Нейротон. Занимательные истории о нервном импульсе

Отёк мозга может быть следствием большого количества патологий и даже травм. Объяснение осложнений, возникающих в результате отёка мозга отсылает нас к доктрине Монро-Келли.

Доктрина эта предполагает, что пространство полости черепа имеет фиксированный объём и содержит фиксированные пропорции мозгового вещества (примерно 1400 мл), крови (примерно 150 мл) и спинномозговой жидкости (примерно 150 мл). Увеличение объёма одного из этих компонентов должно приводить к пропорциональному снижению других. При отёке мозга увеличивается относительный объём ткани мозга. 1

Клинические проявления – сильные головные боли, атаксическая походка2, галлюцинации, паралич черепных нервов, гемиплегия3 и судороги. Возможны нарушения сознания различной степени, от сонливости до комы. Неврологические симптомы могут прогрессировать от лёгких до потери сознания в течение 12—72 часов.

Нарушение кратковременной памяти и нарушения речи, снижение когнитивных способностей заметны у большинства людей при восхождении на высоту более 6000 метров. У тех, кто испытает коматозное состояние, могут наблюдаться нарушения памяти и походки, которые сохраняются в течение нескольких месяцев.

Современная медицина объясняет это сужением просвета кровеносных сосудов вследствие снижения CO₂ в крови, что приводит к локальной ишемии определённых областей мозга и приводящей к временным очаговым неврологическим нарушениям. Даже с точки зрения фильтрационно-реабсорбционных процессов в крови симптомы болезни, похоже никто не рассматривал. И уж тем более никто не вспомнил опыт с наркотизированными головастиками, у которых в условиях высокого внешнего давления прекращалось действие анестетиков.

Бародонтальгия

По мере роста популярности и доступности дайвинга ныряльщики стали обращать внимание на зубную боль при погружениях на большие глубины. Целенаправленные опросы показали, что под водой до 41% аквалангистов испытывают ряд стоматологических симптомов от простой зубной боли до выпадения коронок и пломб. Эту странную болезнь назвали – бародонтальгия.

Зубной нерв – одна из трёх составляющих мягкой ткани зуба (пульпы). В состав пульпы также входят — артериальные и венозные сосуды. Пульпа располагается под эмалью и слоем дентина и составляет зубную полость.

Безмиелиновые нервные волокна проникают на глубину нескольких микрометров из периферических отделов пульпы в дентинные трубочки. При формировании болевых импульсов в здоровом зубе главную роль играет дентинная жидкость (изменение гидродинамических условий).

1Идеи недоучившегося студента, самотрепанатора Барта Хьюза о котором я рассказывал в главе «Трепанация», возможно были не так уж и безумны.

2Атаксическая походка характеризуется неправильным расположением стопы, широким основанием и нестабильностью из-за нарушения координации мышц.

АП может быть связана с сенсорными нарушениями, такими как зрение и проприоцепция (осознание положения и движений конечностей).

3Полная потеря возможности произвольных движений (паралич) в ноге и руке с одной стороны тела

История альтернативных гипотез

Признаюсь, я не первый, кто обращается к идее гидродинамики и солитона для объяснения нервного импульса.

Совершенствование методов исследований на микроскопическом уровне в какой-то момент позволило увидеть, что аксональный потенциал действия сопровождают быстрые изменения диаметра аксона и давления внутри нервного волокна.

Немного лет спустя были зарегистрированы изменения в оптических свойствах волокон. Но, не зная, как и почему это происходит учёные отклонили результаты наблюдений как случайные побочные продукты нервного импульса или как дефекты эксперимента.

Так что, несмотря на накопленный с тех пор большой массив экспериментальных данных, среди учёных нет консенсуса ни по физической природе этих механических волн, ни по их взаимозависимости с электрическими потенциалами мембраны.

Ичиджи Тасаки

Ичиджи Тасаки (Тасаки Ichiji, 10.10.1910 – 4.01.2009) американский биофизик и врач японского происхождения.

Тасаки приписывают открытие изолирующей функции миелиновой оболочки, а также объяснение сальтаторного эффекта при распространении нервного импульса в миелинизированном волокне.

Он родился в Японии в 1910 году. Здесь, по настоянию своей матери, посещал медицинскую школу, в которой в 1938 получил степень доктора медицины. Однако Тасаки решил не заниматься врачебной практикой, а сосредоточился на биофизике.