 |
|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология |
ПАТОФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫНервная система: соматическая и вегетативная периферическая: передние и задние корешки межпозвоночные узлы нервные сплетения периферические нервы центральная: спинной и головной мозг сегментарный тип строения в задних корешках аппарат, воспринимающий раздражение с периферии и переводит в передние рога. Головной мозг: 1. Мозжечок - управление координацией движений 2. Ствол мозга (продолговаты мозг, мост, ножки мозга, зрительные бугры и подбугорная область): Гипоталамус: - основные вегетативные центры (дыхания, кровообращения, обмена веществ) б) ядра черепно-мозговых нервов 1 + 2 - старый мозг. 3. Плащ (большие полушария и кора больших полушарий КБП) - новый мозг сознание мышление установление новых временных связей организма с окружающей средой. осуществляет свою деятельность через старый мозг морфофункциональная единица - нейрон, его особенности: 1. Имеет отростки: аксон - от клетки дендриты - с помощью нейрофибрилл проводят возбуждение к телу клетки закон динамическое кохелизации клетки. 2. Наличие зерен, окрашенных основными красителями в синий цвет (тигроидное вещество - выступают в качестве эквивалента функциональной активности клеток, это РНК; в состоянии покоя идет накопление клетке тигроидного вещества, при повреждении нейрона -идет разрушение тигроидного вещества - тигролиз). 3. Способность нейронов соединяться друг с другом с помощью синапсов, которые не нарушают анатомической обособленности каждого нейрона, синапсы на дендритах, его синапсах и теле нейрона. Медиаторы: ацетилхолин норадреналин адреналин дофамин серотонин Аминокислоты: глицин ГАМК глутаминовая кислота. При патологии - нарушение синаптической передачи, затруднение выработки медиатора. 4. Нейроны образуют чувствительные и двигательные пути. При повреждении проводящих путей - состояние парабиоза: 3 стадии: а) уравнительная (сильное и слабое раздражение вызывает одинаковый эффект). б) парадоксальная (на слабый раздражитель более сильный ответ, чем на более сильный). в) тормозная (раздражение любой силы не вызывает эффекта) при очень сильном повреждении. Особенности ЦНС: 1. Наличие гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), обладающего избирательной проницаемостью. Проницаемость ГЭБ повышается при: эмоциональном возбуждении травме, охлаждении, перегревании облучении 2. Головной мозг и особенно КБП очень чувствительны к гипоксии и гипогликемии (через 5-7 с потеря сознания; через 3-5 мин - обратимые нарушения в коре мозга; больше 5-6 мин - необратимые изменения). 3. Нормальная деятельность ЦНС основана на принципе иерархии вершиной которой является кора (КБП) нижний уровень - спинной мозг. Факторы, нарушающие деятельность ЦНС: экзогенные эндогенные 1. Нарушение мозгового кровообращения (тромбоз, эмболия) 2. Механическая травма (сотрясение, ушиб) 3. Внедрение инфекции (миелит, менингит, энцефалия, арахноидит) 4. Недостаток витаминов (особенно группы В) 5. Опухоли 6. Нарушение функции эндокринных желез 7. Врожденные патологии. 8. Слова и неблагоприятные жизненные ситуации. Клинические проявления поражения ЦНС. 1. Нарушение чувствительности 2. Расстройство движений 3. Нарушение вегетативной, трофической функции. 4. Нарушение ВНД (неврозы) 5. Нарушение адаптивно-приспособительной деятельности. Виды чувствительности: 1. Поверхностные: болевая температурная тактильная 2. Глубокая вибрационная мышечно-суставная чувство веса, силы тяжести. нарушение чувствительности: полная потеря - анестезия понижение - гипестензия повышение - гипертензия Передача по трем нейронам: 2 основных афферентных систем, каждая состоит из 3-х нейронов: 1) спинобугорный путь 1 нейрон - в межпозвоночном ганглии аксон через задние корешки в спинной мозг к клеткам задних рогов, там 2-1 нейрон, аксоны которого переходят на противоположную сторону и в составе передних столбов поднимаются в зрительным буграм, где находится 3-й нейрон, аксон которого идет к задней центральной извилине. болевая чувствительность температурная чувствительность с противоположной стороны тела 2) Лемнисковая афферентная система: 1-й нейрон - межпозвонковый ганглий, аксон через задние корешки в составе задних столбов до продолговатого мозга к ядрам Голля-Бурдаха (2-й нейрон), аксоны которого переходят на противоположную сторону к зрительному бугру (3-й нейрон), аксон которого идет к задней центральной и парацентральной извилине. тактильная чувствительность глубокая чувствительность При поражении: потеря способности определять скорость и направление движения конечностей, оценивать поднимаемый вес, тактильной чувствительности. При отражении периферического нерва; задних корешков - выпадение всех видов чувствительности. При поражении половины спинного мозга - синдром Броун-Секара: на стороне поражения дистального места повреждения выпадает глубокая чувствительность. Расстройство двигательной функции: Врожденные рефлексы - мотонейроны спинного мозга, базальные ганглии. Кора головного мозга (КБП) - установление временных связей, произвольные движения - их пластичность и тонкость. Пирамидная система, более поздняя эволюция, контроль за мотонейронами со стороны коры. Нисходящие пути: 1. Кортикобульбарный 2. Кортикоспинальный 1. Начало - клетки 5 слоя коры (КБП) клетки Беца, аксоны которых идут в ствол мозга и переходят на противоположную сторону к ядрам герпомозговых нервов, здесь 2-й нейрон, аксон которого составе черепно-мозгового нерва идет не периферию. 2. 1-й нейрон - клетки Беца передней центральной извилины, аксоны которых в продолговатом мозге образуют пирамиды. НА границе перехода в спинной мозг большая часть аксонов переходит на противоположную сторону и в составе передних и боковых столбов оканчиваются сегментарно на мотонейронах. Пучок Тюрка не перекрещивается, идет в столбах и посегментарно перекрещиваясь, оканчивается на мотонейронах. 2-й нейрон - мотонейрон спинного мозга - его аксон через передние корешки идет к рабочему органу. Экстрапирамидная система: Подкорковые центры и проводящие пути от них. Базальные ганглии: полосатое тело бледный шар красное ядро черная субстанция мозжечок ретикулярная формация зубчатое ядро мозжечка. От них аксоны идут на мотонейроны спинного мозга. Поражение проявляется в двух формах: 1. Акинезия (отсутствие или ослабление движений): паралич - полное отсутствие движений парез - частичная утрата. Могут быть: функционального происхождения (при истерии) органического происхождения (при повреждении двигательных центров или проводящих путей).
ПАРАЛИЧИ
Акинезия - дефицит движения при поражениях экстрапирамидной системы (базальных ганглиев): преимущественно повышение тонуса и сгибательных и разгибательных мышц -движения неловкие, неточные, может быть необратимым. При поражении черной субстанции: неподвижные позы, маскообразное лицо, поза манекена, скованность движений при ходьбе, отсутствуют сопутствующие движения рук и ног. При поражении бледного шара - он в корке тормозит красное ядро, при его поражении повышенный тонус мышц и гипокинезия. Могут появиться непроизвольные движения - гиперкинезы - расстройство двигательных функций, проявляющееся в появлении насильственных движений или сокращением отдельных мышц независимо от воли больного. Они свидетельствуют о повышении возбудимости двигательных центров в отсутствие поражения (нарушение иерархии). 2 группы гиперкинезов: 1. Дрожание - слабовыраженные непроизвольные движения в виде ритмичных колебаний конечностей, голов без больших локомоторных эффектов. В основе - попеременное сокращение мышц сгибателей и разгибателей. Причины дрожания: а) функциональные (при эмоциях) б) органические: - интенционное дрожание - только при произвольных движениях, увеличивается при продвижении к цели (при поражении мозжечка и ствола мозга). - паркинсоновское дрожание - наблюдается в покое, при произвольных движениях пропадает; если сочетаться с ригидностью и акинезией, то это болезнь Паркинсона (нарушение взаимоотношений между черной субстанцией, бледным шаром и полосатым телом; дефицит дофамина в черной субстанции). Судороги - непроизвольные мышечные сокращения со значительными перемещениями частей тела в пространстве: 1. Тонические (атетоз, 1-я фаза эпилепсии, столбняк, резкое и длительное сокращение расслабленных мышц) 2. Клонические (тики, 2-я фаза эпилепсии, быстрая смена сокращения и расслабления мышц) Тонические судороги могут переходить в клонические и наоборот. По распространенности: локализованные судороги генерализованные судороги Причины судорог: функциональные органические Виды судорог: 1. Тики - быстрые клонические судороги небольшой группы мышц (локализованные -мигание, подергивание щеки, губы, плечами, головой) стереотипность движений постоянная локализация напоминают произвольные движения могут иметь психологический характер 2. Хорея (пляска) - не имеет определенной локализации, напоминает произвольные движения, нет стереотопии (они все время меняются по силе, характеру и локализации. Степень сокращения меняется). Функционального происхождения - при истерии. Органического происхождения 0 поражение коры и базальных ядре полосатого тела, при ревматизме. Судороги клонические: 3. Атетоз - судороги тонического характера, медленные, ползучие движения главным образом в конечностях (пальцах); движения напряженные, т.к. вовлекаются и разгибатели и сгибатели (движения балерины) длительный импульс - длительное сокращение. движения червеобразные, боль, переломы костей. При поражении подкорковых ядер. 4. Эпилептические судороги - сочетание генерализованных тонических и клонических судорог в виде припадков, начинающихся с тонической фазы (несколько секунд), затем - клоническая фаза (несколько минут). Припадок длится 3-5 мин. После припадка - амнезия. Вегетативная нервная система: Симпатическая: головной шейный грудной брюшной тазовый отделы Основные нейроны - в боковых рогах спинного мозга. От них - преганглионарные волокна. Ганглии (пара- и превертебральные) Постганглионарные волокна Парасимпатическая: краниальный отдел: бульбарные ядра III, IV, IX, X, V пар ЧМН. без перерыва оканчивается на рабочем органе (в интрамуральных ганглиях). Особенности: 1. Вегетативные волокна не достигают органа, а оканчиваются на ганглиозных клетках. 2. В соматической нервной системе рефлекторная дуга идет через спинной мозг, а в вегетативной через интрамуральные ганглии. 3. Активность вегетативной н/с изменяется под влиянием афферентных нервов или гормонов. 4. При возбуждении вегетативной н/с образуется биоактивные вещества, которые поступая в кровь в кровь, проявляют такой же эффект, как и при раздражении нерва. 5. Принцип мультиполярности - одно преганглионарное волокно может возбуждать много постганглионарных. 6. Антагонизм между симпатическими и парасимпатическими отделами. Ваготония - преобладание парасимпатического отдела. редкий пульс узкие зрачки потливость гиперсаливация спокойный характер длительная ваготония: снижение обмена веществ гипотония и брадикардия гиперкинезия желудка и кишечника спастические запоры язвенная болезнь астматическое дыхание Симпатикотония - повышение активности симпатического отдела: раздражительность выпуклые глазные яблоки широкий зрачок тахикардия повышение АД атония желудка гиперсекреция желудка атонические запоры повышение обмена веществ Гипоталамус - вегетативные центры симпатич. и парасимпатич. отделов. 32 пары ядер - 3 группы: 1. передние (парасимпатические эффекты) 2. Средние 3. Задние (симпатические эффекты) Функциональная активность гипоталамуса зависит от: лимбической системы ретикулярной формации коры большого мозга Их поражение - поражение вегетативной н/с. Неврозы - психогенно обусловленные заболевания, в основе которых лежат нарушения ВНД. Модель - экспериментальные неврозы - нарушения ВНД у лабораторных животных при создании для них трудных условий. Основные методические приемы: 1. Перенапряжение возбудительного процесса (действие сверхсильных или сложных раздражителей). 2. Перенапряжение тормозного процесса (выработка тонкой дифференциации). 3. Перенапряжение подвижности нервных процессов: а) ”сшибка” - столкновение процессов возбуждения и торможения б) быстрая смена стереотипа в) столкновение конкурентной деятельности различного биологического значения (пищевой и оборонительный рефлекс). Патофизиологическая характеристика: 1. Снижение работоспособности нервных клеток. 2. Нарушение уравновешенности между возбудительным и тормозным процессами: а) преобладание возбудительного процесса б) преобладание тормозного процесса. 3ю Нарушение подвижности нервных процессов: а) патологическая инертность: “застойные очаги” “больные пункты” - следовая реакция б)патологическая лабильность 4. Развитие фазовых состояний, нарушение нормальных соотношений между действием раздражителя и ответной реакцией организма.
ПОВРЕЖДЕНИЕ - такие изменения структуры, обмена веществ и физико-химических свойств клеток, которые ведут к нарушению жизнедеятельности. Все многообразные причины, которые вызывают повреждение клетки можно разделить на следующие основные группы: физические, химические и биологические.
1. Физические.
- Механические воздействия обуславливают нарушение структуры плазмолеммы и мембран субклеточных образований; - колебания температуры. Повышение температуры может привести в денатурации белка, нуклеиновых кислот, декомпозиции липопротеидных комплексов, повышению проницаемости клеточных мембран. Снижение температуры может вызвать существенные замедление или необратимое прекращение внутриклеточной жидкости и разрыв мембран. - изменения осмотического давления. Его повышение сопровождается набуханием клетки, растяжением ее мембраны вплоть до разрыва. Снижение осмотического давления ведет к потере жидкости, сморщиванию и нередко к гибели клетки. - воздействие ионизирующей радиации обуславливает образование свободных радикалов и активацию перекисных свободнорадикальных процессов, продукты которых повреждают мембраны и денатурируют ферменты клеток.
2. Химические.
Органические и неорганические кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов, продукты нарушенного метаболизма, лекарственные препараты. Так, цианиды подавляют активность цитохромоксидазы. Соли мышьяка угнетают пируватоксидазу. Передозировка строфантина приводит к подавлению активности K+-Na+-АТФ-азы сарколеммы миокардиоцитов и т.д.
3. Биологические.
Вирусы, риккетсии, микробы, паразиты, грибки. Продукты их жизнедеятельности вызывают расстройства функций клеток, нарушают течение в них метаболических реакций, проницаемость и целостность мембраны, подавляют активность клеточных ферментов.
МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК
1. Расстройство процессов энергетического обеспечения клеток. 1. Снижение интенсивности процессов ресинтеза АТФ. 2. Нарушение транспорта АТФ. 3. Нарушение использования энергии АТФ, 2. Повреждение мембран и ферментов клеток. 1. Интенсификация свободнорадикальных реакций и ПСОЛ 2. Активация гидролаз (лизосомальных, мембраносвязанных, свободных). 3. Внедрение амфифильных соединений в липидную фазу мембран. 4. Перерастяжение и разрыв мембран набухших клеток и их органелл. 3. Дисбаланс ионов и жидкости. 1. Изменение соотношения отдельных ионов и гиалоплазмы 2. Изменения трансмембранного соотношения ионов. 3. Гипер- и гипогидратация. 4. Нарушение генетической программы клеток или механизмов ее реализации. А. Нарушения генетической программы: 1. Изменение структуры генов 2. Дерепрессия патогенных генов 3. репрессия “жизненноважных” генов 4. Внедрение в геном чужеродной ДНК с патогенными свойствами. Б. Нарушение генетической программы. 1. Расстройства митоза: 1) повреждение хромосом; 2) повреждение структур, обеспечивающих течение митоза; 3) нарушение цитотомии. 2. Нарушение мейоза. 5. Расстройство механизмов регуляции функций клеток. 1. Нарушение рецепции регуляторных воздействий. 2. Нарушение образования вторичных посредников (цАМФ, цГМФ) 3. Нарушение на уровне метаболических реакций.
1. Нарушение энергетического обеспечения процессов, протекающих в клетках может происходить на этапах синтеза АТФ, транспорта и утилизации его энергии. Синтез АТФ может быть нарушен в результате дефицита кислорода, субстратов метаболизма, снижения активности ферментов тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, гликолиза, повреждения и разрушения митохондрий. известно, что доставка энергии АТФ к эфферентным структурам осуществляется с помощью ферментных систем: АДФ-АТФ-транслоказы (адениннуклеотидтрансферазы) и креатинфосфокиназы (КФК). Адениннуклеотидтрансфераза обеспечивает транспорт энергии макроэргических фосфатной связи АТФ из матрикса митохондрий через их внутреннюю мембрану, а КФК переносится далее на креатин с образованием креатинфосфата, который поступает в цитозоль. КФК эффекторных клеточных структур транспортирует фосфатную группу креатинфосфата на АДФ с образованием АТФ, который и используется в процессах жизнедеятельности. Указанные ферментные системы транспорта энергии также могут быть повреждены различными патогенными агентами, в связи с чем на фоне высокого содержания АТФ в клетке может развиться его дефицит в энергорасходующих структурах. Нарушение энергообеспечения клеток и расстройство их жизнедеятельности может развиться в условиях достаточной продукции и нормального транспорта энергии АТФ. Это может быть результатом повреждения ферментных механизмов утилизации энергии, главным образом за счет снижения активности АТФ-аз (АТФ-азы актомиозина, K+-Na+-зависимой АТФ-азы плазмолеммы, Mg2+-зависимой АТФ-азы “кальциевой помпы” саркоплазматического ретикулума и др.) 2. Повреждение мембрагн и ферментов играет существенную роль в нарушении жизнедеятельности клетки. Одной из важнейших причин таких изменений являются свободно-радикальные реакции (СРР) и перекисное окисление липидов (ПОЛ). Эти реакции протекают в клетках и в норме, являясь необходимым звеном таких жизненноважных процессов, как транспорт электронов в цепи дыхательных ферментов, синтез простагландинов и лейкотриенов, пролиферация и созревание клеток, фагоцитоз, метаболизм катехоламинов. Интенсивность ПОЛ регулируется соотношение факторов, активирующих (прооксиданты) и ингибирующих (антиоксиданты) этот процесс. К числу наиболее активных прооксидантов относятся легко окисляющиеся соединения, индуцирующие свободные радикалы, в частности, нафтохионы, витамины А и Д, восстановители - НАДФН2, НАДН2, липоевая кислота, продукты метаболизма простагландинов и катехоламинов. Процесс ПОЛ условно можно разделить на следующие этапы: 1) кислородной инициации (“кислородный” этап), 2) образование свободных радикалов (”свободнорадикальный” этап), 3) продукции перекисей липидов (“перекисный” этап) Инициальным звеном свободнорадикальных перекисных реакций при повреждении клетки является образование в процесса оксигеназных реакций активных форм кислорода: супероксидного радикала кислорода (О2-), гидроксильного радикала ()Н-), перекиси водорода (Н2О2), которые взаимодействуют с различными компонентами структур клеток, главным образом с липидами, белками и нуклеиновыми кислотами. В результате образуются активные радикалы, в частности липидов, а также их перекиси. Реакция может приобрести цепной “лавинообразный” характер. Однако, в клетках действуют факторы, ограничивающие свободнорадикальные и перекисные реакции, т.е. оказывают антиоксидантный эффект. В нижеприведенной таблице представлены ферментные и неферментные механизмы антиоксидантной защиты.
ЗВЕНЬЯ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ НЕКОТОРЫЕ ФАКТОРЫ
Чрезмерная активация свободнорадикальных и перекисных реакций, а также несостоятельность системы антиоксидантной защиты является одним из главных факторов повреждения мембран и ферментов клеток. Ведущее значение при этом имеют следующие процессы: 1) изменение физико-химических свойств липидов мембран, что обуславливает нарушение конформации их липопротеидных комплексов и соответственно снижение активности ферментных систем, обеспечивающих рецепцию гуморальных воздействий, трансмембранный перенос ионов и молекул, структурную целостность мембран; 2) изменение физико-химических свойств белковых мицелл, выполняющих структурную и ферментативную функции в клетке; 3) образование структурных дефектов в мембране - простейших каналов (кластеров) вследствие внедрения в них продуктов ПОЛ. Так накопление липидных гидроперекисей в мембране приводит к их объединению в мицеллы, создающие трансмембранные каналы проницаемости, по которым возможен неконтролируемый ток катионов и молекул в клетку и из нее, что сопровождается нарушением процессов возбудимости, генерации регулирующих воздействий, межклеточного взаимодействия и др. вплоть до фрагментации мембраны и гибели клетки. В норме состав и состояние мембран и ферментов модифицируется не только свободнорадикальными и липоперекисными процессами, но также и лизосомальными ферментами, как свободными (солюбилизированными) так и мембраносвязанными: липазами, фосфолипазами, протеазами. Под действием различных патогенных факторов их активность или содержание в гиалоплазме может резко возрасти (например: вследствие ацидоза, способствующего повышению проницаемости лизосомальных мембран). В результате этого глицерофосфолипиды и белки мембран, а также ферменты клеток подвергаются интенсивному гидролизу. Это сопровождается значительным повышением проницаемости мембран и снижением кинетических свойств ферментов. В результате действия гидролаз (главным образом липаз и фосфолипаз) в клетке накапливаются свободные жирные кислоты и лизофосфолипиды, в частности, глицерофосфолипиды: фосфатидилхолины, фосфатидилэтаноламины, фосфатидилсерины. Эти амфифильные соединения способны проникать и фиксироваться как в гидрофобной, так и в гидрофильной средах мембран. Внедряясь в биомембраны, они изменяют нормальную структуру липопротеиновых комплексов, увеличивают проницаемость, а также меняют конфигурацию мембран в связи с “клинообразной” формой липидных молекул. Накопление в большом количестве амфифильных соединений ведет к формированию в мембранах кластеров и появлению микроразрывов. 3. Дисбаланс ионов и жидкости в клетке. Нарушение трансмембранного распределения и внутриклеточного содержания и соотношения различных ионов развивается вследствие или одновременно с расстройствами энергетического обмена и сочетается с признаками повреждения мембран и ферментов клеток. Как правило, дисбаланс ионов проявляется накоплением в клетке натрия и потерей калия вследствие нарушения работы K,Na-зависмой АТФ-азы плазмолеммы, увеличением содержания кальция, в частности, в результате расстройства функционирования натрий-кальциевого ионообменного механизма клеточной мембраны, который обеспечивает обмен двух ионов натрия, входящих в клетку, на один ион кальция, выходящий из нее. Увеличение внутриклеточного содержания Na+, конкурирующего с Са2+ за общий переносчик, препятствует выходу кальция из клетки. Нарушение трансмембранного распределения катионов сопровождается также изменением содержания в клетке анионов Cl-, НCО3- и др. Следствием дисбаланса ионов является изменение мембранного потенциала покоя действия, а также нарушение проведения импульса возбуждения. Нарушение внутриклеточного содержания ионов обуславливает изменение объема клеток вследствие дисбаланса жидкостей. Он проявляется либо гипергидратацией (отеками), либо гипогидратацией (уменьшение содержания жидкости) клетки. Так, повышение содержания ионов натрия и кальция в поврежденных клетках сопровождается увеличением в них осмотического давления, что приводит к накоплению в них воды. Клетки набухают, объем их увеличивается, что сопровождается растяжением и нередко микроразрывами цитолеммы и мембран органелл. Дегидратация клеток (например при некоторых инфекционных заболеваниях, обуславливающих потерю воды) характеризуется выходом из них жидкости и растворенных в ней белков и др. органических и неорганических водорастворимых соединений. Внутриклеточная дегидратация нередко сочетается со сморщиванием ядра, распадом митохондрий и др. органелл. 4. Повреждение генетической программы или механизмов ее реализации. К основным процессам, ведущим к изменению генетической информации клетки относятся мутации, дерепрессия патогенных генов (например онкогенов), подавление активности жизненноважных генов или внедрение в геном фрагмента чужеродных ДНК с патогенными свойствами. Помимо изменений в генетической программе, важных механизмом расстройства жизнедеятельности клеток является нарушение реализации этой программы, главным образом в процессе клеточного деления при мейозе или митозе. Выделяют три группы нарушений митоза: 1. Изменения в хромосомном аппарате 2. Повреждения структур, обеспечивающих процесс митоза 3. Нарушение деления цитоплазмы и цитолеммы (цитотомии). 5. Расстройства регуляции внутриклеточных процессов. Это может быть результатом нарушений, развивающихся на одном из следующих уровней регуляторных механизмов: 1. На уровне взаимодействия БАВ (гормонов, нейромедиаторов и др.) с рецепторами клетки. Изменение чувствительности, числа и конформации молекул рецептора, его биохимического состава ли липидного окружения в мембране может существенно модифицировать характер клеточного ответа на регулирующий стимул; 2. На уровне клеточных “вторичных посредников” (мессенджеров) нервных влияний в роли которых выступают циклические нуклеотиды - аденозинмонофосфат (цАМФ) и гуанозинмонофосфат (цГМФ) м которые образуются в ответ на действие “первых посредников” - гормонов и нейромедиаторов. 3. НА уровне метаболических реакций, регулируемых циклическими нуклеотидами или другими внутриклеточными факторами.
ОСНОВНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ КЛЕТКИ
К основным проявлениям повреждения клетки относятся следующее: 1. Дистрофии 2. Дисплазии 3. Изменения структуры и функций органелл 4. Некробиоз. Некроз.
1. Дистрофия. Под дистрофией понимают нарушение обмена веществ в клетках, сопровождающееся расстройством функции, пластических процессов, а также структурными изменениями, ведущими к нарушению их жизнедеятельности. К основным механизмам дистрофий относятся следующие: - синтез аномальных веществ в клетке, например белково-полисахаридного комплекса амилоида; - избыточная трансформация одних соединений в другие, например жиров в углеводов в белки, углеводов жиры; - декомпозиция, например, белково-липидных комплексов мембран; - инфильтрация клеток и межклеточного вещества органическими и неорганическими соединениями, например холестерином и его эфирами стенок артерий при атеросклерозе. К числу основных клеточных дистрофий относятся белковые (зернистая, гиалиново-капельная, гидропическая дистрофия), жировые углеводные и минеральные (кальцинозы, сидерозы, отложения меди при гепатоцеребральной дистрофии). 2. Дисплазии Дисплазии представляют собой нарушение процессов развития клеток, проявляющееся стойким изменением структуры и функции, что ведет к расстройству их жизнедеятельности. Причиной дисплазий является повреждение генома клетки. Структурными признаками дисплазмий является изменение величины и формы клеток, их ядер и других органелл, числа и строения хромосом. Как правило, клетки увеличены в размерах, имеют неправильную форму, соотношение различных органелл диспропорционально. Нередко в таких клетках обнаруживаются различные включения, признаки дистрофических изменений. В качестве примеров дисплазий клеток можно назвать образование мегалобластов в костном мозге при пернициозной анемии, серповидноклеточных и мишеневидных эритроцитов при патологии гемоглобина, многоядерных гигантских клеток с причудливым расположением хроматина при нейрофиброматозе Реклинггаузена. Клеточные дисплазии являются одним из проявлений атипизма опухолевых клеток. 3. Изменения структуры и функций клеточных органелл при повреждении клетки. 1. Митохондрии. При действии патогенных факторов происходит изменение общего числа митохондрий, а также структуры отдельных органелл. Многие патогенные воздействия на клетку (гипоксия, токсические агенты, в том числе и лекарственные препараты при их передозировке, ионизирующая радиация) сопровождаются набуханием и вакуолизацией митохондрий, что может привести к разрыву их мембраны, фрагментации и гомогенизации крист. Нередко отмечается утрата гранулярной структуры и гомогенизация матрикса органелл, потеря двуконтурности наружной мембраны, отложения в матриксе органических (миелин, липиды, гликоген) и неорганических (соли кальция и других катионов) соединений. Нарушение структуры и функции митохондрий приводит к существенному угнетению образования АТФ, а также к дисбалансу ионов Са2+, К+, Н+. 2. Ядро. Повреждение ядра выражается в изменении его формы, конденсации хроматина по периферии (маргинизация хроматина), нарушением двуконтурности или разрывом ядерной оболочки, слиянием ее с полоской маргинации хроматина. 3. Лизосомы. Проявлением повреждения лизосом является разрыв их мембраны или значительное повышение их проницаемости ведущее к высвобождению и активации гидролитических ферментов. Все это может привести к “самоперевариванию” (аутолизу) клетки. Причиной таких изменений является накопление в клетках ионов водорода (внутриклеточный ацидоз), продуктов ПОЛ, токсинов и других агентов. 4. Рибосомы. При действии повреждающих агентов наблюдается группировка субъединиц рибосом (плистом) на моносомы, уменьшение числа рибосом, отрыв органелл от внутриклеточных мембран и превращении шероховатого эндоплазматического ретикулума в гладкий. Эти изменения сопровождаются снижением интенсивности синтеза белка в клетке. 5. Эндоплазматическая сеть. В результате повреждения происходит расширение канальцев сети, вплоть до образования крупных вакуолей и цистерн вследствие накопления в них жидкости, очаговая деструкция мембран канальцев сети, их фрагментация. Нарушение структуры эндоплазматической сети может сопровождаться развитием клеточных дистрофий, расстройством распространения импульсов возбуждения, сократительной функции мышечных клеток, процессов обезвреживания токсических факторов (ядов, метаболитов, свободных радикалов и др.). 6. Аппарат Гольджи. Повреждение аппарата Гольджи сопровождается структурными изменениями, сходными с таковыми в эндоплазматической сети. При этом нарушается выведение из клетки продуктов жизнедеятельности, обуславливающее расстройство ее функции в целом. 7. Цитоплазма. Действие на клетку повреждающих агентов может обуславливать уменьшение или увеличение содержания в цитоплазме жидкости, протеолиз или коагуляцию белка, образование включений, не встречающихся в норме. Изменение цитоплазмы, в свою очередь, существенно влияет на процессы метаболизма, протекающие в ней, в связи с тем, что многие ферменты (например, гликолиза) находятся в клеточном матриксе, на функцию органелл, на процессы восприятия регулирующих влияний на клетку.
КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ
1. Компенсация нарушений энергетического обеспечения клеток: 1) интенсификация синтеза АТФ в процесса гликолиза, а также тканевого дыхания в неповрежденных митохондриях; 2) Активация механизмов транспорта АТФ 3) активация механизмов утилизации энергии АТФ. 2. Защита мембран и ферментов клеток: 1) повышение активности факторов системы антиоксидантной защиты 2) активация буферных систем 3) повышение активности ферментов детоксикации микросом 4) активация механизмов синтеза компонентов мембран и ферментов. 3. Уменьшение степени или устранение дисбаланса ионов и жидкости в клетках: 1) снижение степени нарушения энергообеспечения 2) снижение степени повреждения мембран и ферментов 3) активация буферных систем 4. Устранение нарушений в генетической программе клеток: 1) устранение разрывов в нитях ДНК 2) ликвидация измененных участков ДНК 3) синтез нормального фрагмента ДНК вместо поврежденного или утраченного 5. Компенсация расстройств регуляции внутриклеточных процессов: 1) изменение числа “функционирующих” рецепторов клетки 2) изменение сродства рецепторов клетки к регулирующим факторам 3) изменение активности аденилат- и гуанилатциклазной систем 4) изменение активности и содержания внутриклеточных регуляторов метаболизма (ферментов, катионов и др.) 6. Снижение функциональной активности клеток. 7. Регенерация 8. Гипертрофия 9. Гиперплазия.
1. Компенсация нарушений процесса энергетического обеспечения клеток. Одним из способов компенсации нарушений энергетического обмена вследствие поражения митохондрий является интенсификация процесса гликолиза. Определенный вклад в компенсацию нарушений энергообеспечения внутриклеточных процессов при повреждении вносит активация ферментов транспорта и утилизации энергии АТФ (адениннуклеотидтрансферазы, креатинфосфокиназы, АТФ-аз), а также снижение функциональной активности клетки. Последнее способствует уменьшению расхода АТФ. 2. Защита мембран и ферментов клеток. Одним из механизмов защиты мембран и ферментов клеток является ограничение свободнорадикальных и перекисных реакций ферментами антиоксидантной защиты (супероксидмутазой, каталазой, глутатионпероксидазой). Другим механизмом защиты мембран и энзимов от повреждающего действия, в частности, ферментов лизосом, может быть активация буферных систем клетки. Это обуславливает уменьшение степени внутриклеточного ацидоза и, как следствие, избыточной гидролитической активности лизосомальных ферментов. Важную роль в защите мембран и ферментов клеток от повреждения играют ферменты микросом, обеспечивающие физико-химическую трансформацию патогенных агентов путем их окисления, восстановления, деметилирования и т.д. Альтерация клеток может сопровождаться дерепрессией генов и, как следствие, активацией процессов синтеза компонентов мембран (белков, липидов, углеводов) взамен поврежденных или утраченных. 3. Компенсация дисбаланса ионов и жидкости. Компенсация дисбаланса содержания ионов в клетке может быть достигнута путем активации механизмов энергетического обеспечения ионных “насосов”, а также защиты мембран и ферментов, принимающих участие в транспорте ионов. Определенную роль в снижении степени ионного дисбаланса имеет действие буферных систем. Активация внутриклеточных буферных систем (карбонатной, фосфатной, белковой) может способствовать восстановлению оптимальных соотношений ионов К+, Na+, Ca2+ другим путем уменьшения содержания в клетке ионов водорода. Снижение степени дисбаланса ионов в свою очередь, может сопровождаться нормализацией содержания внутриклеточной жидкости. 4. Устранение нарушений в генетической программе клеток. Поврежденные участки ДНК могут быть обнаружены и устранены с участием ферментов репаративного синтеза ДНК. Эти ферменты обнаруживают и удаляют измененный участок ДНК (эндонуклеазы и рестриктазы), синтезируют нормальный фрагмент нуклеиновой кислоты взамен удаленного (ДНК-полимеразы) и встраивают этот вновь синтезированный фрагмент на место удаленного (лигазы). Помимо этих сложных ферментных систем репарации ДНК в клетке имеются энзимы, устраняющие “мелкомасштабные” биохимические изменения в геноме. К их числу относятся деметилазы, удаляющие метильные группы, лигазы, устраняющие разрывы в цепях ДНК, возникающие под действием ионизирующего излучения или свободных радикалов. 5. Компенсация расстройств механизмов регуляции внутриклеточных процессов. К такого рода реакциям относятся: изменение числа рецепторов гормонов, нейромедиаторов и других физиологически активных веществ на поверхности клетки, а также чувствительности рецепторов к этим веществам. Количество рецепторов может меняться благодаря тому, что молекулы их способны погружаться в мембрану или цитоплазму клетки и подниматься на ее поверхность. От числа и чувствительности рецепторов, воспринимающих регулирующие стимулы, в значительной мере зависит характер и выраженность ответа на них. Избытков или недостаток гормонов и нейромедиаторов или их эффектов может быть скомпенсирован также на уровне вторых посредников - циклических нуклеотидов. Известно, что соотношение цАМФ и цГМФ изменяется не только в результате действия внеклеточных регуляторных стимулов, но и внутриклеточных факторов, в частности, фосфодиэстераз и ионов кальция. Нарушение реализации регулирующих влияний на клетку может компенсироваться и на уровне внутриклеточны метаболических процессов, поскольку многие из них протекают на основе регуляции интенсивности обмена веществ количеством продукта ферментной реакции (принцип положительной или отрицательной обратной связи). 6. Снижение функциональной активности клеток. В результате снижения функциональной активности клеток обеспечивается уменьшение расходования энергии и субстратов, необходимых для осуществления функции и пластических процессов. В результате этого степень и масштаб повреждения клеток при действии патогенного фактора существенно снижаются, а после прекращения его действия отмечается более интенсивное и полное восстановление клеточных структур и их функций. К числу главных механизмов, обеспечивающих временное понижение функции клеток, можно отнести уменьшение эфферентной импульсации от нервных центров, снижение числа или чувствительности рецепторов на поверхности клетки, внутриклеточное регуляторное подавление метаболических реакций, репрессию активности отдельных генов. 7. Регенерация Под эти м процессом подразумевают возмещение клеток или их отдельных структур взамен погибших, поврежденных или закончивших свой жизненный цикл. Регенерация структур сопровождается восстановлением их функций. Выделяют клеточную и внутриклеточную формы регенерации. Первая характеризуется размножением клеток путем митоза или амитоза. Вторая - восстановлением органелл клетки вместо поврежденных или погибших. Внутриклеточная регенерация в свою очередь подразделяется на органоидную и внутриорганоидную. Под органоидной регенерацией понимают восстановление и увеличение количества субклеточных структур, а под - внутриорганоидной - количества отдельных их компонентов (увеличение крист в митохондриях, протяженности эндоплазматического ретикулума и т.д.). 8. Гипертрофия. Гипертрофия представляет собой увеличение объема и массы структурных элементов органа, клетки. Гипертрофия неповрежденных органелл клетки компенсирует нарушение или недостаточность функции ее поврежденных элементов. 9. Гиперплазия. Гиперплазия характеризуется увеличение числа структурных элементов, в частности, органелл в клетке. Нередко в одной и той же клетке наблюдаются признаки и гиперплазии и гипертрофии. Оба эти процесса обеспечивают не только компенсацию структурного дефекта, но им возможность повышенного функционирования клетки.
Дата добавления: 2016-03-26 | Просмотры: 386 | Нарушение авторских прав |