Современная парадигма в медицине. Позитивная неврология - [2]

Открытие природы нейрона определило дальнейшее развитие неврологии как динамической естественно-научной дисциплины. Первое признание открытия нейрона связано с именами, которые заслуженно стали лауреатами Нобелевской премии в 1906 году: испанский врач Сантьяго Рамон-и-Кахаль и гистолог и итальянский исследователь Камилло Гольджи, который впервые освоил метод окрашивания нервных клеток, используя слабый раствор нитрата серебра.

Одаренность Рамон-и-Кахаля состояла в том, что он обладал талантом художника, который первый оценил его отец, профессор прикладной анатомии университета в Сарагосе, приобщив к медицине в подготовке анатомического атласа. В дальнейшем Рамон-и-Кахаль сам стал профессором гистологии и патологической анатомии в Барселоне и подготовил к печати «Руководство по гистологии и микрографии» (1889 г.), а также самостоятельно изучал строение тканей с помощью обычного микроскопа.

Следует отметить, что изучение нервной системы не носило изолированный характер одиночек: в разных уголках научного мира приходили к единому мнению о целостности мира, что свидетельствует о наступлении эры познания природы нервной организации человека. И в эту эпоху закладывается главный камень в научный фундамент, который определил нейрон как основное звено нервной системы.

Генрих Вальдейер (1836–1921), профессор анатомии в университете Страсбурга, в 1881 году ввел понятие «нейрон», обозначая нервную клетку как функциональную единицу нервной системы, а еще в 1888 году предложил понятие «хромосома» для описания клеточного ядра, что получило потом продолжение в учении о генетике.

Другой исследователь, Чарлз Шеррингтон, который встретился в 1886 году с Рамон-и-Кахалем и ознакомился с его работами, пришел к разрешению другой важной проблемы неврологии. Он дал объяснение, что в природе существуют двигательные и чувствительные нейроны с различными функциями, взаимодействующие в синапсах, и через эти структуры обеспечивается передача сигнала между отростками соседних нейронов.

Шеррингтон и Рамон-и-Кахаль ввели в научный оборот понятие принципа динамической поляризации, согласно которому нервные импульсы поступают в клетку по дендритам к телу и выходят из нейрона только по аксону.

Рамон-и Кахалем были опубликованы более 100 статей только на испанском языке, что и послужило малоизвестности научного открытия.

В 1900–1901 годах его работы были переведены на немецкий язык и после этого пришла научная известность автора, что привело к новому витку изучения церебральной локализации определенных специализированных функций различных областей головного мозга.

Закономерной последовательности в изучении нервной системы не отмечалось, что было связано, прежде всего, с возможностями научно-технического потенциала общества.

После предположенной нейронной теории научному сообществу многие исследователи устремили свои изыскания в поисках способа передачи информации по нейронам. Ответ на вопрос, что приводит к временным изменениям свойств клеточных мембран, если в биологической ткани, вызванные раздражителем, не ограничиваются местом его воздействия, а возникнув, быстро передвигаются на соседние участки мембраны, по которым нервный импульс перемещается по нервной клетке в направлении от дендрита в тело клетки и далее в аксон.

Было выяснено, что мембранный потенциал вследствие эффекта ионного насоса в зависимости от происходящих в ней активных химических процессов обеспечивает передвижение ионов через мембрану в направлении, противоположном градиентам их концентрации.

И тут назрела другая проблема: а что означает потенциал действия и потенциал покоя.

Исследователи пришли к мнению, что сигналы – это биоэлектрические токи, генерируемые поверхностной мембраной нейрона, которые перемещают заряд, обусловленный создаваемой в них концентрацией ионов натрия, калия, кальция и хлора. Изменение мембранного потенциала зависит от уровня потенциала покоя (–70 мВ) до (–55 мВ), который приводит к перемещению через мембрану положительно заряженных ионов. При этом возникает деполяризация мембранного потенциала по феномену «все или ничего» и достигает величины потенциально + 40 мВ. Вследствие этого положительно заряженные ионы, составляющие потенциал действия, перемещаются вдоль аксона, вызывая дополнительный эффект проникновения ионов (атомов) и деполяризацию мембраны в зоне каждого перехвата Ранвье. В итоге потенциал действия не истощается, а перемещается от одного перехвата Ранвье к другому сальтаторно (скачкообразно), без потери энергии, не затухая и сохраняя постоянство амплитуды.

Вслед за объяснением потенциала действия (спайк-потенциала) стало понятно значение потенциала покоя, который с эффектом ионного насоса составляет около –70 мВ.

Существуют местные потенциалы, которые распространяются на 1–2 мм и появляются в местах возникновения или торможения сигналов, обычно в дендритах.

Синаптический потенциал возникает под воздействием медиаторов в постсинаптической мембране.

В настоящее время этот феномен объясняет взаимодействие натрий-калиевой АТФазы как пример антипорта и активного транспорта. Натрий-калиевая АТФаза переносит в клетку ионы калия, а из клетки – ионы натрия, и где АТФаза выполняет роль транспорта, которая изнутри клетки «забирает» три иона натрия и затем расщепляет молекулу АТФ, присоединяя к себе фосфат, «выбрасывает» ионы натрия, в то же время отсоединяя фосфат, входят два иона калия внутрь клетки.