3 курс / Патологическая физиология / А.И. Березнякова ПАТФИЗИОЛОГИЯ

опухолях. Этот же коллаген обычно находят и в сосудах. Банальная

мембрана состоит из коллагена типа IV.

Таблица 4.1

Генетические типы коллагена

(Н.Н. Зайко, Ю.В. Быць, 1995)

Молекулярная организация типов коллагена соответствует функциональной нагрузке, которую он несет и данном органе. Так,

сухожилия испытывают нагрузку растяжением, и потому они состоят из параллельных толстых пучков коллагена типа І. Хрящевая ткань подвергается большому сдавлению, и потому архитектоника коллагена в ней иная; тонкие нити коллагена типа II имеют трехмерную пространственную конфигурацию и тесно связаны с гликопротеидами. Кожа и кровеносные сосуды должны обладать растяжимостью во всех направлениях, поэтому комбинация коллагена типа I и типа III здесь является оптимальной,

Молекулярная структура коллагена типа IV такова, что обеспечивает главную функцию базальной мембраны – проницаемость.

Распределение типов коллагена по органам может меняться при патологии. Так, фибробласты или клетки неисчерченность мышечной ткани в результате мутации начинают синтезировать «не свой» коллаген. Например,

при таком наследственном заболевании соединительной ткани, как синдром

81

Элерса – Данлоса, в коже, аорте и кишках полностью отсутствует коллаген типа ІІІ. При другом наследственном заболевании – несовершенном остеогенезе (osteogenesis imperfecta) – в костной ткани обнаруживается коллаген типа III, тогда как в норме он отсутствует. Оба заболевания характеризуются резким нарушением биомеханических свойств соединительной ткани.

Появление в тканях несвойственных им типов коллагена наблюдается при действии различных патогенных факторов, влияющих на посттрансляционные этапы биосинтеза коллагена. При атеросклерозе,

например, в стенке сосудов резко уменьшается количество свойственного им коллагена типа III. В воспаленных тканях, особенно в стадии пролиферации,

увеличивается количество фетального коллагена типа III. Возможно, что и этом проявляется дедифференцировка клеток грануляционной ткани и приближение их по биосинтетическим возможностям к эмбриональной ткани. Наконец, патология коллагена может возникнуть от того, что нарушается соотношение между коллагенами и другими элементами соединительной ткани (кислыми гликозаминогликанами, гликонротендами),

которые оказывают модулирующее влияние на конформацию коллагена.

Экспериментальное моделирование болезней коллагена. Латиризм.

Латиризм — заболевание, которое возникает у животных при скармливании им растения чины душистой (Latirus odoratum), а также при введении некоторых синтетических веществ — латирогенов ( -аминопропионитрил,

семикарбазид, Д-пеницилламин). Проявляется заболевание в виде поражений соединительной ткани, нарушением роста костей и хрящевой ткани. Грудная клетка таких животных деформирована, позвоночный столб искривлен,

межпозвонковые диски уплощены, суставы «разболтаны». Сосуды утрачивают эластичность, образуются аневризмы. Пролиферация фибробластов при этом повышена, но продуцируемый ими коллаген характеризуется неправильным, неупорядоченным расположением. Смысл описанной экспериментальной модели состоит в том, что она имеет

82

определенное сходство с заболеваниями соединительной ткани у людей (см.

табл. 4.2.). Что касается механизма действия латирогенов, то, по-видимому,

он заключается в связывании латирогенами карбонильных групп аминокислот (лизина) и блокировании связи между ними и аминной группой лизина соседней -цепи. Это уменьшает внутримолекулярные поперечные связи, столь важные для устойчивости коллагена к действию ферментов и других повреждающих факторов (колебания рН, температуры, радиация).

Распад коллагена. В норме коллаген характеризуется относительно низкой интенсивностью обмена. Период полураспада различных типов коллагена колеблется от нескольких дней до года. В деградации коллагеновых белков главную роль играет специальный фермент коллагеназа, расщепляющий молекулу коллагена на две неравные части.

Дальнейший распад идет уже под влиянием обычных протеолитических ферментов, которые на нативный коллаген не действуют.

Антигенные свойства коллагена. Зрелый коллаген не обладает выраженным антигенным действием. Чтобы получить иммунный ответ,

требуется вместе с коллагеном ввести животному стимулятор Фрейнда1. В

этом отношении проколлаген более активен. Объясняется это тем, что молекулы проколлагена на обоих своих концах имеют неспирализованные участки (16 аминокислотных остатков на аминном конце и 25 на карбоксильном) — телопептиды. Допускают, что именно они несут на себе детерминантные группы.

Этих группировок в зрелом коллагене нет, так как его созревание вне клетки обязательно сопряжено с ферментативным отщеплением телопептидов.

Возможно, что при денатурации коллагена, например, лизосомальными ферментами, открываются другие детерминанты -цепей, и коллаген приобретает большую антигенность.

1 Препарат, содержащий микобактерии и минеральные масла и обладающий способностью неспецифически усиливать иммунные реакции.

4.3. Диффузные болезни соединительной ткани

83

комплексам антиген-антитело присоединяется комплемент, который вызывает дополнительное повреждение гликогена. Процесс усугубляется тем, что сюда устремляются нейтрофильные гранулоциты и другие клетки воспаления. Фагоцитируя комплексы, они сами после этого часто разрушаются, освобождая свои лизосомальные ферменты. Последние подвергают гидролитическому расщеплению белки, нуклеиновые кислоты и тем создают условия для появления новых аутоантигенов. Создается своеобразный порочный круг, объясняющий системность поражения и длительность течения болезни.

Иммунологические расстройства при этом всегда сочетаются с нарушениями микроциркуляции. Иммунные комплексы, оседая на мембранах капиллярных сосудов, увеличивают их проницаемость. Контакт с поврежденной сосудистой стенкой активирует фактор Хагемана и кининовую систему. Выход фибрина за пределы них приводит к фибриноидному набуханию, что является одним из самых характерных признаков диффузных болезней соединительной ткани.

Наследственные заболевания соединительной ткани. При ряде

заболеваний доказана наследственная передача дефектов соединительной

ткани (табл. 4.2.).

Таблица 4.2.

Наследственные заболевания системы соединительной ткани

85

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ ТИПИЧЕСКИЕ ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Глава 5

Патологическая физиология периферического кровообращения

Периферическим, или органным называется кровообращение в пределах отдельных органов.

Кнарушениям периферического кровообращения относятся:

артериальная гиперемия, венозная гиперемия, ишемия, стаз, тромбоз и расстройства микроциркуляции.

Большой вклад в учение о патофизиологии местного кровообращения и микроциркуляции внесли ученые А.М.Чернух, Ю.В.Быць, Г.И.Мчедлишвили и др.

5.1. Артериальная гиперемия

Артериальная гиперемия — это усиление кровотока в органе или ткани вследствие расширения приводящих артерий.

Артериальная гиперемия характеризуется рядом функциональных изменений и клинических признаков:

разлитая краснота, расширение мелких артерий, артериол, вен и капилляров;

пульсация мелких артерий и капилляров;

увеличение числа видимых глазом сосудов;

повышение местной температуры;

86

увеличение объема гиперемированного участка;

повышение тургора ткани;

увеличение давления в артериолах, капиллярах и венах;

ускорение кровотока;

повышение обмена и усиление функции органа.

Тургор тканей возрастает, так как микрососуды расширяются и перенаполняются кровью, а количество тканевой жидкости увеличивается.

Цвет органа бывает ало-красным вследствие того, что поверхностно расположенные сосуды в коже и слизистых оболочках заполнены кровью с высоким содержанием эритроцитов (гематокритом) и повышенным количеством оксигемоглобина.

Причиной артериальной гиперемии является влияние различных факторов внешней среды.

Артериальную гиперемию (рис. 5.1) подразделяют на физиологическую (рабочую, или функциональную, реактивную) и

патологическую.

Рабочая гиперемия — это увеличение кровотока в органе, сопровождающее усиление его функции (гиперемия поджелудочной железы во время пищеварения, скелетной мышцы во время ее сокращения, увеличение коронарного кровотока при усилении работы сердца,

прилив крови к головному мозгу при психической нагрузке). Реактивная гиперемия представляет собой увеличение кровотока

Рис. 5.1. Артериальная гиперемия после его кратковременного ограничения.

87

Патологическая артериальная гиперемия возникает под действием необычных (патологических) раздражителей (химические вещества, токсины,

продукты нарушенного обмена, образующиеся при воспалении, ожоге,

лихорадке, механические факторы).

В отдельных случаях условием возникновения патологической артериальной гиперемии является повышение чувствительности сосудов к раздражителям, что наблюдается, например, при аллергии. В зависимости от фактора, вызывающего патологическую артериальную гиперемию,

различают воспалительную, тепловую гиперемию, ультрафиолетовую эритему и т.п.

По патогенезу выделяют два вида патологической артериальной гиперемии — нейрогенную (нейротонического и нейропаралитического типа) и метаболическую, обусловленную действием местных химических

(метаболических) факторов. В зависимости от условий возникновения метаболическая гиперемия может рассматриваться и как физиологическая.

Нейрогенная артериальная гиперемия нейротонического типа.

Типичным примером нейрогенной артериальной гиперемии является покраснение лица и шеи при патологических процессах во внутренних органах (яичниках, сердце, печени, легких).

В эксперименте на животных (кролики и собаки) нейрогенная артериальная гиперемия впервые была воспроизведена Клодом Бернаром путем раздражения лицевого нерва — ветви, состоящей из парасимпатических сосудорасширяющих волокон. В качестве ответной реакции возникала гиперемия и усиление секреции поднижнечелюстной слюнной железы (влияние медиатора ацетилхолина).

При отсутствии парасимпатической иннервации развитие артериальной гиперемии обусловлено симпатической (холинэргической,

гистаминэргической, серотонинэргической и адренэргической) системой,

представленной на периферии соответствующими волокнами, медиаторами и рецепторами. Симпатические холинэргические нервы расширяют мелкие

88

артерии и артериолы скелетных мышц, мышц лица, слизистой оболочки щек,

кишок. Их медиатором также является ацетилхолин.

Нейрогенную артериальную гиперемию нейропаралитического

типа можно наблюдать в клинике и в эксперименте на животных при перерезании симпатических адренергических волокон и нервов, обладающих сосудосуживающим действием.

В 1842 г. А.П.Вальтер впервые отметил расширение сосудов лапки лягушки при перерезке симпатических волокон седалищного нерва. Позже К.Бернар (1851) наблюдал покраснение и повышение температуры кожи головы кролика на стороне перерезки шейного узла симпатического ствола.

Особенно это заметно на ухе (хрящ) кролика.

У человека и животных тоническая импульсация присуща сим-

патическим нервам, идущим к сосудам кожи верхних конечностей, ушей,

скелетной мускулатуры, пищевого канала и др. Перерезка этих нервов в каждом из указанных органов вызывает увеличение кровотока по артериальным сосудам, повышение обмена веществ и улучшение функции органа.

Артериальную гиперемию нейропаралитического типа можно попучить и химическим путем, блокируя передачу центральных нервных импульсов в области симпатических узлов (с помощью ганглиоблокаторов)

или на уровне симпатических нервных окончаний (с помощью симпатолитических или адреноблокирующих средств).

Представление о существовании артериальной гиперемии

(физиологической и патологической), обусловленной местными метаболическими (химическими) факторами, основывается на том, что ряд метаболитов вызывает расширение сосудов, действуя непосредственно на неисчерченные мышечные элементы их стенки, независимо от иннервационных влияний. Это подтверждается также тем, что полная денервация не предотвращает развития ни рабочей, на реактивной, ни воспалительной артериальной гиперемии.

89

Расширение сосудов вызывает недостаточное содержание в крови кислорода, избыток углекислоты, неспецифических метаболитов и неорганических ионов (молочная кислота, органические кислоты цикла Кребса, АТФ, АДФ, аденозин, ионы калия), местных биологически активных веществ (брадикинин, серотонин, гистамин, простагландины, немедиаторный ацетилхолин, У-аминомасляная кислота) и гормонов, приносимых в органы кровью. Важная роль в увеличении кровотока при местных сосудистых реакциях отводится изменению рН тканевой среды – сдвиг реакции среды в сторону ацидоза способствует расширению сосудов.

О том, насколько велика роль метаболического механизма в возникновении патологической артериальной гиперемии, свидетельствует тенденция к накоплению большинства из перечисленных факторов,

вызывающих гиперемию в патологических условиях (ожог, травма,

воспаление, действие ультрафиолетовых лучей, ионизирующей радиации и т.д.).

Механизм сосудорасширяющего действия указанных веществ полностью еще не изучен. Предполагают, что гипотоническое действие различных продуктов метаболизма основывается на снижении реактивности мышечного слоя сосудистой стенки к растягивающему влиянию, которое оказывает давление крови. В его основе может лежать блокирование кальциевого входа вследствие закрытия определенной части кальциевых каналов в мембране.

Исход артериальной гиперемии может быть различным. В

большинстве случаев артериальная гиперемия сопровождается усилением обмена веществ и функции органа, что является приспособительной реакцией. Однако возможны и неблагоприятные последствия. При атеросклерозе, например, резкое расширение сосуда может сопровождаться разрывом его стенки и кровоизлиянием в ткань. Особенно часто подобные явления наблюдаются в головном мозге (геморрагический инсульт).

90