АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ПОВРЕЖДЕНИЯ. НЕКРОЗ. АПОПТОЗ

Прочитайте:
  1. Апоптозные тельца
  2. Механизмы необратимого повреждения.
  3. Некроз и апоптоз
  4. Острый панкреонекроз.
  5. Ответ. О. панкреатит и геморрагич. Панкреонекроз.
  6. Разрывы матки. Причины. Классификация по патогенезу, клиническому течению, локализации, характеру повреждения.
  7. Синдром повреждения. Открытые и закрытые повреждения мягких тканей, костей, суставов, внутренних органов
  8. Содержательный модуль 5. Хирургическая инфекция. Некроз.
  9. Теория апоптоза (самоубийства клеток)

 

Под воздействием избыточных физиологических, а также пато-логических стимулов в клетках развивается процесс адаптации,


 


в результате которого они достигают устойчивого состояния, позво-ляющего приспособиться к новым условиям. Если лимиты адапта-ционного ответа клетки исчерпаны, а адаптация невозможна, насту-пает повреждение клетки. До определенного предела повреждение клетки обратимо. Однако, если неблагоприятный фактор действует постоянно или его интенсивность очень велика, наступает необра-тимое повреждение клетки и ее смерть (схема 2.1).

 

Смерть клеткиконечный результат ее повреждения, наиболеераспространенное событие в патологии, сопровождающее существо-вание любого типа клетки, главное следствие ишемии (местного малокровия ткани), инфекции, интоксикации, иммунных реакций. Это естественное событие в процессе нормального эмбриогенеза, развития лимфоидной ткани, инволюции органа под действием гор-монов, а также желанный результат при радиотерапии и химиоте-рапии рака.

 

    Повреждение и гибель клетки Схема 2.1.  
       
                     
            Воздействие      
                   
             
  Повышенная     Обратимое повреждение  
функциональная нагрузка         клетки  
                   
          Продолжающееся    
            воздействие    
              Сильное  
                   
  Адаптация       Среднее  
                     
                     

Гипертрофия       Атрофия   Необратимое  
  Метаплазия   повреждение  
Гиперплазия      
    Дисплазия   клетки  
           
                     
  Прекращение              
  воздействия                
                     
                       
  Нормальная           Некроз  
    клетка                
                   
                       


 


Существуют два типа смерти клеток — некроз и апоптоз. Некроз

 

наиболее распространенный тип смерти клетки при экзогенных воздей-ствиях. Он проявляется резким набуханием или разрушением клетки, денатурацией и коагуляцией цитоплазматических белков, разрушением клеточных органелл.

 

Апоптоз служит для элиминации (устранения) ненужных клеточ-ных популяций в процессе эмбриогенеза и при различных физиологичес-ких процессах. Главной морфологической особенностью апоптоза явля-ется конденсация и фрагментация хроматина.

 

Причины повреждения клеток. Ги п о к с и я является исключительноважной и распространенной причиной повреждения и смерти клеток.

 

Уменьшение кровоснабжения (ишемия), возникающее при появле-нии препятствий в артериях, обычно при атеросклерозе или тромбозе, является основной причиной гипоксии. Другой причиной может быть неадекватная оксигенация крови при сердечно-сосудистой недо-статочности. Снижение способности крови к транспортировке кисло-рода, например, при анемии и отравлении окисью углерода, являетсятретьей и наиболее редкой причиной гипоксии.

 

Ф и з и ч е с к и е а г е н т ы включают механическую травму, чрезмерное снижение или повышение температуры окружающей среды, внезапные колебания атмосферного давления, радиацию и электрический ток.

 

Х и м и ч е с к и е а г е н т ы и л е к а р с т в а. Даже простые химические соединения, такие как глюкоза и поваренная соль, в гипертонических концентрациях могут вызвать повреждение кле-ток непосредственно или путем нарушения их электролитного гомеостаза. Даже кислород в высоких концентрациях очень токси-чен. Следовые количества веществ, известных как яды, таких как мышьяк, цианиды, соли ртути, могут разрушить достаточно большое количество клеток в течение минут и часов. Разрушительным дейст-вием обладают также многие факторы внешней среды: пыль; инсек-тициды и гербициды; промышленные и природные факторы, напри-мер, уголь и асбест; т.н. социальные факторы, например, алкоголь, курение и наркотики; высокие дозы лекарств.

 

И н ф е к ц и о н н ы е а г е н т ы включают вирусы, риккетсии, бак-терии, грибы, а также более высокоорганизованные формы паразитов.

 

Иммунологические реакции могут защищать организм, а могут вызвать его смерть. Хотя иммунная система защищает организм от воздействия биологических агентов, иммунные реакции могут, тем не менее, привести к повреждению клеток. Развитие некоторых иммун-ных реакций лежит в основе так называемых аутоиммунных болезней.


 


Ге н е т и ч е с к и е п о в р е ж д е н и я клеток могут быть следст-вием, как правило, врожденных пороков развития, например, болезни Дауна. Многие врожденные нарушения метаболизма связаны с эн-зимопатиями.

 

Д и с б а л а н с п и т а н и я нередко является основной причи-ной повреждения клеток. Дефицит белковой пищи, специфичес-ких витаминов остаются распространенным явлением во многих странах.

 

Механизмы повреждения клеток. Молекулярные механизмыповреждения клеток, приводящие к их смерти, очень сложны. Так же, как существует много причин повреждения клеток, так и нет общего единого механизма их смерти.

 

Хотя точку приложения повреждающего агента не всегда удается определить, известны четыре наиболее чувствительные внутрикле-точные системы. Во-первых, это поддержание целостности клеточ-ных мембран, от чего зависит ионный и осмотический гомеостаз клетки и ее органелл, во-вторых, аэробное дыхание, включающее окислительное фосфорилирование и образование АТФ, в-третьих, синтез ферментов и структурных белков, в-четвертых, сохранение генетического аппарата клетки.

 

Структурные и биохимические элементы клетки настолько тесно связаны, что повреждение в одном месте приводит к обширным вто-ричным эффектам. Например, нарушение аэробного дыхания повреждает натриевый насос, который поддерживает ионно-жидко-стный баланс, что, в свою очередь, вызывает нарушение внутрикле-точного содержания ионов и воды.

 

Морфологические изменения выявляются только после того, когда нарушения биологической системы клетки проходят некий критический уровень. Причем, развитие морфологических призна-ков смертельного повреждения клетки занимает больше времени, чем появление обратимых изменений. Например, набухание клетки обратимо и может развиться в течение нескольких минут. Однако достоверные светооптические изменения, свидетельствующие о смерти клетки, обнаруживаются в миокарде лишь через 10—12 ч после тотальной ишемии, хотя и известно, что необратимые повреж-дения наступают уже через 20—60 мин. Естественно, ультраструк-турные повреждения будут видны раньше, чем светооптические.

 

Реакция клеток на повреждающие воздействия зависит от типа, продолжительности и тяжести последних. Так, малые дозы токсинов или непродолжительная ишемия могут вызвать обратимые измене-ния, тогда как большие дозы того же токсина и продолжительная


 


ишемия приводят к немедленной гибели клетки или медленному необратимому повреждению, приводящему к клеточной смерти.

 

Тип, состояние и приспособляемость клетки также влияют на последствия ее повреждения. Для ответа клетки на повреждение важны ее гормональный статус, характер питания и метаболические потребности. Поперечнополосатая мышца голени в покое, напри-мер, может обойтись без кровоснабжения, а сердечная мышца — нет. Одни и те же концентрации токсина, например, четыреххлористого углерода, могут быть безопасными для одного индивидуума, но при-водят к гибели клеток печени у другого, что объясняется содержанием

 

в печени ферментов, расщепляющих четыреххлористый углерод до нетоксичных продуктов.

 

Механизмы действия многих агентов хорошо известны. Ряд токси-нов вызывает повреждение клеток, воздействуя на эндогенные субст-раты или ферменты. При этом особенно чувствительными являются гликолиз, цикл лимонной кислоты и окислительное фосфорилирова-ние на внутренних мембранах митохондрий. Цианид, например, инак-тивирует цитохромоксидазу, а флуороацетат препятствует реализации цикла лимонной кислоты, что приводит к истощению АТФ. Некото-рые анаэробные бактерии, такие как Clostridium perfringens, вырабаты-вают фосфолипазы, атакующие фосфолипиды клеточных мембран.

 

Наиболее важными для развития повреждения и смерти клетки считают четыре механизма. Во-первых, в основе повреждения клет-ки при ишемии лежит отсутствие кислорода. При недостаточном поступлении кислорода в ткани образуются его свободные радикалы, вызывающие перекисное окисление липидов, что оказывает разру-шительное действие на клетки.

 

Во-вторых, особую роль в повреждении клетки имеет нарушение гомеостаза кальция. Свободный кальций присутствует в цитозоле

 

в исключительно низких концентрациях по сравнению с таковым вне клетки. Это состояние поддерживается связанными с клеточной

 

мембраной энергозависимыми Са2+ и Мg2+ — АТФазами. Ишемия и некоторые токсины вызывают увеличение концентрации кальция

 

в цитозоле путем его избыточного поступления через плазматичес-кую мембрану и высвобождения из митохондрий и эндоплазматиче-ской сети. Повышенное содержание кальция является следствием повышения проницаемости плазмолеммы. Оно ведет к активации ряда ферментов, повреждающих клетку: фосфолипаз (повреждение клеточной мембраны); протеаз (разрушение плазмолеммы и белков цитоскелета), АТФаз (истощение запасов АТФ) и эндонуклеаз (фрагментация хроматина).


 


В-третьих, потеря митохондриями пиридин-нуклеотидов и после-дующее истощение АТФ, а также снижение синтеза АТФ являются характерными как для ишемического, так и токсического поврежде-ния клеток. Высокоэнергетические фосфаты в форме АТФ необхо-димы для многих процессов синтеза и расщепления, происходящих в клетках. К этим процессам относятся мембранный транспорт, син-тез белка, липогенез и реакции деацилирования-реацилирования, необходимые для фосфолипидного обмена (ацилирование — введе-ние в молекулы остатка карбоновых кислот). Имеется достаточно данных о том, что истощение АТФ играет важную роль в потере целостности плазмолеммы, что характерно для смерти клетки.

 

В-четвертых, ранняя потеря избирательной проницаемости плазматической мембраной — постоянный признак всех видов по-вреждения клеток. Такие дефекты могут возникать из-за потери АТФ и активации фосфолипаз. Кроме того, плазматическая мембрана мо-жет быть повреждена в результате прямого действия некоторых бак-териальных токсинов, вирусных белков, компонентов комплемента, веществ из лизированных лимфоцитов (перфоринов), а также ряда физических и химических агентов.

 

Виды повреждения клеток. Различают три основных формыповреждения клеток: 1) ишемическое и гипоксическое; 2) поврежде-ние, вызванное свободными радикалами кислорода; 3) токсическое.

1. Ишемическое и гипоксическое повреждение чаще всего связано

 

с окклюзией (закупоркой) (схема 2.2) артерий. Вначале гипоксия действует на аэробное дыхание клетки — окислительное фосфори-лирование в митохондриях. Так как напряжение кислорода в клет-ке снижается, окислительное фосфорилирование прекращается, а образование АТФ уменьшается или останавливается. Уменьшение содержания АТФ влияет на многие системы клетки. Сердечная мышца, например, прекращает сокращаться через 60 сек после окклюзии коронарной артерии, хотя это и не означает смерть кар-диомиоцита. Снижение содержания АТФ в клетке и связанное с ним увеличение АМФ вызывают активацию фосфофруктокиназы и фос-форилазы. В результате происходит усиление анаэробного гликоли-за, а поддержание энергетических запасов клетки обеспечивается путем образования АТФ из гликогена. АТФ образуется также ана-эробно с помощью креатинкиназы из креатинфосфата. Гликолиз сопровождается аккумуляцией молочной кислоты и неорганического фосфата из-за гидролиза фосфатных эфиров. Все это вызывает сни-жение внутриклеточного рН. Происходит конденсация ядерного хроматина.


 


Схема 2.2


Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 615 | Нарушение авторских прав







При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.008 сек.)