются в красный цвет.
Азоиндоксильный метод по Госсрау
Инкубационная среда: толуидиновую соль 5-бром-4-хлор-3-индоксилфосфата 1,5 - 3 мг растворяют в 0,075 - 0,15 мл N,N"-диметилформамида 0,1 М ацетатный буфер, pH 5,0 10 мл
Гексазотированный новый фуксин 0,25 мл
или прочный синий В 5 -10 мг
Общий объем ~10 мл
Инкубационную среду тщательно перемешивают и фильтруют, прикрепленные или свободноплавающие срезы инкубируют 15-60 мин. при 37°. Инкубационную среду сливают, срезы споласкивают в дистиллированной воде и помещают в 4% р-р формальдегида на несколько часов при комнатной температуре, затем споласкивают в проточной воде и помещают в дистиллированную воду, после чего заключают в глицериновый гель или сироп Апати. Структуры, обладающие активностью кислой фосфатазы, окрашиваются в синевато-коричневый цвет.
Библиогр.: Диксон М. и Уэбб Э. Ферменты, пер. с англ., с. 364, 458, М., 1982; Лилли Р. Патогистологическая техника и практическая гистохимия, пер. с англ., М., 1969; Лойда 3., Госсрау Р. и Шиблер Т. Гистохимия ферментов, пер. с англ., М., 1982; Номенклатура ферментов, пер. с англ., под ред. А. Е. Браунштейна, М., 1979; Пирс А. Гистохимия, пер. с англ., М., 1962; Enzymes, ed. by P. D. Boyer, v. 7, N. Y.- L., 1972.
П. Л. Иванов (биохим.), А. Г. Уфимцева (гист.).
Глюкозо-6-фосфатаза
Глюкозо-6-фосфат + Н 2 О ¾¾¾® Глюкоза + Ф Н
Энергетический баланс . На синтез молекулы глюкозы из двух молекул пирувата расходуется 4АТФ и 2ГТФ (6АТФ). Энергию для глюконеогенеза поставляет процесс β-окис-ления жирных кислот.
Регуляция глюконеогенеза . Глюконеогенез стимулируется в условиях гипогликемии при низком уровне инсулина и преобладании его антагонистов (глюкагона, катехоламинов, глюкокортикоидов).
1. Регуляция активности ключевых ферментов:
· фруктозо-1,6-бисфосфатаза по аллостерическому механизму активируется АТФ, ингибирутся Фр-1,6-ФФ и АМФ;
· пируваткарбоксилаза активируется СН 3 СО~КоА (аллостерический активатор).
2. Регуляция количества ключевых ферментов: глюкокортикоиды и глюкагон индуцируют синтез ключевых ферментов, а инсулин - репрессирует.
3. Регуляция количества субстрата: количество субстратов глюконеогенеза увеличивается под действием глюкокортикоидов (катаболическое действие на белки мышечной и лимфоидной ткани, на жировую ткань), а также глюкагона (катаболическое действие на жировую ткань).
Биологическая роль глюконеогенеза :
1.Поддержание уровня глюкозы в крови. При длительном голодании (голодание более суток) глюконеогенез является единственным процессом, поставляющим глюкозу в кровь.
2. Возвращение лактата в метаболический фонд углеводов. Лактат, образующийся в процессе анаэробного окисления глюкозы в эритроцитах и скелетных мышцах, транспортируется кровью в печень и превращается в гепатоцитах в глюкозу. Это так называемый межорганный цикл Кори .
3. Предотвращение лактатного ацидоза, то есть в ходе глюконеогенеза лактат крови превращается в глюкозу.
I. Поражение периферического нерва – вялый паралич мышц иннервируемых данным нервом. Возникает при поражении периферических и черепных нервов (невриты, невропатии). Данный тип распределения паралича называется невральный.
II. Множественное поражение нервных стволов – признаки периферического паралича наблюдаются в дистальных отделах конечностей. Такую закономерность называют полиневритическим распределением паралича. Такой паралич (парез) связан с патологией дистальных отделов нескольких периферических или черепных нервов (полиневриты, полиневропатии).
III. Поражение сплетений (шейного, плечевого, поясничного, крестцового) характеризуется возникновением вялого паралича в мышцах, иннервируемых данным сплетением.
IV. Поражение передних рогов спинного мозга, передних корешков спинного мозга, ядер черепно-мозговых нервов характеризуется возникновением периферического паралича в зоне пораженного сегмента. Поражение передних рогов, в отличие от поражения передних корешков, имеет клинические особенности:
Наличие фасцикуляций и фибрилляций
- «мозаичность» поражения в пределах одной мышцы
Ранние и быстро прогрессирующие атрофии с реакцией перерождения.
V. Поражение боковых столбов спинного мозга характеризуется возникновением центрального паралича ниже уровня поражения на стороне очага и утратой болевой и температурной чувствительности на противоположной стороне.
Обусловлен патологий латерального кортико-спинального пути. В этом случае центральный паралич определяется на стороне очага в мышцах, получающих иннервацию от сегментов с уровня поражения и ниже.
VI. Поперечное поражение спинного мозга (двустороннее поражение пирамидных пучков и серого вещества).
· При поражении верхних шейных сегментов спинного мозга (C1-C4) будут повреждены пирамидные пути для верхних и нижних конечностей – наступит центральный паралич верхних и нижних конечностей (спастическая тетраплегия ).
· При поражении шейного утолщения спинного мозга будут повреждены пирамидные пути для нижних конечностей, а также мотонейроны передних рогов, иннервирующие верхние конечности – наступит периферический паралич для верхних конечностей и центральный для нижних конечностей (верхняя вялая параплегия, нижняя спастическая параплегия).
· При поражении на уровне грудных сегментов прерванными оказываются пирамидные пути для нижних конечностей, верхние конечности останутся незатронутыми (нижняя спастическая параплегия ).
· При поражении на уровне поясничного утолщения разрушаются мотонейроны передних рогов, иннервирующие нижние конечности (нижняя вялая параплегия) .
VII. Поражение пирамидного пучка в мозговом стволе наблюдается при очагах в одной половине ствола. Характеризуется возникновением центральной гемиплегии на противоположной очагу стороне и паралич какого-либо черепного нерва на стороне очага. Данный синдром носит название альтернирующий .
VIII. Поражение внутренней капсулы характеризуется возникновением контрлатерального «синдрома трех геми-»: гемиплегии, гемианестезии, гемианопсии.
IX. Поражение передней центральной извилины х арактеризуется возникновением центральных монопарезов в зависимости от места расположения очага поражения. Например, брахифациальный паралич при поражении нижней части контрлатеральной прецентральной извилины.
Раздражение передней центральной извилины вызывает эпилептические судорожные припадки; судороги могут быть локальными или генерализованными. При локальных судорогах сознание больного сохраняется (такие пароксизмы получили название корковой или джексоновской эпилепсии ).
Клиническая симптоматика и диагностика двигательных расстройств.
Диагностика расстройств движений включает исследование ряда показателей состояния двигательной сферы. Этими показателями являются:
1) двигательная функция
2) видимые изменения мышц
3) мышечный тонус
4) рефлексы
5) электровозбудимость нервов и мышц
· Двигательная функция
Проверяется путем исследования активных (произвольных) движений в поперечно-полосатой мускулатуре.
По степени выраженности расстройства произвольных движений подразделяются на параличи (плегии) и парезы. Паралич – это полная утрата произвольных движений в тех или иных группах мышц; парез – неполная утрата произвольных движений, проявляющаяся снижением мышечной силы в пораженных мышцах.
По распространенности параличей и парезов различают следующие варианты:
- моноплегия или монопарез – расстройство произвольных движений в одной конечности;
- гемиплегия или гемипарез – расстройство произвольных движений в конечностях одной половины тела;
- параплегия или парапарез – расстройство произвольных движений в симметричных конечностях (в руках – верхняя параплегия или парапарез, в ногах – нижняя параплегия или парапарез);
- триплегия или трипарез – двигательные расстройства в трех конечностях;
- тетраплегия или тетрапарез – расстройства произвольных движений во всех четырех конечностях.
Параличи или парезы, обусловленные поражением центрального двигательного нейрона, обозначаются как центральные ; параличи или парезы, вызванные поражением периферического двигательного нейрона, называются периферическими .
Методика выявления параличей и парезов включает:
1) наружный осмотр
2) исследование объема активных движений
3) исследование мышечной силы
4) проведение специальных проб или тестов для выявления нерезко выраженных парезов
1) Наружный осмотр позволяет обнаружить или заподозрить тот или иной дефект в состоянии двигательной функции по мимике больного, его позе, переходу из лежачего положения в сидячее, вставанию со стула. Паретичная рука или нога нередко принимает вынужденное положение вплоть до развития контрактур. Так, больного с центральным гемипарезом можно «узнать» по позе Вернике-Манна – сгибательной контрактуре в руке и разгибательной – в ноге («рука просит, нога косит»).
Особое внимание обращают на походку больного. Например, «петушиная» походка и степпаж при парезах перонеальной группы мышц.
2) Объем активных движений определяется следующим образом. По заданию врача больной сам совершает активные движения, а врач визуально оценивает их возможность, объем и симметричность (слева и справа). Обычно исследуют ряд основных движений в порядке сверху вниз (голова, шейный отдел позвоночника, мышцы туловища, верхние и нижние конечности).
3) Мышечная сила исследуется параллельно с активными движениями. При исследовании мышечной силы пользуются следующим способом: пациенту предлагают выполнить активное движение, далее пациент удерживает конечность в этой позе с максимальной силой, а врач пытается произвести движение в обратном направлении. При этом он оценивает и сравнивает слева и справа степень усилия, которая для этого требуется. Исследование оценивают по пятибалльной системе: мышечная сила в полном объеме – 5 баллов ; легкое снижение силы (уступчивость) – 4 балла ; умеренное снижение силы (активные движения в полном объеме при действии силы тяжести на конечность) – 3 балла ; возможность движения в полном объеме только после устранения силы тяжести (конечность помещается на опору) – 2 балла ; сохранность шевеления (с едва заметным сокращением мышц) – 1 балл . При отсутствии активного движения, если не учитывать вес конечности, сила исследуемой мышечной группы принимается равной нулю. При мышечной силе в 4 балла говорят о легком парезе , в 3 балла – об умеренном , в 2-1 – о глубоком .
4) Специальные пробы и тесты необходимо проводить при отсутствии параличей и ясно уловимых парезов. С помощью проб можно выявить мышечную слабость, которую больной субъективно не ощущает, т.е. так называемые «скрытые» парезы.
Таблица № 3. Пробы для выявления скрытых парезов
Движение - универсальное проявление жизнедеятельности, обе- спечивающее возможность активного взаимодействия как составных частей тела, так и целого организма с окружающей средой путем перемещения в пространстве. Различают два вида движений:
1) непроизвольные - простые автоматизированные движения, которые осуществляются за счет сегментарного аппарата спинного мозга, мозгового ствола по типу простого рефлекторного дви- гательного акта;
2) произвольные (целенаправленные) - возникающие как результат реализации программ, формирующихся в двигательных функциональных сегментах ЦНС.
У человека существование произвольных движений связано с пирамидной системой. Сложными актами двигательного поведения человека управляет кора полушарий большого мозга (средние отделы лобных долей), команды которой передаются по системе пирамидного пути к клеткам передних рогов спинного мозга, а от них по системе периферического двигательного нейрона к исполнительным органам.
Программа движений формируется на основе сенсорного восприятия и позотонических реакций от подкорковых ганглиев. Коррекция движений происходит по системе обратной связи с участием гамма- петли, начинающейся от веретенообразных рецепторов внутримышечных волокон и замыкающейся на гамма-мотонейронах передних рогов, которые, в свою очередь, находятся под контролем вышележащих структур мозжечка, подкорковых ганглиев и коры. Двигательная сфера человека развита настолько совершенно, что человек способен осуществлять созидательную деятельность.
3.1. Нейроны и проводящие пути
Двигательные пути пирамидной системы (рис. 3.1) состоят из двух нейронов:
1-й центральный нейрон - клетка коры полушарий большого мозга;
2-й периферический нейрон - двигательная клетка переднего рога спинного мозга или моторное ядро черепного нерва.
1-й центральный нейрон находится в III и V слоях коры больших полушарий головного мозга (клетки Беца, средние и малые пирамидные
Рис. 3.1. Пирамидная система (схема):
а) пирамидный путь: 1 - кора большого мозга; 2 - внутренняя капсула;
3 - ножка мозга; 4 - мост; 5 - перекрест пирамид; 6 - латеральный корковоспинномозговой (пирамидный) путь; 7 - спинной мозг; 8 - передний корковоспинномозговой путь; 9 - периферический нерв; III, VI, VII, IX, X, XI, XII - черепные нервы; б) конвекситальная поверхность коры большого мозга (поля
4 и 6); топографическая проекция двигательных функций: 1 - нога; 2 - туловище; 3 - рука; 4 - кисть; 5 - лицо; в) горизонтальный срез через внутреннюю капсулу, расположение основных проводящих путей: 6 - зрительная и слуховая лучистость; 7 - височно-мостовые волокна и теменно-затылочномостовой пучок; 8 - таламические волокна; 9 - корково-спинномозговые волокна к нижней конечности; 10 - корково-спинномозговые волокна к мышцам туловища; 11 - корково-спинномозговые волокна к верхней конечности; 12 - корково-ядерный путь; 13 - лобно-мостовой путь; 14 - корково- таламический путь; 15 - передняя ножка внутренней капсулы; 16 - колено внутренней капсулы; 17 - задняя ножка внутренней капсулы; г) передняя поверхность мозгового ствола: 18 - перекрест пирамид
клетки) в области передней центральной извилины, задних отделов верхней и средней лобной извилин и парацентральной дольки (4, 6, 8 цитоархитектонические поля по Бродману).
Двигательная сфера имеет соматотопическую локализацию в передней центральной извилине коры полушарий большого мозга: центры движения нижних конечностей находятся в верхних и медиальных отделах; верхней конечности - в среднем ее отделе; головы, лица, языка, глотки, гортани - в средненижнем. Проекция движений туловища представлена в заднем отделе верхней лобной извилины, поворота головы и глаз - в заднем отделе средней лобной извилины (см. рис. 3.1 а). Распределение двигательных центров в передней центральной извилине неравномерно. В соответствии с принципом «функциональной значимости» наибольшее представительство в коре имеют части тела, выполняющие наиболее сложные, дифференцированные движения (центры, обеспечивающие движение кисти, пальцев, лица).
Аксоны первого нейрона, спускаясь вниз, веерообразно сходятся, образуя лучистый венец, затем компактным пучком проходят через внутреннюю капсулу. Из нижней трети передней центральной извилины волокна, участвующие в иннервации мышц лица, глотки, гортани, языка, проходят через колено внутренней капсулы, в стволе подходят к двигательным ядрам черепных нервов, и потому этот путь носит название кортико-нуклеарного. Волокна, формирующие кортико-нуклеарный путь, направляются к двигательным ядрам черепных нервов (III, IV, V, VI, VII, IX, X, XI) как своей, так и противоположной стороны. Исключение составляют кортико-нуклеарные волокна, идущие к нижней части ядра VII и к ядру XII черепных нервов и осуществляющие одностороннюю произвольную иннервацию нижней трети мимической мускулатуры и половины языка на противоположной стороне.
Волокна из верхних 2 / 3 передней центральной извилины, участвующие в иннервации мышц туловища и конечностей, проходят в передних 2 / 3 задней ножки внутренней капсулы и в стволе мозга (кортикоспинальный или собственно пирамидный путь) (см. рис. 3.1 в), причем снаружи располагаются волокна к мышцам ног, внутри - к мышцам рук и лица. На границе продолговатого и спинного мозга большая часть волокон пирамидного пути образует перекрест и далее проходит в составе боковых канатиков спинного мозга, образуя боковой (латеральный) пирамидный путь. Меньшая, неперекрещенная часть волокон образует передние канатики спинного мозга (передний пирамидный
путь). Перекрест осуществляется таким образом, что наружно расположенные в зоне перекреста волокна, иннервирующие мышцы ног, после перекреста находятся внутри, и, наоборот, волокна к мышцам рук, расположенные до перекреста медиально, становятся латеральными после перехода на другую сторону (см. рис. 3.1 г).
В спинном мозге пирамидный путь (передний и боковой) отдает посегментарно волокна к альфа-большим нейронам переднего рога (второй нейрон), осуществляющим непосредственную связь с работающей поперечнополосатой мышцей. В связи с тем что сегментарной зоной верхних конечностей является шейное утолщение, а сегментарной зоной нижних конечностей - поясничное, волокна от средней трети передней центральной извилины заканчиваются преимущественно в шейном утолщении, а от верхней трети - в поясничном.
Двигательные клетки переднего рога (2-й, периферический нейрон) располагаются группами, ответственными за сокращение мышц туловища или конечностей. В верхнешейном и грудном отделах спинного мозга различают три группы клеток: переднюю и заднюю медиальные, обеспечивающие сокращение мышц туловища (сгибание и разгибание), и центральную, иннервирующую мышцу диафрагмы, плечевого пояса. В области шейного и поясничного утолщений к этим группам присоединяются передняя и задняя латеральные, иннервирующие мышцы сгибателей и разгибателей конечностей. Таким образом, в передних рогах на уровне шейного и поясничного утолщений имеется 5 групп мотонейронов (рис. 3.2).
В каждой из групп клеток в переднем роге спинного мозга и в каждом двигательном ядре черепных нервов имеется три типа нейронов, выполняющих различную функцию.
1. Альфа-большие клетки, проводящие двигательные импульсы с большой скоростью (60-100 м/с), обеспечивая возможность быстрых движений, связаны преимущественно с пирамидной системой.
2. Альфа-малые нейроны получают импульсы от экстрапирамидной системы и оказывают позотонические влияния, обеспечивая постуральное (тоническое) сокращение мышечных волокон, выполняют тоническую функцию.
3. Гамма-нейроны получают импульсы от ретикулярной формации и их аксоны направляются не к самой мышце, а к заключенному в ней проприоцептору - нервно-мышечному веретену, влияя на его возбудимость.
Рис. 3.2. Топография двигательных ядер в передних рогах спинного мозга на уровне шейного сегмента (схема). Слева - общее распределение клеток переднего рога; справа - ядра: 1 - заднемедиальное; 2 - переднемедиальное; 3 - переднее; 4 - центральное; 5 - переднелатеральное; 6 - заднелатеральное; 7 - зазаднелатеральное; I - гамма-эфферентные волокна от мелких клеток передних рогов к нервно-мышечным веретенам; II - соматические эфферентные волокна, дающие коллатерали к медиально расположенным клеткам Реншоу; III - студенистое вещество
Рис. 3.3. Поперечный срез позвоночника и спинного мозга (схема):
1 - остистый отросток позвонка;
2 - синапс; 3 - кожный рецептор; 4 - афферентные (чувствительные) волокна; 5 - мышца; 6 - эфферентные (двигательные) волокна; 7 - тело позвонка; 8 - узел симпатического ствола; 9 - спинномозговой (чувствительный) узел; 10 - серое вещество спинного мозга; 11 - белое вещество спинного мозга
Нейроны передних рогов мультиполярны: их дендриты имеют множественные связи с различными афферентными и эфферентными системами.
Аксон периферического мотонейрона выходит из спинного мозга в составе переднего корешка, переходит в сплетения и периферические нервы, передавая нервный импульс мышечному волокну (рис. 3.3).
3.2. Синдромы двигательных нарушений (парез и паралич)
Полное отсутствие произвольных движений и снижение мышечной силы до 0 баллов, обусловленное поражением кортико-мускулярного пути, называется параличом (плегией); ограничение объема движений и снижение мышечной силы до 1-4 баллов - парезом. В зависимости от распространения парезов или параличей различают.
1. Тетраплегию/тетрапарез (паралич/парез всех четырех конечностей).
2. Моноплегию/монопарез (паралич/парез одной конечности).
3. Триплегию/трипарез (паралич/парез трех конечностей).
4. Гемиплегию/гемипарез (односторонний паралич/парез руки и ноги).
5. Верхнюю параплегию/парапарез (паралич/парез рук).
6. Нижнюю параплегию/парапарез (паралич/парез ног).
7. Перекрестную гемиплегию/гемипарез (паралич/парез руки на одной стороне - ноги на противоположной).
Существует 2 вида параличей - центральный и периферический.
3.3. Центральный паралич. Топография поражения центрального мотонейрона Центральный паралич возникает при поражении центрального двигательного нейрона, т.е. при поражении клеток Беца (III и V слоев) в моторной зоне коры или пирамидного пути на всем протяжении от коры до передних рогов спинного мозга или двигательных ядер черепных нервов в стволе головного мозга. Характерны следующие симптомы:
1. Мышечная спастическая гипертония, при пальпации мышцы напряжены, уплотнены, симптом «складного ножа», контрактуры.
2. Гиперрефлексия и расширение рефлексогенной зоны.
3. Клонусы стоп, коленных чашечек, нижней челюсти, кистей.
4. Патологические рефлексы.
5. Защитные рефлексы (рефлексы спинального автоматизма).
6. Снижение кожных (брюшных) рефлексов на стороне паралича.
7. Патологические синкинезии.
Синкинезии - непроизвольно возникающие содружественные движения при выполнении активных движений. Они делятся на физиологи- ческие (например, размахивание руками при ходьбе) и патологические. Патологические синкинезии возникают в парализованной конечности при поражении пирамидных путей, обусловлены выпадением тормозящих влияний со стороны коры больших полушарий на интраспинальные автоматизмы. Глобальные синкинезии - сокращение мышц парализованных конечностей, возникающее при напряжении групп мышц на здоровой стороне. Например, у больного при попытке подняться из положения лежа или встать из положения сидя на паретичной стороне рука сгибается в локте и приводится к туловищу, а нога разгибается. Координаторные синкинезии - при попытке совершить паретичной конечностью какое-либо движение в ней непроизвольно
появляется другое движение, например, при попытке сгибания голени происходит тыльное сгибание стопы и большого пальца (большеберцовая синкинезия или тибиальный феномен Штрюмпеля). Имитационные синкинезии - непроизвольное повторение паретичной конечностью тех движений, которые совершаются здоровой конечностью. Топография поражения центрального мотонейрона на разных уровнях
Синдром раздражения передней центральной извилины - клонические судороги, двигательные джексоновские приступы.
Синдром поражения коры, лучистого венца - геми/монопарез или геми/моноплегия на противоположной стороне.
Синдром поражения колена внутренней капсулы (поражение кортико- нуклеарных путей из нижней трети передней центральной извилины к ядрам VII и XII нервов) - слабость нижней трети мимической мускулатуры и половины языка.
Синдром поражения передних 2 / 3 заднего бедра внутренней капсулы - равномерная гемиплегия на противоположной стороне, поза Вернике-Манна с преобладанием спастического тонуса в сгибателях руки и разгибателях ноги («рука просит, нога косит») [рис. 3.4].
Рис. 3.4. Поза Вернике-Манна: а - справа; б - слева
Синдром поражения пирамидного пути в стволе мозга - поражение черепных нервов на стороне очага, на противоположной стороне гемипарез или гемиплегия (альтернирующие синдромы).
Синдром поражения пирамидного пути в области перекреста на границе продолговатого и спинного мозга - перекрестная гемиплегия или гемипарез (поражение руки на стороне очага, ноги - контралатерально).
Синдром поражения пирамидного пути в боковом канатике спинного мозга - центральный паралич ниже уровня очага поражения гомолатерально.
3.4. Периферический паралич. Топография поражения периферического мотонейрона
Периферический (вялый) паралич развивается при поражении периферического двигательного нейрона (клеток передних рогов или двигательных ядер ствола мозга, корешков, двигательных волокон в сплетениях и периферических нервах, нервно-мышечном синапсе и мышце). Он проявляется следующими основными симптомами.
1. Мышечная атония или гипотония.
2. Арефлексия или гипорефлексия.
3. Мышечная атрофия (гипотрофия), развивающаяся вследствие поражения сегментарного рефлекторного аппарата спустя некоторое время (не менее месяца).
4. Электромиографические признаки поражения периферического мотонейрона, корешков, сплетений, периферических нервов.
5. Фасцикулярные мышечные подергивания, возникающие вследствие патологической импульсации потерявшего контроль нерв- ного волокна. Фасцикулярные подергивания обычно сопровождают атрофические парезы и параличи при прогрессирующем процессе в клетках переднего рога спинного мозга или двигательных ядер черепных нервов, или в передних корешках спинного мозга. Гораздо реже фасцикуляции наблюдаются при генерализованном поражении периферических нервов (хроническая демиелинизирующая полиневропатия, мультифокальная моторная невропатия).
Топография поражения периферического мотонейрона
Синдром поражения передних рогов характеризуется атонией и атрофией мышц, арефлексией, электромиографическими признаками поражения периферического мотонейрона (на уровне рогов) по
данным ЭНМГ. Типичны асимметрия и мозаичность поражения (в связи с возможным изолированным поражением отдельных групп клеток), раннее возникновение атрофий, фибриллярные подергивания в мышцах. По данным стимуляционной электронейрографии (ЭНГ): появление гигантских и повторных поздних ответов, снижение амплитуды М-ответа при нормальной или незначительно замедленной скорости распространения возбуждения, отсутствие нарушения проведения по чувствительным нервным волокнам. По данным игольчатой электромиографии (ЭМГ): денервационная активность в виде потенциалов фибрилляций, положительных острых волн, потенциалов фасцикуляций, потенциалов двигательных единиц «нейронального» типа в мышцах, иннервируемых пораженным сегментом спинного мозга или ствола мозга.
Синдром поражения передних корешков характеризуется атонией и атрофией мышц преимущественно в проксимальных отделах, арефлексией, электромиографическими признаками поражения периферического мотонейрона (на уровне корешков) по данным ЭНМГ. Типично сочетанное поражение передних и задних корешков (радикулопатия). Признаки корешкового синдрома: по данным стимуляционной ЭНГ (нарушение поздних ответов, в случае вторичного поражения аксонов нервных волокон - снижение амплитуды М-ответа) и игольчатой ЭМГ (денервационная активность в виде потенциалов фибрилляций и положительных острых волн в мыш- цах, иннервируемых пораженным корешком, редко регистрируются потенциалы фасцикуляций).
Синдром поражения периферических нервов включает триаду симптомов - двигательные, чувствительные и вегетативные нарушения (в зависимости от типа пораженного периферического нерва).
1. Двигательные нарушения, характеризующиеся атонией и атрофией мышц (чаще в дистальных отделах конечностей, спустя некоторое время), арефлексией, признаками поражения пери- ферического нерва по данным ЭНМГ.
2. Чувствительные расстройства в зоне иннервации нервов.
3. Вегетативные (вегетативно-сосудистые и вегетативно-трофические) расстройства.
Признаки нарушения проводящей функции двигательных и/или чувствительных нервных волокон, по данным стимуляционной ЭНГ, проявляются в виде замедления скорости распространения возбуждения, появления хронодисперсии М-ответа, блоков проведения
возбуждения. В случае аксонального повреждения двигательного нерва регистрируется денервационная активность в виде потенциалов фибрилляций, положительных острых волн. Редко регистрируются потенциалы фасцикуляций.
Симптомокомплексы поражений различных нервов и сплетений
Лучевой нерв: паралич или парез разгибателей предплечья, кисти и пальцев, а при высоком поражении - и длинной отводящей мышцы большого пальца, поза «свисающей кисти», выпадение чувствительности на дорсальной поверхности плеча, предплечья, частично кисти и пальцев (тыльная поверхность I, II и половины III); выпадение рефлекса с сухожилия трехглавой мышцы, угнетение карпорадиального рефлекса (рис. 3.5, 3.8).
Локтевой нерв: типична «когтистая лапа» - невозможность сжатия кисти в кулак, ограничение ладонного сгибания кисти, приведения и разведения пальцев, разгибательная контрактура в основных фалангах и сгибательная в концевых фалангах, особенно IV и V пальцев. Атрофия межкостных мышц кисти, червеобразных мышц, идущих к IV и V пальцам, мышц гипотенара, частичная атрофия мышц предплечья. Нарушение чувствительности в зоне иннервации, на ладонной поверхности V пальца, тыльной поверхности V и IV пальцев, ульнарной части кисти и III пальца. Иногда наблюдаются трофические расстройства, боли, иррадиирующие в мизинец (рис. 3.6, 3.8).
Срединный нерв: нарушение ладонного сгибания кисти, I, II, III пальцев, затруднение оппозиции большого пальца, разгибания средних и концевых фаланг II и III пальцев, пронации, атрофия мышц предплечья и тенара («обезьянья рука» - кисть уплощена, все пальцы разогнуты, большой палец вплотную приведен к указательному). Нарушение чувствительности на кисти, ладонной поверхности I, II, III пальцев, лучевой поверхности IV пальца. Вегетативно-трофические расстройства в зоне иннервации. При травмах срединного нерва - синдром каузалгии (рис. 3.7, 3.8).
Бедренный нерв: при высоком поражении в полости таза - нарушение сгибания бедра и разгибания голени, атрофия мышц передней поверхности бедра, невозможность ходьбы по лестнице, бега, прыгания. Расстройство чувствительности на нижних 2 / 3 передней поверхности бедра и передневнутренней поверхности голени (рис. 3.9). Выпадение коленного рефлекса, положительные симптомы Вассермана, Мацкевича. При низком уровне
Рис. 3.5. Симптом «свисающей кисти» при поражении лучевого нерва (а, б)
Рис. 3.6. Симптом «когтистой лапы» при поражении локтевого нерва (а-в)
Рис. 3.7. Симптомы «обезьяньей руки» при поражении срединного нерва («рука акушера») [а, б]
Рис. 3.8. Иннервация кожной чувствительности верхней конечности (периферический тип)
Рис. 3.9.
поражения - изолированное поражение четырехглавой мышцы бедра.
Запирательный нерв: нарушение приведения бедра, скрещивания ног, поворота бедра кнаружи, атрофия аддукторов бедра. Расстройство чувствительности на внутренней поверхностибедра (рис. 3.9).
Наружный кожный нерв бедра: расстройство чувствительности на наружной поверхности бедра, парестезии, иногда сильные невралгические приступообразные боли.
Седалищный нерв: при высоком полном поражении - выпа дение функции основных его ветвей, всей группы мышц сгибателей голени, невозможность сгибания голени, паралич стопы и пальцев, отвисание стопы, затруднение при
ходьбе, атрофия мышц задней поверхности бедра, всех мышц голени и стопы. Расстройство чувствительности на передней, наружной и задней поверхностях голени, тыльной и подошвенной поверхностях стопы, пальцев, снижение или выпадение ахиллова рефлекса, сильные боли по ходу седалищного нерва, болезненность точек Валле, положительные симптомы натяжения, анталгический сколиоз, вазомоторно-трофические расстройства, при травме седалищного нерва - синдром каузалгии.
Ягодичные нервы: нарушение разгибания бедра и фиксации таза, «утиная походка», атрофия ягодичных мышц.
Задний кожный нерв бедра: расстройство чувствительности на задней поверхности бедра и нижних отделах ягодиц.
Большеберцовый нерв: нарушение подошвенного сгибания стопы и пальцев, ротация стопы кнаружи, невозможность стоять на носках, атрофия икроножных мышц, атрофия мышц стопы,
Рис. 3.10. Иннервация кожной чувствительности нижней конечности (периферический тип)
Рис. 3.11. Симптом «конской стопы» при поражении малоберцового нерва
западение межкостных промежутков, своеобразный вид стопы - «пяточная стопа» (рис. 3.10), расстройство чувствительности на задней поверхности голени, на подошве, подошвенной поверхности пальцев, снижение или выпадение ахиллова рефлекса, вегетативно- трофические расстройства в зоне иннервации, каузалгия.
Малоберцовый нерв: ограничение тыльного сгибания стопы и пальцев, невозможность стоять на пятках, свисание стопы книзу и ротация внутрь («конская стопа»), своеобразная «петушиная походка» (при ходьбе больной высоко поднимает ногу, чтобы не задеть стопой за пол); атрофия мышц передненаружной поверхности голени, расстройство чувствительности по наружной поверхности голени и тыльной поверхности стопы; боли выражены нерезко (рис. 3.11).
При поражении сплетений возникают двигательные, чувствительные и вегетативные расстройства в зоне иннервации данного сплетения.
Плечевое сплетение (С 5 -Th 1): упорные боли, иррадиирующие по всей руке, усиливающиеся при движениях, атрофический паралич мышц всей руки, выпадение сухожильных и надкостничных рефлексов. Нарушение всех видов чувствительности в зоне иннервации сплетения.
- Верхнее плечевое сплетение (С 5 -С 6) - паралич Дюшенна-Эрба: преимущественное поражение мышц проксимального отдела руки,
расстройство чувствительности по наружному краю всей руки, выпадение рефлекса с двуглавой мышцы плеча. - Нижнее плечевое сплетение (С 7 -Th 1) - паралич Дежерин-Клюмпке: расстройство движений в предплечье, кисти и пальцах при сохранности функции мышц плечевого пояса, нарушение чувствительности на внутренней поверхности кисти, предплечья и плеча, вазомоторные и трофические расстройства в дистальных отделах кисти, выпадение карпорадиального рефлекса, синдром Бернара-Горнера.
Поясничное сплетение (Th 12 -L 4): клиническая картина обусловлена высоким поражением трех нервов, возникающих из поясничного сплетения: бедренного, запирательного и наружного кожного нерва бедра.
Крестцовое сплетение (L 4 -S 4): выпадение функций периферических нервов сплетения: седалищного с его основными ветвями - большеберцовым и малоберцовым нервами, верхнего и нижнего ягодичных нервов и заднего кожного нерва бедра.
Дифференциальный диагноз центрального и периферического паралича представлен в табл. 1.
Таблица 1. Симптоматика центрального и периферического паралича
В практике приходится встречаться с заболеваниями (например, боковой амиотрофический склероз), при которых выявляются симптомы, присущие как центральному, так и периферическому параличу: сочетание атрофии и грубо выраженных гиперрефлексии, клонусов, патологических рефлексов. Это объясняется тем, что прогрессирующий дегенеративный или острый воспалительный процесс мозаично, избирательно поражает пирамидный путь и клетки переднего рога спинного мозга, вследствие чего оказывается пораженным и центральный двигательный нейрон (развивается центральный паралич), и периферический мотонейрон (развивается периферический паралич). При дальнейшем прогрессировании процесса все больше поражаются мотонейроны переднего рога. При гибели более 50% клеток передних рогов постепенно исчезают гиперрефлексия и патологические рефлексы, уступая место симптомам периферического паралича (несмотря на продолжающееся разрушение пирамидных волокон).
3.5. Половинное поражение спинного мозга (синдром Броун-Секара)
Клиническая картина синдрома Броун-Секара представлена в табл. 2.
Таблица 2. Клинические симптомы синдрома Броун-Секара
Полное поперечное поражение спинного мозга характеризуется разви-
КАРТА № 2
1. При поражении шейного утолщения наблюдаются (3):
1) периферический парез верхних конечностей
2) проводниковый тип расстройств чувствительности
3) периферический парез нижних конечностей
4) нарушение функции тазовых органов
2. Блок субарахноидального пространства может быть выявлен (2):
1) рентгенографией позвоночника
2) магнитно-резонансной томографией спинного мозга
3) электромиографией
4) электронейромиографией
5) люмбальной пункцией с ликвородинамическими пробами
3. Проводниковый тип расстройства глубокой чувствительности возникает при поражении (1):
1) передних канатиков
2) боковых канатиков
3) задних канатиков
4) передних рогов
5) задних рогов
4. Императивные позывы на мочеиспускание возникают при двустороннем поражении (5):
1) передних рогов шейного утолщения
2) передних рогов поясничного утолщения
3) передних канатиков
4) задних канатиков
5) боковых канатиков
5. При поражении передних рогов спинного мозга на уровне шейного утолщения возникает (1):
1) спастический тетрапарез
2) центральный парапарез в руках
3) периферический парапарез в ногах
4) периферический парапарез в руках
КАРТА № 3
На каждый вопрос имеются один или несколько правильных ответов.
Количество правильных ответов указано в скобках.
Каждый правильный ответ необходимо выделить в листке для ответов.
1. При поражении поясничного утолщения отмечаются (3):
1) расстройство глубокой чувствительности по проводниковому типу
2) расстройство поверхностной чувствительности по сегментарно-корешковому типу
3) парез нижних конечностей
4) утрата всех брюшных рефлексов
5) утрата коленных и ахилловых рефлексов
2. Полное поражение поперечника спинного мозга на уровне С2-С3 проявляется (2):
1) спастическим тетрапарезом
2) периферическим тетрапарезом
3) парезом диафрагмы
4) двусторонним симптомом Горнера
5) синдромом Броун-Секара
3. Снижение сгибательно-локтевого (бицепс) рефлекса возникает при поражении (2):
2) кожно-мышечного нерва
3) срединного нерва
4) сегментов С7-С8спинного мозга
5) сегментов С5-С6спинного мозга
4. Промахивание при выполнении с закрытыми глазами только пяточно-коленной пробы справа обусловлено поражением (1):
1) задних столбов спинного мозга на верхне-шейном уровне справа
2) задних столбов на верхне-шейном уровне слева
3) задних столбов на грудном уровне справа
4) задних столбов на грудном уровне слева
5. Рефлекторная дуга детрузора мочевого замыкается через спинальные сегменты (1):
КАРТА № 4
На каждый вопрос имеются один или несколько правильных ответов.
Количество правильных ответов указано в скобках.
Каждый правильный ответ необходимо выделить в листке для ответов.
1. При поражении задних рогов спинного мозга возникают (1):
1) расстройство глубокой чувствительности по проводниковому типу
2) расстройство болевой чувствительности по проводниковому типу
3) периферический парез
4) сегментарно-диссоциированный тип расстройств чувствительности
2. Переполнение мочевого пузыря возникает при поражении (2):
1) шейного утолщения
2) грудного отдела спинного мозга
3) поясничного утолщения
4) конуса спинного мозга
5) конского хвоста
3. Где расположены тела клеток периферических мотонейронов, иннервирующих верхние конечности (1)?
1) в передних рогах верхне-шейного отдела спинного мозга
2) в передних рогах шейного утолщения
3) в задних рогах верхне-шейного отдела спинного мозга
4) в задних рогах шейного утолщения
4. Фасцикуляции характерны для повреждения (1):
1)
2) боковых канатиков спинного мозга
3) периферических нервов
4) нервно-мышечного синапса
5. Артерия Адамкевича – это (1):
1) корешково-спинальная артерия шейного утолщения
2) корешково-спинальная артерия поясничного утолщения
3) передняя спинальная артерия
4) задняя спинальная артерия
КАРТА № 5
На каждый вопрос имеются один или несколько правильных ответов.
Количество правильных ответов указано в скобках.
Каждый правильный ответ необходимо выделить в листке для ответов.
1. При поражении задних столбов на грудном уровне отмечаются (2):
1) центральный парез нижних конечностей
2) периферический парез нижних конечностей
3) сенситивная атаксия
4) проводниковый тип расстройств глубокой чувствительности в ногах
Какой тип расстройства чувствительности характерен для поражения задних рогов спинного мозга (1)?
1) корешковый
2) проводниковый
3) сегментарно-диссоциированный
4) полинейропатический
3. Атрофия мышц характерна для повреждения корково-мышечного пути в области (2):
1) лучистого венца
2) периферических нервов
3) белого вещества спинного мозга
4) передних рогов спинного мозга
5) нервно-мышечных синапсов
4. При поражении левой половины поперечника спинного мозга на грудном уровне возникают (3):
1) центральный парез правой ноги
2) центральный парез левой ноги
3) снижение суставно-мышечного чувства в левой ноге
4) снижение болевой чувствительности в правой ноге
5) нарушение функции тазовых органов
