Влияние алкоголя на нервную ткань ( и не только) [неадаптированный научный текст]

Публикую с существенными скоращениями, дабы облегчить воспритяие научного текста.

При введении этанола ряд межнейрональных контактов имеет различные реактивные изменения в виде набухания аксональной части синапсов, изменения количества, формы осмиофильности и расположения везикул.

 В основном дегенерация встречается по светлому типу. При этом наблюдается не только изменение количества везикул, но и их размеров, формы, осмиофилии. Изменение синаптических везикул отмечено и при хронической алкогольной интоксикации. При пороговой дозе алкоголя заметным является увеличение количества синапсов, дегенерирующих по тёмному типу. При этом пресинаптический отдел уменьшен в размере, осмиофилен и переполнен везикулами, что свидетельствует о блокаде медиатора.

 Довольно типичным для действия алкоголя является снижение информативности межнейронных контактов, что морфологически определяется уменьшением площади контактирования активных зон синаптических мембран и расширением синаптической щели. Во всех случаях вокруг изменённых межнейральных контактов наблюдается отёк астроцитарной глии. Это подтверждено и биохимическими методами, особенно при введении транквилизирующей дозы алкоголя.

Таким образом, при острой алкогольной интоксикации в связи с изменениями в синапсах наблюдается частичное разобщение межнейрональных ансамблей и, как следствие этого, появляется морфофункциональная основа развития алкогольной болезни и асоциального поведения индивидуума.

Миф - алкголь радиопротектор.

В научной, да и в художественной литературе поддерживается мнение о радиозащитном действии алкоголя. В связи с этим проводилось исследование состояния межнейрональной интеграции головного мозга при комбинированном действии этанола и ионизирующего излучения. Эксперимент проводился на крысах-самцах линии Вистар массой 250г, голову которых облучали гамма-квантами в дозе 50 гр. За 2 мин. До или сразу после облучения внутрибрюшинно вводили 15%-й раствор этанола. Через 100 мин. После воздействия животных декапитировали. Выяснилось, что изменения синапсов, как при действии ионизирующего излучения, так и этанола однотипны и являются неспецифичными.

Эффекты комбинированного действия изучаемых факторов зависели от последовательности их воздействия и дозы этанола. Введение этанола до гамма-облучения головы существенно не модифицировало радиационные изменения синапсов. Действие малых доз этанола после облучения головы также не оказывало значимого влияния на радиационные поражения синапсов. При действии больших доз алкоголя получен чёткий эффект синергизма с ионизирующим излучением: при сохранении числа изменённых синапсов в них отмечаются более грубые изменения. Постоянно наблюдается распад митохондрий в пресинаптических отделах межнейрональных контактов. Деструкция митохондрий, видимо, происходит очень быстро, т. к. один их полюс выглядит набухшим, а второй сохраняет плотно упакованные кристы. Типичным является изменение внутренней мембраны митохондрий, которая закручивается в миелиноподобные комплексы. Такое состояние митохондрий может привести к существенному нарушению процесса выработки энергии и затруднению функции синапсов.

Этанол обладает и определённым провоцирующим отек эффектом. Минимальная концентрация этанола сама не вызывала сдвигов гидратационного профиля мозга, но при действии после облучения вызывала отёк в стволе мозга. Более высокая концентрация этанола уже сама по себе приводила к гипергидратации в стволе мозга, а после облучения отёк возникал уже во всех изученных отделах головного мозга. Достоверное увеличение содержания воды в головном мозге хорошо коррелирует с выявляющемся при ультраструктурном исследовании набуханием пресинаптических терминалей и прилежащих астроцитов.

Таким образом, более грубые изменения синапсов, cвязанные, видимо, с нарушением энергообеспечения и гипергидратацией, наблюдаются при введении этанола после облучения головы. Подобное обстоятельство требует осторожного подхода к данным о лечебном действии этанола при облучении. Многочисленные данные свидетельствуют об активном вредоносном действии этанола, что ярко проявляется в морфологических изменениях.

Под действием этанола уменьшается число нейроцитов во всех слоях коры. Сохранившиеся нервные клетки находятся в состоянии кариоцитолиза. Набухания и сморщивания. В зубчатом ядре мозжечка наряду с кариоцитолизом встречались нейроны с вакуолизацией цитоплазмы, кариопикнозом и кариорексисом. В глии головного мозга имеется выраженная пролиферация и дистрофические изменения.

Влияние этанола на энергетический и углеводный обмен

Нарушение окислительных процессов в ткани головного мозга является одной из ранних реакций на острое токсическое действие этанола. При хроническом введении небольших доз этанола происходит перестройка активности ферментных систем в головном мозге, свидетельствующая о включении компенсаторных механизмов, направленных на восстановление повреждений, связанных с изменением проницаемости мембран и инактивацией ферментных систем.

Влияние этанола на интенсивность дыхания головного мозга.

Хроническая алкогольная интоксикация приводит к нарушению усвоения кислорода тканью мозга. Резкое угнетение тканевого дыхания обнаруживается в коре больших полушарий, подбугорной области, мозжечке и продолговатом мозге. Низкие концентрации обычно увеличивают на 10% дыхание срезов мозга in vitro. Дыхание срезов мозга снижается только при воздействии весьма высоких концентраций этанола.

Чувствительность срезов коры больших полушарий к действию этанола повышается в значительно большей степени при добавлении ионов калия или стимуляции электрическим током, (дыхание угнетается гораздо сильнее).

Влияние этанола на гликолиз в нервных клетках.

Действие этанола на дыхание мозга связано с его влиянием на соединения, являющиеся источником энергии для функциональной активности нервных клеток.

Глюкоза - наиболее специфический субстрат обмена веществ в головном мозге, который in vivo за 1 час потребляет 18 мкмоль глюкозы на 1 г ткани.

При алкогольной интоксикации в результате снижения скорости гликолиза и скорости реакций в цикле Кребса содержание в мозге пировиноградной и молочной кислот, гликогена и кофермента А (КоА) снижается. Увеличение распада гликогена в мозге, вероятно, обусловлено активацией фосфорилазы, освобождающейся под действием этанола. Токсические дозы этанола вызывают значительное снижение утилизации глюкозы в головном мозге in vivo с повышением её концентрации в тканях этого органа.

Активность окислительно-восстановительных ферментов в головном мозге при алкогольной интоксикации.

Механизм действия этанола на ферментные системы цикла Кребса в мозге пока ещё не ясен. Возможно, что изменения в концентрации промежуточных продуктов этого цикла вызвано увеличением Рсо2 в течение алкогольной интоксикации.

Приём больших доз этанола вызывает снижение активности ферментов цикла Кребса. Это нарушение окислительных процессов в митохондриях головного мозга является одной из ранних реакций на острое токсическое действие этанола, при котором также нарушается трансаминирование аминокислот в головном мозге. Возможно, что влияние этанола на транспорт и обмен аминокислот в нервных клетках обусловлено изменениями в свойствах их мембран.

Длительное действие малых доз этанола снижает активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеазы и повышает активность малатдегидрогеназы и СДГ в коре больших полушарий, в эпендиме желудочков, в мягкой мозговой оболочке и в клетках сосудистых сплетений. При хроническом употреблении этанол вызывает увеличение активности дегидрогеназ головного мозга.

Хроническая интоксикация этанолом приводит к усилению компенсаторных механизмов, в результате метаболизм в нервных клетках поддерживается на определённом сниженном уровне. При этом обнаруживается значительное увеличение активности ряда гликолитических и окислительных ферментов: а-глицерофосфатдегидрогеназы, МДГ, АСТ. Активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы снижается.

Этанол и макроэргические соединения в головном мозге.

Большинство исследователей опровергает данные о том, что этанол влияет на синтез высокоэнергетических фосфатов. Этанол не является разобщителем окислительного фосфорилирования и не подавляет образование АТФ. Данные об увеличении содержания макроэргических соединений в мозге после приёма этанола свидетельствуют о депрессивном действии алкоголя на нервную ткань и обмен веществ в ней, вследствие чего уменьшается утилизация АТФ и креатинфосфата.

Действие алкоголя на практически здоровых людей и на лиц, страдающих хроническим алкоголизмом, проявляется в нарушении внешнего дыхания и в снижении скорости мозгового кровообращения.

Данные биохимических анализов биологических жидкостей больных, страдающих хроническим алкоголизмом, показывают снижение активности глюкозо-6-фосфотазы и накопление ПВК, что свидетельствует о нарушении нормального пути окисления глюкозы и о затруднении её усвоения тканью головного мозга.

Транспорт и обмен аминокислот в нервных клетках при алкогольной интоксикации.

Повышение концентрации этанола в крови способствует поступлению в мозг только аминокислот, содержащих значительный нейтральный радикал. Алкогольная интоксикация увеличивает содержание дикарбоновых аминокислот и снижает содержание глутамина в ткани мозга. Увеличение гликолиза в ткани мозга может быть причиной накопления дикарбоновых аминокислот.

Доза этанола, оказывающая возбуждающее действие на ЦНС, вызывает повышение содержания глутамина в мозжечке на 40%. Повышение дозы алкоголя приводит к снижению концентрации глутаминовой кислоты в мозжечке, а при терминальных состояниях, в результате отравления этанолом, и в больших полушариях мозга.

Обмен белков головного мозга при алкогольной интоксикации.

При остром и хроническом алкогольном отравлении в головном мозге уменьшается содержание азота общих и растворимых белков и амидного азота общих белков с одновременным увеличением концентрации аммиака и небелкового и аминного азота. Наибольшие изменения в обмене белков при остром действии этанола отмечаются в сером веществе больших полушарий, а при хронической алкогольной интоксикации-также и в мозжечке.

Влияние этанола на РНК клеток головного мозга.

Данных о влиянии этанола на содержание и обмен нуклеиновых кислот в головном мозге очень мало. Румынские исследователи заметили, что умеренные дозы этанола, способствующие гиперактивности ЦНС и повышению двигательной активности, приводят к уменьшению содержания ДНК и повышению содержания РНК.

Эти изменения в обмене РНК нервных клеток влияют на синтез белка нейронов, нарушение которого проявляется в изменении нормальной функциональной активности ЦНС, структурной интеграции нервных клеток и их общего обмена веществ. Эти дефекты в обмене РНК мозга частично объясняют нарушения памяти, процессов переработки информации и общего поведения человека и животных. Липидный обмен в головном мозге при алкогольном отравлении.

После приёма этанола увеличивается концентрация в мозге общих липидов, цереброзидов, ганглиозидов, сульфатидов, полиглицерофосфолипидов, лецитинов и этаноламинфосфолипидов. Наряду с этим отмечено снижение содержания монофосфоинозитидов и У-фосфолипидов. При длительной интоксикации повышается содержание всех фракций фосфолипидов, особенно сфингомиелинов. Пропорциональное увеличение как кислых, так и нейральных фосфолипидов способствует сохранению постоянства коэффициента отношения этих фосфолипидов в ткани мозга. Сохранение количественных соотношений является компенсаторно-приспособительным механизмом, направленным на обеспечение нормального функционирования ЦНС в условиях хронического алкогольного отравления.

Несколько слов о патологии.

Содержание нейтральных липидов и холестерина в белом веществе мозга снижено. В сером веществе главным образом снижается содержание цереброзидов. Изменяется состав жирных кислот. В сером веществе мозга снижается содержание стеариновой и нервоновой кислот, а пальмитиновой и миристиновой -возрастает. В белом веществе содержание стеариновой кислоты снижалось, а нервоновой-увеличивалось. Для дегенеративных процессов в головном мозге характерно уменьшение жирных кислот с длинной цепочкой в цереброзидах, сфингомиелинах и фосфатидилэтаноламинах серого вещества коры. В цереброзидах и сфингомиелинах белого вещества снижается содержание ненасыщенных жирных кислот с длинной углеродной цепочкой-линолевой, линоленовой и арахидоновой. В фосфатидилатаноламинах увеличивается содержание не встречающихся, как правило, в норме жирных кислот с большим количеством ненасыщенных связей.