13090

клетки, ядра и органелл (лизосом, пероксисом, митохондрий, шероховатого и / или гладкого эндоплазматического ретикулума, рибосом, полисом, комплекса Гольджи и др.); 3) деструктивные изменения ядра (его размеров, формы, структуры); 4) уменьшение числа функционирующих органелл (рибосом, митохондрий, эндо-плазматического ретикулума и др.); 5) снижение количества рецепторов клеточных и внутриклеточных мембран; 6) нарушение межклеточных контактов;

7)расстройства контактов клеток с межклеточными структурами;

8)повреждение генетических структур клетки (генов, хромосом, генома).

Кфункциональным признакам повреждения клеток относят:

1)изменение физико-химических и биоэлектрических свойств мембран (например, увеличение электропроводности ткани, снижение электрического сопротивления клеточных мембран); 2) повышение проницаемости мембран клеток и органелл для микро- и макромолекул (ионов, моно-, ди- и полимеров белков, липидов, углеводов);

3)появление и увеличение в крови цитоплазматических ферментов (нуклеаз, липаз, кислой фосфатазы, аспартат- и аланинаминотрансфераз, лактатдегидрогеназы, креатинкиназы и др.) в результате повреждения клеток, особенно их мембран; 4) изменение тинкториальных свойств клеток (усиление способности клеток к окрашиванию витальными красителями в результате повышения, как сорбционных свойств поврежденной клетки, так и проницаемости их мембран);

5)уменьшение подвижности клеток; 6) снижение активности клеточных и внутриклеточных рецепторов; 7) нарушение процесса деления (извращение функции ядра, митохондрий и других внутриклеточных и внеклеточных структур); 8) нарушение биохимических процессов в клетках и межклеточных структурах (главным образом, снижение потребления кислорода, содержания кальция в митохондриях и процесса окислительного фосфорилирования, что приводит к расстройствам как энергетического, так и пластического обменов); 9) появление новых функций клеток и др.

1.4. Основные типы клеточных реакций в патологии

Выделяют следующие основные типы клеточных реакций:

1)ультраструктурная патология клеток (мембран клеток и органелл);

2)реакции пролиферации (воспалительные, иммуногенные) с завер-

211

шенной и незавершенной дифференцировкой клеток; 3) реакции клеточного метаморфоза (образование одного вида клеток вместо другого); 4) реакции гипертрофии, гипотрофии и атрофии клеток; 5) реакции цитокинеза (кинетика группы или отдельных клеток, миграция макрофагов, диапедез клеток крови, лейкотаксис, лимфотаксис и т.д.); 6) реакции межклеточных взаимодействий (иммунного и неиммунного типа, информативные, деструктивные, метаболические, смешанные); 7) реакции завершенного и незавершенного эндоцитоза (пиноцитоз – поглощение мельчайших капелек жидкости с растворенными в них веществами; фагоцитоз – поглощение твердых частиц); 8) клеточные дисплазии; 9) клеточные дистрофии.

1.5. Ишемическое повреждение клеток

Недостаток кислорода, макроэргических соединений и избыток содержания в клетках ионов кальция и натрия играют большую роль в механизмах повреждения клеток, наиболее часто возникающих при ишемии, реперфузии, гипоксии и интоксикации различных структур организма. В частности, при развитии ишемии в клеточно-тканевых структурах обязательно в большей или меньшей степени возникают разнообразные метаболические, структурные и физиологические нарушения (рис. 9).

Тяжесть ишемического повреждения клеток зависит от степени нарушения кровообращения, продолжительности и интенсивности ишемии, выведения метаболитов из клеточно-тканевых структур, а также от вида органа и изменений температуры среды. При ишемическом повреждении клеток, как правило, нарушается их энергообеспечение – синтез АТФ, транспорт энергии от места продукции к эффекторным структурам клеток, утилизации энергии АТФ.

Нарушение синтеза АТФ в клетке сопровождается обычно компенсаторной мобилизацией энергии из внеклеточных запасов (использование богатых энергией креатинфосфата, гликогена, глюкозы, триглицеридов), активацией гликолиза, уменьшением потребления энергии за счет ограничения функциональной активности клетки, ослабления транспорта ионов, а также снижения химических процессов синтеза.

212

развитию внутриклеточного ацидоза.

Нарушение транспорта АТФ возникает в результате повреждения ферментных механизмов транспорта молекул макроэргов. Основу последних обычно составляет угнетение либо адениннуклеотидтранслоказы (АТФ / АДФ-транслоказы), осуществляющей перенос молекулы АТФ, либо изомеров креатинфосфокиназы (КФК) из магрикса в цитозоль, обеспечивающих доставку макроэргических фосфатов от митохондрий к месту их утилизации.

Нарушение утилизации АТФ происходит за счет снижения активности АТФазы эффекторных структур поврежденной клетки и митохондрий, Na+, К+-АТФазы сарколеммы и Са2+-АТФазы саркоплазматического ретикулума.

1.6. Реперфузионное повреждение клетки

Восстановление кровообращения в ткани после кратковременной ишемии приводит к полному восстановлению структуры, метаболизма и функций поврежденных клеток. Однако после длительной ишемии может произойти развитие так называемого реперфузионного повреждения. В механизме развития последнего основное значение имеют: 1) фазные изменения локальной гемодинамики, заключающиеся в развитии реактивной гиперемии с последующим падением кровотока ниже исходного на фоне длительной ишемии; 2) интенсификация процессов перекисного окисления липидов мембран клеток и внутриклеточных структур, возникающая не только в результате активации оксидантной системы (увеличение свободных радикалов), но и вследствие развивающейся в процессе ишемии недостаточности ферментов антиоксидантной защиты; 3) избыточное накопление в клетках ионизированного кальция, вызывающее дальнейшее повреждение клеточных мембран; 4) дальнейшее нарушение энергетического обеспечения клеток в результате угнетения ферментов аэробного синтеза АТФ и утилизации энергии АТФ эффекторными системами клетки.

Реперфузионное повреждение клеток в сравнении с ишемией той же длительности сопровождается более выраженными: 1) интенсификацией ПОЛ клеточных и субклеточных мембран; 2) накоплением в клетках ионов кальция и натрия; 3) повреждениями мембран и ферментных систем.

214

После реперфузии длительно ишемизированного органа или группы органов может даже возникнуть ишемический шок (синдром сдавления мягких тканей конечностей, краш-синдром).

1.7.Общие механизмы повреждения клеток

Кобщим механизмам повреждения клеток относят:

Нарушение энергетичекого обмена в клетках и межклеточных структурах в виде: 1) снижения интенсивности и / или эффективности процессов синтеза и ресинтеза макроэргических соединений (АТФ, АДФ, КРФ, ГТФ, ГДФ); 2) расстройства транспорта макроэргических соединений; 3) использования энергии макроэргов.

Нарушение пластического обмена (белкового, липидного, липо-

1) разрыва мембран; 2) повреждения гликокаликса; 3) нарушения конформации молекул белков, липидов, липопротеидов, гликолипидов, гликопротеидов, фосфолипидов и др.; 4) снижения ресинтеза поврежденных компонентов мембран и др.; 5) нарушения барьерных свойств липидного бислоя мембран (в результате активизации процесса перекисного окисления липидов).

Нарушения ферментных систем в виде: 1) активации гидролаз

(мембраносвязанных, лизосомальных, свободных); 2) избыточная активизации свободнорадикальных реакций, главным образом, перекисного окисления липидов обычно всех трех его этапов (I – кислородная инициация; II – образование свободных первичных и вторичных радикалов, таких, как супероксид гидроксила, монооксид азота, различные оксиданты, ксенобиотики и др.; III – образование перекисей липидов и других соединений); 3) нарушение (угнетение) антиоксидантной системы (ретинол, токоферол, рибофлавин, витамин C, глутатион, пероксидаза, каталаза, супероксиддисмутаза), обладающей антикислородным, антирадикальным и антиперекисным действием.

Расстройства электролитного и водного баланса в клетке в ви-

де: 1) повышения или снижения содержания различных катионов, анионов и воды внутри и вне клетки; 2) изменения соотношения ионов и воды внутри и вне клетки; 3) гипер- и дегидратации клеток и внеклеточных структур.

215

Нарушение генетической программы деятельности клетки в ви-

де: 1) расстройства структуры генов с появлением новых свойств; 2) дерепрессии патогенных генов; 3) репрессии жизненно важных генов.

Нарушение реализации генетической программы жизни клетки в виде: 1) митоза; 2) мейоза и др.

Расстройства рецепторного аппарата клетки и внутриклеточных механизмов регуляции метаболизма, структуры и функций кле-

ток в виде нарушения: 1) рецепции регуляторных (медиаторных, гормональных, пептидных и др.) влияний; 2) фосфорилирования протеинкиназ в клетке; 3) образования и действия вторичных внутриклеточных передатчиков-трансмиттеров (Ca2+, ц-АМФ, ц-ГМФ, простагландинов).

Расстройства межклеточного взаимодействия (клеточной коо-

перации).

В патогенезе повреждения клеток особое место занимают механизмы повреждения клеточных и субклеточных мембран. Среди них ведущее значение имеют деструкции углеводных (полисахаридных), белковых и, особенно, липидных компонентов мембраны.

К наиболее важным патогенетическим факторам повреждения липидных компонентов мембран относятся: 1) активизация процессов перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот и фосфолипидов (возникающая в результате угнетения супероксиддисмутазы, каталазы, пероксидазы, восстановленного глутатиона); 2) активация мембранных фосфолипаз; 3) осмотическое растяжение мембран набухших клеток; 4) увеличение абсорбции полиэлектролитов на липидном бислое; 5) повреждающее действие макромолекул (иммуноглобулинов и иммунных комплексов) через активацию системы комплемента (процессов протеолиза) и др.

1.8. Общие реакции организма на повреждение клеток

Повреждения клеток в зависимости от их характера, локализации, интенсивности и продолжительности, наряду с местными изменениями, сопровождаются (развитием с участием разных механизмов) общими реакциями в виде тех или иных клинических проявлений. К последним относят активацию протеолитических (кининовой, каллик- реин-кининовой, фибринолитической) систем плазмы крови, реакции

216

«острой фазы», лихорадку, обморок, коллапс, шок и кому. Общие реакции организма, как и местные, в ответ на действие тех или иных повреждающих факторов сопровождаются при различной патологии явлениями не только полома, но и защиты, компенсации и приспособления. Выраженность и соотношение процессов полома и защит- но-компенсаторно-приспособительных реакций определяют не только клиническую картину, но и прогноз, и исход конкретного вида патологии, возникшего в целостном организме под действием разнообразных патогенных факторов.

1.9. Механизмы защиты, компенсации и адаптации поврежденных клеток

Кактивным механизмам защиты, компенсации и адаптации относят активизацию: 1) деятельности клетки и ее генетического аппарата (увеличение синтеза и эффективности действия белков (особенно защитных белков), липидов, углеводов и их комплексов, медиаторов, гормонов, количества и активности фагоцитов крови и других фаго- и пиноцитирующих клеточных образований тканей, ферментов, вторичных посредников, антиоксидантов за счет гипертрофии и гиперплазии субклеточных, клеточных и межклеточных структур, ускорение восстановительных процессов в поврежденных клетках);

2)анаэробных процессов; 3) антимутационных систем; 4) буферных систем крови и тканей (гидрокарбонатной, фосфатной, белковой, гемоглобиновой); 5) экскреции метаболитов, в том числе возникших в результате повреждения клеток; 6) метаплазии (перехода одного вида клеток в другие).

Кпассивным механизмам относят: 1) снижение метаболической и функциональной активности клетки и ее субклеточных структур;

2)развитие гипотрофии, гипоплазии, атрофии клеточно-тканевых структур; 3) замещение поврежденных паренхиматозных структур соединительной тканью (т.е. их организация).

1.10. Основные виды повреждения клеток

Повреждение клеток очень часто проявляется в виде дисплазий, дистрофий, дегенерации, паранекроза, некробиоза и некроза.

217

1.10.1. Дисплазии, понятие, виды, патогенез, проявления

Дисплазии (от греч. dys – нарушение, расстройство, plaseo – обра-

зую) – нарушения дифференцировки и процесса развития клеток, тканей, органов или частей тела, проявляющиеся выраженным и длительным изменением их структуры, функций и жизнедеятельности в целом, в том числе продолжительности жизни.

Обычно это стойкие наследуемые изменения клетки, возникающие в результате повреждения тех или иных структур наследственного аппарата (генов, хромосом, генома) клетки, но могут быть и приобретенными в процессе онтогенеза, главным образом, внутриутробно (в эмбриональный и фетальный периоды), а также постнатально (в родовый, послеродовый и др. периоды онтогенеза).

Выделяют следующие основные виды дисплазий: 1) фиброзномышечная (характеризуется избыточным ростом клеток в стенках артерий, чаще почечных и сонных); 2) цервикальная или шейки матки (чаще возникает под влиянием папилломавируса человека); 3) эктодермальные (проявляются врожденным поражением волос, ногтей, зубов, потовых желез, изменением формы пальцев руки ног); 4) скелетные (характеризуются врожденными нарушениями строения костей и хрящевой ткани, приводящими к маленькому росту, развитию метафизарной хондродисплазии, ахондроплазии и др.).

В патогенезе дисплазии важное место занимают расстройства процессов дифференцировки клеток, определяющих их структурную, метаболическую и функциональную специализацию. Дисплазии возникают также в результате дисгормональных нарушений, гипоксии, интоксикации, инфекции, ионизирующего облучения, механических

ихимических травм.

Кструктурным проявлениям дисплазий относят изменение строения (числа, формы, величины и пигментации клеток) и внутриклеточных органелл, а также их мембран, в частности появление клеток большого размера, имеющих неправильную форму и диспропорциональное соотношение органелл (например, мегалобластов при пернициозной анемии, серповидных эритроцитов при патологии гемоглобина (появление HbS), огромных нейронов при туберозном склерозе коры головного мозга и т.д.).

218

Наличие клеточной дисплазии – одно из обязательных проявлений атипизма опухолевых клеток, а также различных признаков дистрофий.

1.10.2. Дистрофии, понятие, виды, патогенез, проявления

Дистрофии (от греч. dys – нарушение, расстройство, trophe – пи-

таю) – изменения состава клеточно-тканевых структур, обусловленные нарушениями в них процессов метаболизма (обмена веществ) и ведущие к накоплению или уменьшению тех или иных веществ, либо к появлению соединений, которые в норме не встречаются.

В возникновении разных видов дистрофий важное значение имеют следующие механизмы: 1) клеточная энзимопатия (наследственная или приобретенная в пре- и постнатальный периоды онтогенеза), возникающая в результате избыточного, недостаточного либо извращенного синтеза того или иного метаболита и вызывающая со-

стояние дисметаболизма; 2) трансформация клеточного метаболиз-

ма – химическое превращение одних веществ в другие; 3) декомпозиция – нарушения ультраструктуры (физико-химических свойств) мембран клеток, ядра и субклеточных структур, среди которых особое место занимает разрушение отдельных составных частей (например, белково-липидных комплексов) клеток; 4) инфильтрация – избыточное пассивное поступление веществ из межтканевой жидкости в клетку; 5) эндоцитоз – избыточная активная резорбция веществ в клетку; 6) снижение поступления веществ из межтканевой жидкости или крови в клетку; 7) смешанный вариант.

1.10.2.1. Классификация дистрофий

Выделяют следующие основные виды дистрофий.

По времени развития различают следующие дистрофии: 1) наследственные; 2) приобретенные в пренатальный период (врожденные); 3) приобретенные в различные сроки постнатального периода.

По распространенности дистрофические процессы бывают местными и общими, последние могут быть в объеме: 1) отдельных клеток; 2) клеточных групп (в рамках структурно-функциональных единиц органа); 3) ткани; 4) органа; 5) многих тканей, органов, одной или нескольких физиологических и функциональных систем орга-

219

низма.

По структурному уровню дистрофии выделяют: 1) молекулярный (биохимический уровень); 2) субклеточный (электронномикроскопический уровень); 3) клеточный (светооптический уровень); 4) сочетанный.

По преобладанию морфологических изменений в паренхиме или мезенхиме дистрофии бывают: 1) паренхиматозные; 2) мезенхиматозные; 3) смешанные.

По преобладанию нарушений того или иного обмена веществ в

паренхиме или мезенхиме различают следующие виды дистрофий:

1)паренхиматозные: протеинозы (белковые) – зернистая, вакуольная (гидропическая), гиалиново-капельная, роговая и др.; липидозы (жировые); глюцидозы (углеводные); минералозы (минеральные); калькулезы (литиазы) – образование камней.

2)мезенхимальные: протеинозы (гиалиноз – гомогенные белковые массы, содержащие гликопротеидгиалин; амилоидоз – белковые массы, содержащие специфический гликопротеидамилоид или параамилоид); липидозы; глюцидозы.

3)смешанные: хромопротеидозы; нуклеопротеидозы; минералозы и др.

Вкачестве иллюстрации рассмотрим наиболее часто встречающиеся виды белковой паренхиматозной дистрофии.

Характеристика зернистой дистрофии

При зернистой дистрофии происходит увеличение размеров внутренних органов (сердца, печени, почек), они более бледные, малокровные, функция их незначительно снижена. Микроскопически выявляют увеличение клеточных элементов в размерах и появление в цитоплазме мелких белковых зерен (рис. 10).

Белковые зерна включают: 1) набухшие митохондрии; 2) мельчайшие вакуоли с белковой оболочкой, заполненные водой, электролитами и ферментами; 3) денатурированные цитоплазматические белки; 4) распавшиеся липопротеидные комплексы

Наиболее частые этиологические факторы: 1) инфекционные

(возбудители дифтерии, скарлатины, тифа, пневмоний); 2) токсические (отравление грибами, змеиным ядом, мышьяком, фосфором); 3) биологические (паразиты, микробы, риккетсии, микоплазмы, виру-

220