Что провоцирует / причины столбняка:
Возбудителем является облигатная грамположительная, спорообразующая, подвижная бацилла Clostridium tetani из семейства Bacillaceae. Споры терминальные, что придает бактерии вид “палочки” или “теннисной ракетки”. C. tetani производит мощный экзотоксин (тетаноспазмин), цитотоксин (тетанолизин) и так называемую низкомолекулярную фракцию. Споры могут сохраняться годами в почве, фекалиях и на различных предметах. Они могут выживать при температуре 90°C в течение 2 часов. В анаэробных условиях, при 37°C, достаточной влажности и в присутствии аэробных бактерий (например, стафилококков), споры прорастают в вегетативные формы. Вегетативные формы столбнячной палочки погибают в течение нескольких минут при кипячении и через 30 минут при 80°C. Антисептики и дезинфицирующие средства убивают возбудителя столбняка в течение 3-6 часов. В странах с теплым климатом споры могут расти прямо в почве. У C. tetani обнаруживаются два типа антигенов: соматический (О-антиген) и жгутиковый (Н-антиген). Десять сероваров выделяются на основе жгутиковых антигенных структур. Все серовары образуют антигенно идентичные тетаноспазмин и тетанолизин.
- Тетаноспазмин – один из самых мощных биологических ядов. Это полипептид с “дистанционным” механизмом действия, поскольку бактерии редко покидают первичный очаг инфекции. Токсин связывается с поверхностью отростков нервных клеток, проникает внутрь клеток (через лиганд-опосредованный эндоцитоз) и попадает в ЦНС путем ретроградного аксонального транспорта. Механизм действия связан с торможением высвобождения тормозных нейротрансмиттеров (в частности, глицина и у-аминомасляной кислоты) в синапсах (токсин связывается с синаптическими белками синаптобревином и целебревином). Первоначально токсин действует на периферические нервы, вызывая локальные тетанические сокращения мышц. В культурах токсин появляется на 2-й день, достигая максимального образования на 5-7-й дни.
- Тетанолизин обладает гемолитическим, кардиотоксическим и летальным действием и вызывает развитие местных некротических поражений. Этот токсин играет менее важную роль в патогенезе заболевания. Максимальное накопление токсина в культуре наблюдается через 20-30 часов. Процессы его образования не связаны с синтезом тетаноспазмина. Низкомолекулярная фракция увеличивает секрецию медиаторов в нервно-мышечных синапсах.
Эпидемиология
Резервуаром и источником инфекции являются травоядные животные, грызуны, птицы и люди, в кишечнике которых находится возбудитель; последний выделяется во внешнюю среду с фекалиями. Столбнячная палочка также широко распространена в почве и других объектах окружающей среды, где она может размножаться и сохраняться длительное время. Таким образом, возбудитель имеет две взаимосвязанные и взаимообогащающие среды обитания и, соответственно, два источника возбудителя – кишечник теплокровных животных и почву. Значение того или иного источника, по-видимому, во многом определяется климатическими и географическими условиями местности. Наиболее благоприятны для вегетации и сохранения микроорганизма черноземные и красноземные почвы, богатые гумусом, а также почвы, хорошо удобренные органическими веществами. Из почвы с пылью бактерии могут попасть в любые помещения (в том числе перевязочные и операционные), на различные предметы и материалы, используемые в хирургической практике (различные порошки, гипс, тальк, лечебные глины и грязи, впитывающая вата и др. ).
Частота передачи спор столбнячного токсина человеку варьирует от 5-7 до 40%, с повышенной частотой передачи у лиц, имеющих профессиональный или бытовой контакт с почвой или животными (сельскохозяйственные рабочие, уборщики, доярки, чистильщики, работники теплиц и т.д.) C. tetani обнаруживается в кишечном содержимом коров, свиней, овец, верблюдов, коз, кроликов, морских свинок, крыс, мышей, уток, кур и других животных с частотой 9-64%. Инфекция у сверчков достигает 25-40%, что имеет особое эпидемиологическое значение, поскольку тонкий кишечник овец используется для производства хирургического кетгута.
Механизм передачи – контактный; возбудитель проникает в организм через поврежденную кожу и слизистые оболочки (раны, ожоги, обморожения). Инфицирование пупочной ранки может привести к столбняку новорожденных, если во время родов не была соблюдена асептика. Местом проникновения возбудителя может быть открытая рана различной природы и локализации (укусы, занозы, порезы, ссадины, потертости, открытые переломы, ожоги, обморожения, укусы, некрозы, воспалительные процессы); в этих случаях развивается посттравматический столбняк. Хирургические раны, особенно раны толстой кишки и ишемизированных конечностей, могут стать воротами для инфекции с последующим развитием послеоперационного столбняка. Процедуры аборта вне медицинских учреждений могут привести к столбняку после аборта. Возможность передачи возбудителя от больного человека к здоровому отсутствует.
Естественная восприимчивость людей высока. У людей, переболевших столбняком, не вырабатывается иммунитет к этому заболеванию, поскольку очень малая доза токсина, способная вызвать заболевание, недостаточна для возникновения иммунологического ответа.
Основные эпидемиологические особенности. Заболеваемость носит спорадический характер в виде не связанных между собой случаев. Зональное распространение инфекции обусловлено как климатическими, так и географическими и социально-экономическими факторами. Сезонность заболевания – весна-лето. Среди заболевших преобладают сельские жители, дети и пожилые люди, и именно в этих группах регистрируется большинство смертей. В связи с широким распространением активной иммунизации столбняк новорожденных в настоящее время не регистрируется. Наличие постоянного резервуара инфекции в почве определяет возможность заражения в результате мелких бытовых травм. Сохраняются случаи внутрибольничного заражения столбняком при операциях на конечностях, гинекологических операциях и хирургических вмешательствах на желудочно-кишечном тракте.
Клиническая картина
Инкубационный период при столбняке составляет в среднем 6-14 дней, с колебаниями от нескольких часов до 1 месяца и редко дольше. Как правило, чем короче инкубационный период, тем тяжелее клиническое течение S. и выше летальность.
По тяжести течения выделяют очень тяжелую, тяжелую, среднюю и легкую формы С. Тяжесть заболевания определяется выраженностью судорожного синдрома, частотой и быстротой судорог с начала заболевания, температурной реакцией, состоянием сердечно-сосудистой системы и дыхания, наличием осложнений.
Генерализованный столбняк, в наиболее типичной умеренной форме, имеет острое начало; реже наблюдаются продромальные признаки в виде недомогания, тянущей боли в области раны, фибрилляторных сокращений мышц, прилегающих к ране, и повышенной реактивности на внешние раздражители.
Одним из первых и характерных симптомов С. является тризм (см.), вызванный тоническим напряжением жевательных мышц, особенно mm. masseteri, в результате чего пациент не может открыть рот. Почти одновременно появляется сардоническая улыбка – risus sardonicus (лоб пациента сморщен, глазные щели сужены, губы растянуты, уголки рта опущены, как при насмешливой улыбке) и затрудненное глотание (дисфагия) вследствие спазма мышц, участвующих в акте глотания.
Эти три симптома – одни из самых ранних; их сочетание характерно только для С. Вскоре появляется тоническое напряжение в других группах мышц – затылочных мышцах, длинных мышцах спины (мышцах, выпрямляющих позвоночник). Пациент лежит в типичном положении лежа, с запрокинутой назад головой и приподнятой от кровати поясничной частью тела, так что одна рука может быть более или менее свободно подложена под спину (см. рис. в ст.
Opisthotonus). Несколько позже появляется напряжение в мышцах живота, которые становятся жесткими как доска после 3-4 дней болезни, и в мышцах конечностей. Ноги обычно вытянуты, а их движения ограничены. Движения рук несколько свободнее. Напряжены только крупные мышцы конечностей; мышцы ступней и кистей, пальцев и стоп всегда свободны от напряжения.
Почти одновременно вовлекаются межреберные мышцы и диафрагма; их тоническое напряжение приводит к ограничению дыхательных экскурсий, поверхностному и учащенному дыханию. В результате тонического сокращения мышц промежности затрудняется мочеиспускание и дефекация.
Общие тетанические судороги (часто ошибочно называемые клоническими) возникают на фоне постоянной гипертонии мышц (см.), длятся от нескольких секунд до 1 минуты и более, с частотой от нескольких в день до 3-5 в минуту.
Начало заболевания внезапное. Во время судорог лицо пациента синеет и выражает сильные страдания, опистотонус акцентирован: тело касается кровати только головой, плечевым поясом и пятками, контуры шеи, туловища и рук четко выражены; кожа, особенно лица, покрыта крупными бисеринками пота; пациенты кричат и стонут от усиливающейся боли и пытаются ухватиться за изголовье кровати, чтобы дышать.
Столбняк обычно сопровождается лихорадкой, иногда значительной, и постоянной потливостью. Отхаркивание мокроты при развитии пневмонии и, как правило, сопровождающих С. катаральных явлений верхних дыхательных путей затруднено из-за тонического напряжения дыхательных мышц.
Кашель часто вызывает тетанические судороги. Наблюдается повышенное слюноотделение (см. слюноотделение). Изменения в сердечно-сосудистой системе выражаются изначально сильными тонами сердца, с нормальными пределами;
Со второго дня болезни пульс становится учащенным и напряженным; артериальное давление часто повышается во время приступов. Начиная с седьмого или восьмого дня болезни, тоны сердца становятся тоньше; физические упражнения могут вызвать расширение правого, а затем и левого желудочка.
На протяжении всего заболевания пациент остается в полном сознании. Пациенты раздражительны, и малейший шум, яркий свет и другие раздражители приводят к приступам генерализованных судорог. Чувствительность кожи и кожные и сухожильные рефлексы обычно повышены.
При редко наблюдаемой легкой форме С. симптомы развиваются подостро в течение 5-6 дней; тризм, сардоническая улыбка и опистотонус выражены умеренно, дисфагия легкая или отсутствует; температура нормальная или субфебрильная, тахикардия отсутствует или легкая; судорожный синдром отсутствует или встречается редко и выражен слабо.
При тяжелой форме клиническая картина развивается через 24-48 часов после появления первых признаков заболевания; наряду с выраженным тризмом, сардонической улыбкой и дисфагией наблюдаются частые и интенсивные судороги, выраженная потливость и тахикардия, высокая температура, постоянный гипертонус мышц между судорогами.
Лечение
Пациенты со столбняком должны быть госпитализированы. Ввиду сложности лечения все пациенты со средней, тяжелой и очень тяжелой формой столбняка должны быть госпитализированы в отделение интенсивной терапии или реанимации. Пациентов помещают в отдельную комнату для отдыха и исключают световые и шумовые раздражители.
Обязательно хирургическое лечение ран (см.). Это относится и к небольшим ранам, зажившим к моменту появления первых признаков заболевания, поскольку в них могут находиться инородные тела, содержащие столбнячные палочки. Рану иссекают и радикально обрабатывают, удаляют инородное тело и создают хороший дренаж выделений.
Для того чтобы ограничить поступление токсина из раны, перед обработкой рекомендуется “впрыснуть” в нее 3 000-10 000 ME столбнячной сыворотки. Хирургические манипуляции проводятся под анестезией, чтобы боль не провоцировала судороги.
Нейтрализацию циркулирующего в крови токсина осуществляют противостолбнячной сывороткой; ее вводят внутримышечно однократно в дозе 50 000-100 000 ME. Эта доза обеспечивает высокий антитоксический титр в крови пациента в течение 2-3 недель, поэтому нет необходимости в ее повторном введении (см. “Противостолбнячная сыворотка не вводится”).
Иммунные сыворотки). В последнее время лучшим противостолбнячным препаратом считается человеческий столбнячный иммуноглобулин, полученный от человеческих доноров, ревакцинированных очищенным сорбированным столбнячным токсоидом (см. Иммуноглобулины).
Он вводится однократно внутримышечно в верхний наружный квадрант ягодицы в дозе 900 ME (6 мл). Противопоказаний к применению человеческого противостолбнячного иммуноглобулина нет. Сыворотка, иммуноглобулин и токсоид служат средством воздействия на токсин, циркулирующий в крови.
Уменьшение или полное купирование тонических и тетанических судорог является одной из важнейших задач при лечении пациента С. При легких и умеренных формах заболевания судороги можно снять нейролептиками (аминазин, дроперидол), транквилизаторами (седоксен) или хлоралгидратом.
Эти препараты наиболее рационально применять в виде литических смесей или коктейлей в сочетании с антигистаминными и противоаллергическими средствами (димедрол, пипольфен, супрастин), а также анальгетиками (промедол). Следует помнить, что курс приема этих препаратов не должен превышать 10 – 12 дней во избежание экстрапирамидных расстройств.
Все противосудорожные препараты назначаются по показаниям, в зависимости от тяжести и частоты приступа, эффективности того или иного препарата и под постоянным контролем функции жизненно важных органов и систем. Если систолическое артериальное давление падает ниже 70 мм рт. ст., нейролептики следует отменить, а для контроля судорог использовать кураре (см. Приложение А: Судороги и контроль судорог).
Курареподобные вещества). При очень тяжелой форме С. для устранения судорог применяют тубокурарина хлорид, диплацин с обязательным переводом больных на искусственное дыхание (см.). При использовании высоких доз этих препаратов происходит высвобождение гистамина и проявляется эффект ганглиоблокатора: возможны нарушения кровообращения и падение АД, а также различные осложнения, включая аритмии и остановку сердца.
Курареподобные деполяризующие средства (например, дитилин) также влияют на периферическое двигательное звено, но они не вызывают высвобождения гистамина или резкого снижения АД; их следует применять в небольших дозах и вводить с постоянной скоростью, что обеспечивает купирование приступов.
Дитилин оказывает кратковременный противосудорожный эффект в течение 15 минут; тубокурарина хлорид и диплацин создают более длительное расслабление мышц – до 1-1,5 часов, в связи с чем их применяют более широко. Продолжительность лечения и кратность введения нейролептиков и курареподобных препаратов определяются частотой, степенью тонического напряжения мышц и длительностью припадков.
В связи с частым внутривенным введением различных лекарственных препаратов целесообразно катетеризировать подключичную вену (см. Пункционная катетеризация вен). Полная кураризация может быть выполнена в специально оборудованных медицинских учреждениях, имеющих необходимые дыхательные аппараты и обеспечивающих наблюдение за пациентом опытными анестезиологами-реаниматологами. Кураризация неэффективна у пациентов с С. старше 60 лет и противопоказана пациентам старше 70 лет.
Адекватная вентиляция легких при тяжелых и очень тяжелых формах С. обеспечивается хорошо разработанными методами дыхательной реанимации (см.).
Если имеется сильное тоническое напряжение жевательных мышц и глотание затруднено, показано зондовое питание, которое осуществляется с помощью современных трубок из относительно мягкого пластика. Положение трубки необходимо менять, и каждые 3 дня трубку необходимо удалять вечером после последнего приема пищи.
Утром трубка вставляется в другую половину носа. В течение 2-3 недель может потребоваться кормление через трубку. Судороги обычно прекращаются в этот момент. Рекомендуется использовать смеси для энтерального питания (энпиты), разработанные Институтом питания АМН СССР.
При возникновении пареза желудка и кишечника энергетические потребности организма на срок существования этого симптомокомплекса обеспечиваются парентеральным путем (см. Парентеральное питание) .
Для профилактики и лечения осложнений, особенно пневмонии и сепсиса, назначаются антибиотики широкого спектра действия с учетом чувствительности микрофлоры мокроты. Также необходим постоянный контроль гематокрита (см. гематокритное число) и кислотно-щелочного баланса (см.).
Важнейшей задачей при лечении С. является поддержание сердечно-сосудистой деятельности. При тяжелых и очень тяжелых формах С. применяют вазопрессоры (эфедрин, мезатон, норадреналина гидротартрат), сердечные гликозиды (строфантин К, коргликон). Тахикардия, которая часто развивается при С., в определенной степени корректируется с помощью бета-адреноблокатора анаприлина.
Для профилактики тромбофлебита и легочной эмболии необходимо определить состояние коагуляционных свойств крови (агрегация тромбоцитов, тромболастограмма и др.) и при наличии показаний назначить антикоагулянты (см.). Правильный уход имеет особое значение для пациентов с S.
В последнее время предпринимаются попытки лечения пациентов в палатах и отделениях с помощью гипербарической оксигенации (см.). При использовании нейролептиков, обладающих выраженным противосудорожным действием, возможна транспортировка больных С. в больницы на санитарном транспорте или самолетом, обязательно в сопровождении специалиста.
Не рекомендуется транспортировать крайне тяжелых пациентов в терминальном состоянии, а также пациентов старше 70 лет, у которых прием противосудорожных препаратов может привести к тяжелым нарушениям кровообращения. В таких случаях при первичной госпитализации пациента лечат описанными выше методами консервативной терапии при постоянных консультациях анестезиолога и инфекциониста.
Патофизиологические аспекты развития столбняка
(Из дополнительных материалов)
Распространение столбнячного токсина в организме от места его образования или введения происходит несколькими путями: через окружающие ткани, через лимфатическую систему, по нервным стволам.
Токсин столбняка распространяется в организме через кровь. Хотя большинство ученых считают, что столбнячный токсин не пересекает гематоэнцефалический барьер (см. ), не следует полностью исключать возможность повышенной проницаемости гематоэнцефалического барьера для столбнячного токсина в патологических условиях.
Поступление столбнячного токсина в ЦНС по нервам было впервые экспериментально доказано А. Мари и В. Мораксом в 1902 году. Нейрональный путь восходящего распространения столбнячного анатоксина начинается в мышцах и включает нервные окончания, мышечные нервы, передние корешки спинного мозга, передние рога спинного мозга (или, соответственно, двигательные ядра черепно-мозговых нервов).
При большой токсемии столбнячный токсин также обнаруживается в задних корешках спинного мозга; однако его нарушение не предотвращает развитие заболевания. Нейронный путь встречается практически у всех животных и людей. Она бывает пери- и эндоневральной, а также внутричерепной.
При эндоневральном транспорте столбнячный токсин достигает поверхности нейрона и действует на синапсы, в частности на пресинаптические окончания волокон, контактирующих с данным нейроном (см. Синапс). При интрацистернальном транспорте столбнячный токсин проникает в тело нейрона, перикарион, в дендриты, а затем может ретроградно-транссинаптически проникать в соседний нейрон, контактирующий с данным нейроном.
Когда столбнячный токсин распространяется по региональному нервному пути, происходит относительно локальное повреждение соответствующих нервных центров, о чем свидетельствует развитие локального S. в соответствующих мышцах. Если количество столбнячного токсина значительно, он может распространиться дальше вверх по спинному мозгу и вовлечь новые нервные центры (восходящий S).
Когда столбнячный токсин попадает в кровь, он распространяется по организму (гематогенный путь, характерный для людей и некоторых видов животных, например, копытных), достигает мышц, а затем, по двигательным нервам, которые образуют общий нервный путь, различных двигательных центров.
Время, необходимое для достижения центров, напрямую коррелирует с длиной каждого нейронного пути. Таким образом, столбнячный токсин сначала достигает двигательных центров лица и жевательных мышц, затем мышц шеи, спины и т.д.
Вовлечение различных мышц в указанной последовательности определяет особенности клинической картины и название “нисходящий столбняк”, которое отражает скорее обобщенный характер клинической картины, чем нисходящее движение столбнячного токсина по спинному мозгу.
Нисходящее движение столбнячного токсина происходит при отложении столбнячного токсина в верхней части спинного мозга (например, в некоторых случаях C. facialis). При генерализованном процессе дыхательная мускулатура, в частности диафрагма, вовлекается в работу в последнюю очередь.
Чувствительность к столбнячному токсину определяется способностью ЦНС реагировать на него. Устойчивость к столбнячному токсину обеспечивается биол. барьерами на пути его распространения по организму – кишечными, интраневральными, плацентарными барьерами, барьерами вокруг синапсов и др. (см. “Резистентность к токсинам”). (см., например, барьеры вокруг синапсов и т.д. ).
Иммунитет организма). Поэтому при введении столбнячного токсина в периферические ткани разных видов животных летальные дозы столбнячного токсина различны, тогда как при введении столбнячного токсина непосредственно в ЦНС они одинаковы. Поскольку человеческий организм имеет слабую иммунную систему и высокую чувствительность к столбнячному токсину, болезнь может развиться при незначительном количестве столбнячного токсина и стать генерализованной.
Механизмы действия и патогенные эффекты столбнячного токсина. Тетаноспазмин, синтезируемый вегетативными формами возбудителя столбняка, имеет следующие функциональные группы: группа, связывающая мембрану нервной клетки (рецептор-связывающая группа); группа, связывающая антитоксин (антигенная группа); группа токсофора.
Рецепторами столбнячного токсина, расположенными на поверхности мембраны нейронов, являются ганглиозиды, в частности входящие в их состав сиаловые кислоты (см.). По-видимому, существует и другой механизм связывания столбнячного токсина с нейроном и его проникновения внутрь нейрона, поскольку обработка ткани нейрона нейроаминидазой, разрушающей ганглиозидный рецептор, не полностью предотвращает проникновение столбнячного токсина внутрь нейрона и не препятствует его действию, например, нарушению выделения медиатора (ацетилхолия) из изолированных нервных окончаний (синаптосом).
Столбнячный токсин, попавший в клетку, остается биологически активным. Его действие на клетки нейробластомы (ингибирование их способности к образованию почек) сохраняется даже после лечения нейроаминидазой. Токсин столбняка связывается с клетками щитовидной железы и может частично вызывать действие гормонов щитовидной железы.
В рецепторах столбнячного токсина и тиреотонина имеются гликопротеиновые и ганглиозидные компоненты. Столбнячный токсин, связанный с рецептором нейрона, сохраняет способность взаимодействовать с антитоксином (см.). Это обстоятельство, а также то, что в ЦНС, помимо уже прочно фиксированного столбнячного анатоксина, имеется неполностью связанный или еще не связанный столбнячный анатоксин, объясняет тот факт, что на тех стадиях интоксикации, когда системное (внутримышечное или внутривенное) введение антитоксина уже неэффективно, может быть эффективным субарахноидальное введение антитоксина (показано в экспериментальных условиях и в клинической практике).
Токсин столбняка, не имеющий токсофорной группы, может вступать в конкурентные отношения со столбнячным токсином, блокируя рецепторы нейронов. Столбнячный токсин не вызывает серьезных повреждений клеточной мембраны нейронов. При остром воздействии столбнячного токсоида изменения в нейронах невозможно обнаружить даже при электромикроскопическом исследовании; они локализуются на молекулярном уровне.
Избирательно накапливаясь в области пресинаптических окончаний как в центре, так и на периферии, столбнячный токсин нарушает механизм высвобождения медиаторов (см.). В первую очередь страдают тормозные медиаторы (см. Нервная клетка).
Поэтому основным патогенным эффектом столбнячного токсина является нарушение секреции ингибирующих медиаторов, даже при низких дозах столбнячного токсина (см. Ингибирование). Нарушение тормозных механизмов под влиянием столбнячного токсина впервые было предложено S. P.
Токсин был экспериментально подтвержден Федоровым (1895), затем экспериментально подтвержден К. Шеррингтоном (1906). Столбнячный токсин нарушает нисходящее торможение в спинном мозге и торможение в мозжечке; блокирует высвобождение гамма-аминомасляной кислоты, дофамина, а также глицина и других аминокислот; действует как на тормозные, так и на возбуждающие синапсы; в малых дозах блокирует, а в больших увеличивает высвобождение норадреналина.
В высоких дозах in vivo столбнячный токсин нарушает высвобождение ацетилхолина при нервно-мышечной передаче. Нарушение секреции ацетилхолина также было продемонстрировано в экспериментах in vitro с синаптосомами и клетками нейробластомы. Во всех случаях столбнячный токсин не нарушает синтез медиаторов, а только блокирует их спонтанную и индуцированную секрецию.
Первое предположение о том, что нарушения секреции медиаторов под влиянием столбнячного токсина имеют единые механизмы и не зависят от особенностей химизма нервной передачи, было подтверждено исследованиями влияния столбнячного токсина на различные синапсы.
Возможной мишенью действия столбнячного токсина является универсальный транспорт ионов кальция в нервных окончаниях, который нарушает кальций-зависимую связь деполяризации нервных окончаний и секреции медиаторов. При действии столбнячного токсина наблюдается подавление ионов кальция шипом (ср.
Биоэлектрические потенциалы) в клетках нейробластомы. Существуют также доказательства того, что столбнячный токсин нарушает канюлезависимый сократительный механизм (актомиозиноподобный комплекс). Нарушая секрецию медиаторов, в частности тормозных медиаторов из пресинаптических терминалей, столбнячный токсин высвобождает рецепторы на постсинаптической мембране.
Он не оказывает деполяризующего действия на постсинаптическую мембрану. В то же время результаты экспериментов на культуре нейронов указывают на возможный деполяризующий эффект столбнячного токсина на постсинаптическую мембрану. Помимо постсинаптического торможения, столбнячный токсин нарушает пресинаптическое торможение.
Основным результатом действия столбнячного токсина является возникновение популяции гиперактивных нейронов со сниженным порогом возбудимости – генераторов патологически усиленного возбуждения (см. Нервная система, патологическая физиология), которые могут формироваться под воздействием столбнячного токсина в различных отделах центральной нервной системы, вызывая соответствующие невропатологические синдромы.
На поздних стадиях местной столбнячной интоксикации, особенно когда столбнячный токсин действует в высоких дозах, ослабляются моносинаптические рефлексы, снижаются возбуждающие постсинаптические потенциалы, уменьшается аксоплазматический ток (см. Нервная система) и нарушается проведение импульсов по нервным волокнам. Эти изменения происходят в основном в крупных двигательных нейронах и их аксонах.
Столбнячный токсин не инактивирует Na K -АТФазу in vitro, а активность этого фермента повышена в элементах нейронов (синаптосомах), выделенных из пораженных сегментов спинного мозга. Хотя тетаноспазмин не оказывает цитопатического действия, из-за его внутрихронического переноса могут возникать изменения в нейронах.
Столбнячный токсин подавляет рост клеток нейробластомы (см.). На поздних стадиях столбняка и столбнячной интоксикации человека в экспериментальных условиях отмечаются хроматолиз, повреждение митохондрий и дегенеративные изменения нейронов.
Изменения в спинном мозге при столбняке приводят к гипертонусу мышц и гиперрефлексии. Действие столбнячного токсина на эфферентную выходную систему (мотонейроны и эфферентные вставочные нейроны) приводит к формированию в ней генератора патологически усиленного возбуждения, который на ранних стадиях столбняка активируется под рефлекторными влияниями, а на поздних – спонтанно или под влиянием различных раздражителей (за счет постоянной активности некоторых входящих в него вставочных нейронов).
Эфферентный импульс, вырабатываемый патологически усиленным генератором возбуждения, вызывает гипертонию соответствующих мышц. Если патологически усиленный возбуждающий генератор вырабатывается во всех спинальных и супраспинальных эфферентных точках выхода (в случае генерализованного тетануса), возникает генерализованная мышечная гипертония, прогрессирующая до генерализованной мышечной ригидности.
Рабочей частью генератора патологически усиленного возбуждения, производящего усиленную импульсацию, являются вставочные нейроны, которые вызывают тоническую гиперактивацию альфа-мотонейронов. Кроме того, под воздействием столбнячного токсина дезингибируется сегментарный y-аппарат, который также участвует в возникновении мышечной ригидности (см. Спинной мозг, физиология).
Гиперрефлексия возникает при нарушении тормозных механизмов системы проприоспинальных вставочных нейронов и патологическом усилении возбуждающего генератора, активация которого приводит к генерализованным клонико-тоническим сокращениям (см. ).
Каждый всплеск патологически усиленной активности генератора возбуждения в этой системе вызывает судорожный припадок. Однако при столбняке повреждаются не все виды сегментарного и нисходящего торможения. Это важно для реализации механизмов устранения ригидности и судорог и действия противосудорожных препаратов (см.).
Как показали экспериментальные исследования, высшая нервная деятельность может изменяться уже в течение инкубационного периода. Эти изменения особенно выражены при тяжелом столбняке; на более поздних стадиях часто наблюдается снижение активности мозга.
Однако эти изменения изменчивы и неспецифичны; они могут зависеть от вторичных патологических процессов, таких как гипоксия (см. ), отек головного мозга (см. отек и набухание головного мозга), влияние стресса и т.д. С другой стороны, нередко даже при тяжелом столбняке у пациентов сохраняется полное сознание и относительно нормальная запись ЭЭГ.
Это указывает на то, что столбнячный токсин не действует непосредственно на мозг. Так называемый столбняк головы может развиться у людей с проникающими ранениями головы; при этом наблюдаются общие судороги, отличные от судорог при обычном столбняке.
Изменения в периферическом нервно-мышечном аппарате. При столбняке мышцы испытывают постоянную стимуляцию со стороны нервных центров и находятся в состоянии гипертонуса, который переходит в ригидность. За этим следуют вторичные изменения тканей, приводящие к так называемой миостатической контрактуре (состояние фиксированного укорочения, которое не исчезает после исчезновения центробежных влияний).
Это объясняет сохранение ригидности мышц во время глубокой анестезии или кураре (см. курареподобные вещества). Из-за нарушения проводимости в нервно-мышечном синапсе столбнячным токсином происходит денервация (могут возникать фибриллярные подергивания) и атрофия мышечных волокон.
Изменения в вегетативной нервной системе особенно заметны при тяжелом генерализованном столбняке. Наблюдается значительная гиперактивность симпатической нервной системы, проявляющаяся тахикардией, повышенным потоотделением, гипертонией, гипертермией, повышением уровня катехоламинов и продуктов их метаболизма в крови и моче.
Также были отмечены явления гиперактивности парасимпатической нервной системы и гипертонус внутренней нервной системы, что свидетельствует о дисфункции внутренней нервной системы с преобладанием гиперактивности симпатической нервной системы. Установлено, что гипоталамус участвует в нафталиновом процессе (см. ).
Стресс, гипоксия, гипертонус мышц, судороги, метаболические нарушения играют важную роль в механизме гиперактивности симпатической нервной системы. В то же время описано возникновение локальной гиперактивности спинальных симпатических центров при местном столбняке.
Нарушения дыхания представляют прямую угрозу для жизни пациента. При тяжелых общих судорогах возникает спазм дыхательных мышц, что приводит к асфиксии (см.). Длительное тоническое напряжение дыхательных мышц уменьшает объем дыхательных движений, что приводит к хронической прогрессирующей гипоксии.
