Часть № 1 – ОБЩАЯ ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ
Docendo discimus
(«Уча других, мы учимся сами»
древн. рим.).
Справочные материалы для работы студентов медицинских ВУЗ-ов.
Специальности: «Лечебное дело», «Педиатрия» и «Стоматология».
ЦИТОПАТОЛОГИЯ
Материалы, приведённые в данном пособии, предназначены как для самостоятельной подготовки студентов, так и с целью текущего контроля знаний студентов. В сборнике приведены: краткий тематический материал, авторские схемы, таблицы и цветные фотографии, а также электронограммы и рисунки для лучшего усвоения тем.
! При составлении данного пособия были также использованы не авторские публикации. Не авторские рисунки и схемы даны с изменениями! Отсылки на использованные источники даны в фигурных скобках (например, [1]). Перечень литературы (полный список источников) приведён в конце пособия.
СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ К СЕМИНАРСКИМ И ИТОГОВЫМ ЗАНЯТИЯМ И СДАЧИ КОЛЛОКВИУМОВ И ЭКЗАМЕНА.
«Патологическая анатомия с возрастными особенностями», «Справочные материалы» в 2-ух тематических сборниках (частях).
Часть № 1 – ОБЩАЯ ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ
Права на данное издание принадлежат автору. Воспроизведение и распространение, в каком бы то ни было виде, части или целого издания не может быть осуществлена без письменного разрешения автора!
Автор – составитель – Г.А. Демяшкин.
Все клетки организма находятся в состоянии гомеостаза (гомеокинеза), то есть в равновесии с окружающей их средой.
Повреждение – это вызванное внешним (экзогенным) или внутренним (эндогенным) воздействием нарушение структуры и функции клеток, тканей, органов или частей тела. Таким образом, повреждением считается комплекс биохимических и морфологических изменений в клетках и тканях, нарушающих состояние гомеостаза под действием повреждающих факторов.
Повреждение также определяют как результат превышения возможностей адаптации клеток по отношению к внешним воздействиям.
Повреждение может быть обратимым или необратимым. Конечным результатом повреждения клеток является их гибель (смерть клеток).
Различают три вида повреждения клеток:
Ø Дистрофии – преимущественно обратимые повреждения,
Ø Некроз – тип смерти клеток,
Ø Апоптоз – тип смерти клеток.
В результате повреждения клеток, когда они подвержены действию сильного повреждающего фактора и все компенсаторные механизмы разрешения уже исчерпаны, запускаются механизмы самоутилизации. Различные вредные раздражители влияют на многие метаболические процессы клеточных органелл. Повреждение может прогрессировать и, пройдя обратимую стадию, завершится к гибели клеток.
КЛЕТКА
(гомеостаз)
|
Стресс Повреждающий фактор
Адаптация (компенсация)
|
Повреждение клетки
|
Обратимое повреждение клетки
|
Субклеточные изменения (органеллопатология)
|
«точка» необратимости
· Обратимые (реверсивные) повреждения клеток. На ранних стадиях или при лёгких повреждениях функциональные и морфологические изменения являются обратимыми, если повреждающий фактор исчезает. На данном этапе, хотя и могут быть значительные структурные и функциональные изменения, повреждение обычно не приводит к серьёзным поражениям клеточных мембран и ядра.
· Клеточная смерть. При продолжении действия повреждающего фактора, процессы становятся необратимыми, после чего клетка уже не может восстановиться и она умирает. Есть два типа клеточной смерти: некроз и апоптоз, которые отличаются по своей морфологии, механизмам и ролью в патогенезе болезней и физиологии. Когда повреждение мембран является серьёзным, ферменты лизосом попадают в цитоплазму, и начинают переваривать клетку, что приводит к некрозу. Клеточное содержимое также просачиваться через поврежденные участки плазмолеммы и вызывает множество реакций (воспаление). Некроз является наиболее частым патологическим путём гибели клетки. Например, в результате ишемии, воздействия токсинов, при различных инфекциях и травмах. Когда клетка лишена факторов роста или клеточной ДНК или репаративных белков, она погибает по другому типом, называемый апоптоз, который характеризуется кариолизисом, но без полной потери целостности мембраны. Апоптоз – это запрограммированная смерть клетки. Он является активным, зависящим от энергии процессом, который жёстко регулируется. В то время как некроз всегда патологический процесс, апоптоз обеспечивает нормальную функцию и не обязательно связан с патологическими повреждениями клеток.
Признаки:
| Некроз
| Апоптоз
| Клетка, размер
| увеличение
| уменьшение
| Ядро
| пикноз → кариорексис → кариолизис
| дробление на фрагменты
| Плазмолемма
| повреждена
| Не повреждена; изменённая структура, особенно ориентация липидов
| Клеточное содержимое
| Ферментативное переваривание; может вытекать из клетки
| Неповреждено; может быть перейти в апоптозные тельца
| Воспаление
| Не обязательно
| Нет
| Роль (физиологическая или патологическая)
| Неизменно патологический процесс (кульминация необратимого повреждения клеток)
| Часто физиологичесий процесс, важна для утилизации нежелательных клеток; может быть патология – после некоторых форм повреждения клеток, особенно повреждение ДНК
| Морфо-функциональная характеристика некроза и апоптоза:
КЛЕТКА
(гомеостаз)
|
апоптозные
тельца Каунсильмена
Фагоцит
| Ферментативное расщепление и экзоцитоз клеточного содержимого
| Фагоцитоз апоптозных клеток, телец и фрагментов
| НЕКРОЗ
| АПОПТОЗ
|
Морфологические признаки, механизмы и значение этих двух путей смерти обсуждается более подробно далее в этой главе.
НЕКРОЗ (NECROSIS)
Некроз – это гибель (отмирание, смерть) клеток, тканей, органов и частей тела в живом организме. Некроз – наиболее распространенный тип гибели клеток, вызванный экзогенными или эндогенными повреждающими воздействиями.
Впервые термин «некроз» был использован в морфологи для обозначения ряда изменений, которые сопровождают гибелью клеток, главным образом в результате губительного действия ферментов на поврежденные клетки. Отмершие клетки не в состоянии поддерживать целостность мембран, и их содержимое (цитозоль) часто просачивается. Ферменты, ответственные за переваривание клетки образуются либо в лизосомах умирающей клетки, либо в лизосомах лейкоцитов, которые участвуют в данной воспалительной реакции.
Морфология.
Общая картина гибели клеток в результате недостатка кислорода, дополняется оксифилией (эозинофилией) некротических клеток. Это отчасти объясняется повышенным связыванием красителя эозина с денатурированными цитоплазматическими белками, что приводит к потере базофилии, которая в норме обеспечивается рибонуклеиновыми кислотами (РНК) в цитоплазме. Клетка приобретает вид гомогенной стекловидной массы, что связано с потерей гранул гликогена. Когда ферменты переваривают органеллы, цитоплазма становится вакуолизированной и дряблой. Мёртвые клетки замещаются большими массами фосфолипидов, напоминающие миелин, образующиеся из поврежденных клеточных мембран. Остатки фосфолипидов затем либо фагоцитироются другими клетками, либо они разрушаются до жирных кислот с их последующей кальцификацией и образованием «кальциевых мыл». Таким образом, мёртвые клетки в конечном итоге могут стать кальцификатом. На электронной микроскопии: некротические клетки характеризуются разрывами плазмолеммы и мембран органелл, заметное расширение митохондрий с появлением больших плотных масс, нарушение лизосом, интрацитоплазматические отложения миелина, и глубокие изменения ядра, вплоть до его растворения.
Изменения ядра связаны с разрывом последовательности ДНК и хроматина, и могут протекать по одному из трёх напралений (моделях). Базофилия хроматина может исчезнуть (кариолизис), вледствии дисфункции ДНК-азы. Кариолизис является последним этапом некробиоза и наступает после кариопикноза и кариорексиса. При кариолизисе ядро клетки не контурируется и теряет способность к окрашиванию вследствие расщепления нуклеиновых кислот на фосфорную кислоту и пуриновые основания, которые уже не воспринимают основных красителей. Во втором случае речь идёт о кариопикнозе, который характеризуется плотной упаковкой хроматина и резкой базофилией; ДНК конденсируется в твердые глыбки. При третьем направлении – кариорексис, пикнотическое ядро подвергается фрагментации. В течение первых двух дней ядра в мертвой клетке полностью исчезает.
ЭТИОЛОГИЯ
Этиологией (причинами) повреждения и некроза клеток могут быть эндогенные или экзогенные факторы:
· Гипоксия – дефицит кислорода;
· Ишемия – уменьшение кровоснабжения, основная причина гипоксии, недостаток субстратов, плохой дренаж промежуточных продуктов обмена;
· Механические факторы – травмы;
· Физические факторы – изменения температуры, ионизирующие излучения и другие;
· Химические факторы – включая токсины и лекарственные препараты, электролитные расстройства, а также дисбаланс питания и дефицит некоторых веществ (авитаминозы);
· Биологические факторы – инфекционные агенты (вирусы, бактерии, грибы), иммунные реакции (антитела и иммунные комплексы), метаболиты, в том числе свободные радикалы, гормоны, цитокины и другие биологически активные вещества;
· Генетические повреждения – при врожденных нарушениях метаболизма и пороках развития.
ПАТОГЕНЕЗ
В патогенезе (механизме развития) повреждения клеток решающее значение имеют четыре тесно связанных между собой процесса:
ü дефицит кислорода, что ведёт к образованию свободных радикалов кислорода и перекисному окислению липидов, окислительному превращению белков и ДНК;
ü избыточное накопление ионов кальция в цитоплазме клетки и, в результате, активация ферментных систем, ведущих к повреждению клеточных органелл, истощению запасов АТФ, фрагментации хроматина;
ü снижение синтеза АТФ, приводящее к энергетическому дефициту клетки;
ü потеря избирательной проницаемости цитоплазматической мембраны.
В зависимости от преобладающего механизма развития (патогенеза), выделяют три основные патогенетические формы повреждения:
v ишемическое и гипоксическое,
v вызванное свободными радикалами кислорода,
v токсическое.
В патогенезе некроза выделяют пять наиболее значимых механизмов: связывание клеточных белков с убихиноном; дефицит АТФ; генерация активных форм кислорода; нарушение кальциевого гомеостаза; потеря селективной проницаемости клеточными мембранами.
Одним из ранних проявлений гипоксического повреждения клеток является их обратимое набухание, прогрессирующее впоследствии в необратимую гидропическую (вакуольную), а в ряде случаев и баллонную дистрофию (пример крайней степени выраженности гидропической дистрофии, ее необратимой фазы, которая является фокальным колликвационным некрозом). Патогенез набухания клеток связан с дефицитом синтеза АТФ в условиях гипоксии. АТФ необходим для образования Na+/K+-АТФ-азы, которая, подобно насосу, поддерживает высокую концентрацию ионов натрия во внеклеточной жидкости и высокую концентрацию ионов калия внутри клетки. Если в связи с недостатком энергии нарушается работа этой АТФ-азы, то происходит неконтролируемое поступление ионов натрия и воды из внеклеточного пространства внутрь клетки. Возникающее в результате этого повышение объема цитоплазмы приводит к набуханию клетки. Внутриклеточная концентрация калия, наоборот, понижается, так как ионы калия выходят из клетки.
Вода накапливается в гиалоплазме, а также в пузырьках, образовавшихся в результате инвагинации цитоплазматической мембраны («гипоксические вакуоли»), в митохондриях и цистернах гранулярной эндоплазматической сети. Набухшие митохондрии производят меньше энергии, а отщепление рибосом от мембран расширенной гранулярной эндоплазматической сети сопровождается снижением биосинтеза белка.
В клинической патологии некрозом принято называть не только сам момент гибели клетки или ткани, а весь спектр морфологических изменений, которые развиваются вслед за их гибелью в живом организме. Некроз равивается постепенно и некротический процесс проходит ряд стадий:
♦ паранекроз – подобные некротическим, но обратимые (дистрофические) изменения,
♦ некробиоз – необратимые изменения, характеризующиеся преобладанием катаболических реакций над анаболическими,
♦ гибель (смерть) клетки,
♦ аутолиз и гетеролиз – разложение (лизис) мертвого субстрата под действием гидролитических лизосомальных ферментов самих погибших клеток (аутолиз) или клеток воспалительного инфильтрата (фагоцитов) и окружающих клеток (гетеролиз).
Развитие некроза сопровождается местной тканевой реакцией организма – демаркационным (отграничивающим) острым воспалением, которое морфологически проявляется местной воспалительной гиперемией (полнокровием) сосудов и инфильтрацией полиморфноядерными лейкоцитами и макрофагами, приходящими к зоне некроза не только для его отграничения от живых тканей, но, главным образом, для осуществления лизиса, фагоцитоза и элиминации погибших структур и запуска механизмов репарации (восстановления) поврежденной ткани.
По механизму действия этиологического фактора некроз может быть прямым и непрямым. Прямой некроз может быть травматическим и токсическим. Непрямой некроз – трофоневротическим, аллергическим и сосудистым.
Гистологические признаки некроза:
ü изменения ядер клеток (кариопикноз, кариорексис и кариолизис),
ü изменения цитоплазмы (разрыв цитоплазматической мембраны, плазмокоагуляция, плазморексис и плазмолизис),
ü изменения внеклеточного матрикса (расщепление коллагеновых волокон ферментами, пропитывание элементами плазмы крови).
Дата добавления: 2015-11-28 | Просмотры: 886 | Нарушение авторских прав
|