Начало >> Статьи >> Архивы >> Основы патологической физиологии

Патохимические проявления повреждения клетки - Основы патологической физиологии

Оглавление
Основы патологической физиологии
Основы учения о здоровье, предболезни и болезни
Внутренние причинные факторы
Роль условий в происхождении болезни
Патогенез
Общие механизмы патологических процессов
Формирование симптоматики болезни
Методы патологической физиологии
Барьерные механизмы
Гематоэпителиальные барьеры
Гематолимфатический барьер
Гистогематические барьеры
Циркуляторно-органные барьеры
Параиммунитет
Неспецифическая клеточная защита
Специфическая иммунная защита
Метаболизм антигенов
Антитела
Регуляция антителообразования
Реакции антиген-антитело
Иммунодефициты
Специфическая клеточная защита
Типовые клеточные патологические процессы
Типовые нарушения клеточной защиты
Повреждение клетки
Патохимические проявления повреждения клетки
Повреждение цитоплазматической мембраны
Нарушение трансмембранного транспорта
Нарушение рецепторной функции мембран
Функции органелл в поврежденной клетке
Цитозоль поврежденной клетки
Ядро поврежденной клетки, типовые нарушения
Патологические процессы при общих нарушениях обмена веществ
Типовые нарушения механизма компенсации недостаточности тканевого дыхания
Виды гипоксии
Патофизиологическое обоснование методов повышения устойчивости к гипоксии
Патология углеводного обмена
Дефекты энергетического использования углеводов
Нарушение утилизации моносахаридов
Врожденные нарушения утилизации моносахаридов
Мукополисахаридозы
Типы недостаточности инсулина
Патология жирового обмена
Внутриклеточное метаболизирование транспортных форм липопротеидов
Гиперлипопротеидемии
Ожирение
Патология белкового обмена
Белково-энергетическая недостаточность
Частичное голодание
Недостаточность растепления и всасывания белков в кишечнике
Типовые нарушения синтеза сывороточных белков
Диспротеинемии
Типовые нарушения внутриклеточного обмена белков
Пуриновый обмен
Патология обмена витаминов
Патология обмена витамина C
Патология обмена витамина A
Патология обмена коферментной группа витаминов
Патология обмена гормоноподобной группы витаминов
Патология обмена незаменимых микроэлементов
Марганец, медь
Магний
Молибден, селен, хром, фтор
Типовые нарушения водно-электролитного обмена
Нарушения объемного гомеостаза
Нарушения внеклеточного осмотического гомеостаза
Нарушения внутриклеточного осмотического гомеостаза
Местные нарушения объемного и осмотического гомеостаза
Типовые нарушения обмена кальция
Типовые нарушения обмена фосфора
Типовые нарушения кислотно-основного состояния
Дисфункция буферных систем - нарушения кислотно-основного состояния
Неспецифическое острое воспаление
Соединительная ткань в процессе воспаления
Противовоспалительная защита
Медиаторы воспаления
Системные проявления острого воспаления
Динамика местного острого воспаления
Хроническое воспаление
Лихорадка
Типовые нарушения регенерации
Неспецифическая над клеточная регуляция клеточной регенерации
Специфические регуляторы клеточной регенерации
Малигнизации клеток
Химический канцерогенез
Физический канцерогенез
Вирусный канцерогенез
Особенности малигнизированных клеток
Самозащита малигнизированных клеток
Противоопухолевая защита организма
Опухолевая болезнь
Боль
Рецепторы болевой чувствительности
Проводящие пути боли
Антиноцицептивная система
Специфическая рецепция опиоидных пептидов
Механизмы действия опиоидных пептидов в ЦНС
Опосредованное действие опиоидных пептидов
Острая боль
Хроническая боль
Стресс
Острый физиологический стресс
Хронический физиологический стресс
Патологический стресс
Типовые нарушения иммунитета
Атопия
Тестирование гиперчувствительности немедленного типа, иммунная аутоагрессия
Болезни иммунных комплексов
Гиперчувствительность замедленного типа
Трансплантационная иммунопатология
Инфекционный процесс
Радиационное повреждение
Повреждающее действие высоких и низких температур
Температурный анализатор
Эфферентные звенья терморегуляции
Типовые нарушения теплового баланса в организме
Ожоговая болезнь
Система крови
Энзимопатические гемолитические анемии
Органические повреждения клеток эритроидного ряда
Экстракорпускулярные гемолитические анемии
Кровопотеря
Возрастные и функциональные изменения эритропоэза
Белая кровь
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
Пул агранулоцитов
Пул лимфоидных клеток
Пул тромбоцитов
Лейкозы
Гемостаз
Противосвертывающая система крови
Фибринолитическая система крови
Нарушения гемостаза
Сердечно-сосудистая система
Нарушения автоматизма сердца
Номотопные аритмии
Гетеротопные аритмии
Сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам неповрежденного сердца - сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам поврежденного сердца - сердечная недостаточность
Миокардит
Тампонада сердца
Венечное кровообращение
Механизмы повреждения венечных сосудов
Постинфарктные осложнения
Механизмы повреждения сосудистой системы
Механизмы быстрой регуляции артериального давления
Механизмы долгосрочной регуляции артериального давления
Система микроциркуляции
Комбинированные повреждения артериальных сосудов
Алиментарные факторы в патогенезе артериальной гипертензии
Атеросклероз
Нарушения регуляции обмена липопротеидов - атеросклероз
Патология лимфатической системы
Патология венозной системы
Дыхательная система
Нарушения нервной регуляции внешнего дыхания
Дыхательная недостаточность
Бронхиальная астма
Асфиксический синдром
Рестриктивная недостаточность дыхания
Отек легких
Патология плевры
Пищеварение в ротовой полости
Механизмы повреждений слизистой оболочки полости рта
Слюнные железы
Регуляция секреции слюнных желез
Нарушения деятельности слюнных желез
Жевание
Глотание
Пищеварительный транспортный конвейер
Нейроэндокринная регуляция моторной и секреторной функции желудка
Механизмы нарушения пищеварения в желудке
Гастрит
Механизмы язвообразования в желудке
Оперированный желудок
Пищеварение в кишечнике
Иммунная система тонкой кишки
Моторика тонкой кишки
Механизмы нарушения функций тонкой кишки
Острый перитонит
Пищеварение в толстой кишке
Типовые нарушения функции толстой кишки
Поджелудочная железа
Типовые нарушения внешнесекреторной функции поджелудочной железы
Панкреатит
Печень
Защита гепатоцитов
Типовые нарушения функций гепатоцитов
Гепатит
Печеночная недостаточность
Генетические дефекты функций печени, регенерация
Желтуха
Желчевыводящие пути
Структура и функции почек
Типовые повреждения нефрона
Типовые нарушения функций почек
Почечная недостаточность
Мочевыводящие пути
Костная ткань скелета
Регуляция активности остеогенных клеток
Типовые нарушения опорно-двигательного аппарата
Компенсационная перестройка кости
Искусственная активация репаративного остеогенеза
Остеопатии
Артропатии
Типовые нарушения суставов
Артрит
Скелетные мышцы
Адаптация скелетных мышц к режиму работы
Типовые нарушения скелетных мышц
Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний
Общая характеристика гормонов
Типовые нарушения функций эндокринных клеток
Гипофиз
Эпифиз
Паращитовидные железы
Корковое вещество надпочечников
Щитовидная железа
Женская репродуктивная система
Гормональная дисфункция у женщин
Мужская репродуктивная система
Типовые нарушения функций яичек и придатков
Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы у мужчин
Типовые нарушения функций предстательной железы
Врожденная дисфункция гормональной регуляции репродуктивной функции у мужчин

При остром и хроническом повреждении клеток нарушения метаболизма часто возникают в определенных звеньях. Неравновесные реакции, катализируемые ферментами, приводят к возрастанию концентрации тех или иных субстратов обменных реакций из-за нарушения активности аденилатциклазы. Такие нарушения возникают при угнетении гормональной регуляции окисления жирных кислот, синтеза гликогена и др. Неравновесные реакции, не насыщенные субстратом, обнаруживают высокую степень чувствительности к концентрации соответствующих веществ и продуктов, но малочувствительны к аллостерической регуляции. Типовые нарушения клеточного метаболизма возникают в результате опосредованных воздействий патогенных агентов через специфические рецепторы, путем инактивации ферментов, хелатообразования и прямого повреждения клеток.
Патогенное влияние через рецепторы возникает при избыточной или недостаточной специфической активации ферментных систем мембраны, при усилении или угнетении потока субстратов через мембрану (глюкозы при гипер- и гипоинсулинизме и др.). Аналогичный патологический процесс развивается при дефиците или избытке специфической или неспецифической активации синтеза и освобождения в клетке вторичных посредников (цАМФ, цГМФ, Са2+) с последующим развитием функциональных и метаболических нарушений.
Патогенное влияние через изменение активности ферментных систем клетки проявляется при генетически обусловленной недостаточности отдельных ферментов или их групп. Изменения в пределах одного гена вызывают моногенные болезни (фенилкетонурия, галактозурия, фруктозурия и др.), изменения в пределах группы генов — полигенные болезни (сахарный диабет, ранний «семейный» атеросклероз и др.), дисбаланс хромосом в кариотипе — хромосомные болезни (болезнь Дауна, синдром Шерешевского—Тернера, трисомия по Х-хромосоме и др.).
Конкурентное ингибирование ферментов возникает при воздействии структурного аналога субстрата на фермент. В этом случае образуется комплекс и нарушается разрыв связи структурного аналога с ферментом. При высокой концентрации субстрата возможно разблокирование фермента.
Неконкурентное ингибирование ферментов наблюдается при воздействии патогенного агента на дисубстратные процессы, когда наступает связывание его с ферментно-субстратными комплексами. Это нарушает дальнейший ход реакции. При смешанном ингибировании ферментов возникает связывание патогенного агента с субстратом, и тогда угнетается разрушение субстрата ферментом и появляется ингибирование ферментов продуктами реакции. Накопление конечных продуктов реакции в результате ферментативного процесса дает начало обратной реакции, снижает скорость прямой ферментативной реакции.
Хелатообразование — патогенное воздействие, связанное с нарушениями металлолигандного равновесия в организме. Возникает в результате воздействия патогенных агентов на отдельные металлы, выступающие в роли активных центров ферментов и гормонов (Fe, Сu, Zn, Со и др.).
Прямое повреждение клеток наступает при развитии патологических клеточных реакций в результате активации системы комплемента, тяжелой гипоксии, гипертермии, литической вирусной инфекции, действия токсинов. Эти реакции проявляются в виде увеличения проницаемости мембраны клеток в результате повреждения ее структуры, нарушения деятельности катионных насосов с последующими тотальными нарушениями метаболизма.
Иммунологически опосредованная гибель клеток-мишеней возникает при взаимодействиях их с цитолитическими лейкоцитами (макрофаги, LAK-клетки, натуральные киллеры, К-клетки, Т-киллеры). Хроническое повреждение клетки в интерфазе митотического цикла возникает при длительной гиперактивности, длительном воздействии альтерирующих веществ, дефиците питательных веществ и др. Хроническое повреждение характеризуется развитием нескольких стадий нарушений деятельности клетки.
Начальная стадия обратимых повреждений связана с развитием функциональной гипоксии и нарушением ритма колебаний редокс-потенциала, понижением энергетического запаса. В этих условиях резко увеличивается количество активно функционирующих структур из числа имеющихся в клетке (нарушение принципа дискретности в деятельности). Постоянное увеличение связывания металлов в хелатах, индуцирование полиэнзимопении приводят к угнетению обновления структур клетки, истощению резервных материалов, частичной гибели наиболее активно функционирующих органелл (митохондрии, лизосомы), деполяризации цитоплазматической мембраны. При достижении критического уровня деполяризации цитолеммы возбудимых клеток может возникать стадия преддепрессионной активности с последующей утратой возбудимости. На этом фоне индуцируется аварийная перестройка активности ферментных систем и путей метаболизма. Умеренная недостаточность активности ферментов цикла Кребса сочетается с усилением активности ферментов анаэробного гликолиза, но это не предотвращает выраженной гипоксии, дефицита синтеза макроэргов, разобщения окислительного фосфорилирования с дыханием, усиления теплопродукции, развития легкого внутриклеточного ацидоза. Подобные нарушения обмена способствуют ослаблению внутриклеточных тормозных механизмов обратной связи в ядерных и в меньшей степени — в цитоплазматических структурах, повышению сорбционных свойств цитоплазмы, увеличению ее вязкости. В этот период в клетке может возникать стадия компенсации, а при углублении повреждения — стадия необратимых повреждений, характерных для стадии декомпенсации.
Стадия компенсации развивается на фоне недостаточности внутриклеточных механизмов обратной связи без существенных нарушений деятельности системы ДНК—РНК— белок. В этой стадии в клетке сохраняется достаточное количество активно функционирующих структур, а дерепрессия генов в условиях легкого ацидоза и активация системы ДНК—РНК—белок усиливают регенерацию органелл («внутриклеточная» регенерация), увеличивают синтез белка и ферментов. Это способствует перестройке ферментных систем и путей метаболизма на нормальный, но более высокий уровень, увеличивает трофико-пластический и энергетический потенциал клетки, усиливает внутриклеточную защиту, снижает эффективность хронически действующих патогенных факторов («паренхиматозный» иммунитет или «субстратная» адаптация). Для стадии компенсации характерна выраженная гипертрофия клетки на фоне напряженной деятельности системы ДНК— РНК—белок. Однако при чрезмерной нагрузке на клетку и ее высокой активности наступает истощение, что ведет к возникновению стадии декомпенсации.
Стадия декомпенсации без нарушений дифференцировки характеризуется повторением основных этапов необратимого хронического повреждения клетки: недостаточности системы ДНК—РНК—белок, снижения синтеза белка, уменьшения активности ферментов. Развивается недостаточность метаболизма и функциональной активности клетки на фоне гипоксии, нарушаются функции эндоплазматической сети, рибосом, лизосом, митохондрий. Это ведет к возникновению вторичных звеньев повреждения клетки, снижению ее резистентности к действию патогенных агентов, развитию дистрофических изменений в цитоплазме, установлению преморбидного состояния или болезни с последующей гибелью клетки. В генезе повреждения клетки важная роль придается дистрофическим изменениям, которые сопровождаются внутриклеточным накоплением слабо метаболизируемых продуктов. Так, при хронических инфекциях (туберкулез и др.), гнойно-воспалительных процессах (ожоговая болезнь и др.) образуются антитела, естественная элиминация которых в длительно повреждаемых клетках значительно нарушается. Антитела проникают в такие клетки в результате пиноцитоза. В цитоплазме антитела расщепляются не до конечных продуктов, а до полипептидов. Полипептиды из клетки экскретируются, агрегируют и откладываются в виде фибрилл амилоида. Скопление неметаболизируемого амилоида во внеклеточном пространстве вызывает постепенное сдавление капилляров на повреждаемых клетках, провоцирует развитие тканевой гипоксии и в связи с этим заметно потенцирует развитие дистрофических процессов вплоть до гибели клеток. Другим, сравнительно частым проявлением клеточной дистрофии является жировая дегенерация. В механизме ее развития лежит первоначальное изменение в повреждаемых клетках функции эндоплазматической сети (распад на раздельные цистерны, вакуоли) и митохондрий (укорочение и утолщение крист, отек). В поврежденных органеллах резко нарушается окисление жирных кислот, что приводит к избыточному накоплению в цитоплазме жиров (жировая инфильтрация). В клетках печени наряду с жировой инфильтрацией в результате нарушений синтеза липопротеидов возникает жировая декомпозиция. Жировая инфильтрация и жировая декомпозиция сопровождаются увеличением размеров клетки, нарушениями в ней окислительно-восстановительных процессов, что потенцирует развитие дегенеративных процессов и гибель клетки. Вакуольная дегенерация возникает в повреждаемых клетках при нарушениях функции внутриклеточных пищеварительных ферментов фаголизосом. Недостаточность активности ферментов, осуществляющих процессы ауто- и гетеролизиса, ведет к накоплению в фаголизосомах различных продуктов и к еще большему нарушению окислительно-восстановительных и синтетических процессов в клетке. Прогрессирующее угнетение синтеза, особенно белков и ферментов, обычно является причиной гибели дегенерирующих клеток.
Стадия декомпенсации с нарушением дифференцировки клетки возникает при недостаточности внутриклеточных механизмов обратной связи с нарушениями деятельности системы ДНК—РНК—белок. Это способствует не только активации митотического деления, но и усилению мутаций. Развитию такого вида стадии декомпенсации способствуют дефекты системы Т-лимфоцитов и угнетение систем клеточного надзора. В этих условиях возникающая в клетках дерепрессия генов сопровождается стимуляцией образования новых белков и ферментов, отсутствующих в нормальных клетках того же типа. Постоянная перестройка активности ферментных систем и путей метаболизма происходит за счет усиления мутационного процесса и отбора клеток с наличием мощных систем ферментов анаэробного окисления глюкозы, а также ферментов, обеспечивающих использование промежуточных продуктов гликолиза для синтеза аминокислот и образования нуклеиновых кислот на фоне высокой активности пентозного цикла. Высокий уровень дерепрессии генов, усиление образования нуклеиновых кислот способствуют угнетению контактного торможения, нарушению процессов созревания делящихся клеток, выходу их из под нервно-гуморального контроля. В результате мутаций и отбора жизнеспособных клеток деление клеток переходит с асимметричного на симметричный тип, что формирует клоны малигнизированных клеток, вышедших не только из-под нервно-гуморального, но и внутриклеточного контроля. Клоны подобных клеток способны вызвать опухолевую болезнь. В клетках, где мутации не вызвали указанных выше изменений ферментной активности, направленной на выживание хронически поврежденных клеток, прогрессивно уменьшается число активно функционирующих структур, резко угнетается обновление органелл — митохондрий, лизосом, рибосом, возникают функциональные дефекты в деятельности цитоплазматической мембраны. Вследствие невозможности адекватной стимуляции системы ДНК—РНК—белок выпадает стадия компенсации обмена веществ и наступает процесс необратимого повреждения, несовместимого с жизнью клетки.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »