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

Типовые нарушения регенерации - 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

Глава 14
ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ РЕГЕНЕРАЦИИ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССОВ РЕГЕНЕРАЦИИ
Регенерация — замещение различных структур организма после естественного изнашивания или утраты вследствие повреждения. По регенераторной способности клетки органов и тканей подразделяют на статические и растущие.
Статические клетки — ганглионарные клетки ЦНС, специализированные клетки почек, скелетных мышц — для восстановления утраченных частей используют исключительно внутриклеточную регенерацию. Этот вид регенерации осуществляется без участия митотического деления, а путем активации системы ДНК—РНК—белок, возрастания поставки пластических материалов в зону дефекта, усиления построения недостающих структур. Регенераторный процесс завершается полным восстановлением морфологии клетки, ее первоначального метаболизма и функциональной активности с возможным развитием компенсаторной гипертрофии. Внутриклеточная регенерация стимулируется неспецифическими и специфическими факторами. К первым относятся кратковременная умеренная гипоксия, периодические нагрузки, охранительное торможение (физиологический покой), облегчение утилизации регенерирующей клеткой нутриентов — глюкозы, аминокислот, витаминов, а также нейромедиаторов, регуляторных пептидов. Ко вторым — факторы роста. Интегрированное воздействие этих факторов обеспечивает полноценную внутриклеточную регенерацию, так как в этих случаях достигается оптимальное усиление синтеза всех видов РНК, образования белков на рибосомах, обновление органелл, продукция макроэргов и других компонентов метаболических процессов. В нервной системе роль специфических стимуляторов не ограничивается воздействием на внутриклеточную регенерацию, а распространяется на другие функции. Факторы роста необходимы для установления и поддержания нервных связей, синаптической перестройки в ЦНС и на периферии. В организме взрослого человека функционирует в основном фактор роста нервов (ФРН), выполняющий также роль естественного антивоспалительного агента.
В постнатальном периоде устанавливается постоянный синтез ФРН во многих органах, но максимальный — в слюнных железах. В продукции ФРН участвуют шванновы клетки, фибробласты, астроциты. Временное усиление образования ФРН возникает при повреждении иннервации органов-мишеней. Активация симпатико-адреналовой системы, повышение в крови уровня катехоламинов усиливают образование ФРН в тканях. При денервации органов-мишеней максимальная концентрация ФРН определяется не только в лишенной иннервации ткани, но и в базальных нервных ганглиях, что указывает на их включение в процесс внутриклеточной регенерации. Излишки ФРН удаляются из организма со слюной, мочой, грудным молоком. В слюнных железах человека и животных ФРН, синтезирующийся постоянно в клетках зернистых извитых канальцев, не только выделяется со слюной, но и подвергается утилизации чувствительными и симпатическими нейронами. При симпатической стимуляции слюнных желез выделение ФРН со слюной заметно возрастает.
Чувствительность нервных клеток ЦНС и периферической системы к ФРН существенно различается, так как они могут обладать неодинаковой плотностью мембранных специфических рецепторов. К ФРН-зависимым нейронам относятся периферические чувствительные, периферические симпатические, холинергические нейроны перегородки ядер базальной части переднего мозга, адренергические и индоламинергические нейроны ядра диагональной полоски Брока. Эти нейроны содержат специфические рецепторы для ФРН главным образом на цитоплазматической мембране сомы: их нет на растущих нейритах плода при внутриутробном развитии. Плотность специфических рецепторов в соме достаточно высока, и отношение высокоаффинных рецепторов к низкоаффинным составляет 1:10. ФРН связывается специфическими рецепторами путем формирования дисульфидных мостиков и ковалентных комплексов. Комплексы ФРН—рецептор в цитоплазматической мембране подвергаются адсорбционному эндоцитозу, в результате которого ФРН поступает непосредственно в цитоплазму. В области окончании ФРН-зависимых нейронов комплекс ФРН—рецептор также подвергается интернализации и затем ретроградным транспортом аксоплазмы ФРН переносится со скоростью 2,5—7,5 мм/ч в сому нейрона. Независимо от пути поступления ФРН в соме взаимодействует с ядром, вызывая транскрипцию и синтез белков, гликопротеидов и других компонентов цитоплазмы. Это обеспечивает усиление процессов внутриклеточной регенерации, ускоряет рост нейронов вплоть до их гипертрофии, сокращает сроки дифференцировки клеток-предшественников в нейроны (гиперплазия). В случаях денервации ФРН стимулирует рост аксона нервной клетки к ткани-мишени. Лишенные миелина растущие отростки в зрелом организме не имеют рецепторов для ФРН. В результате ФРН определяет формирование фенотипических особенностей нейронов, продуцирующих катехоламины, вещество П, соматостатин, холецистокинин и ацетилхолин в некоторых ядрах ствола мозга и других отделах. При этом ФРН выступает в роли:

  1. дифференцирующего фактора, направляющего общие для симпатико-адреналовой системы клеточные линии плюрипотентных предшественников на нейрональный путь развития с последующей экспрессией генов, ответственных за продукцию ферментов систем синтеза катехоламинов, вещества П, соматостатина, холецистокинина и ацетилхолина;
  2. регулятора временного интервала созревания нейронов симпатических ганглиев и других ФРН-зависимых нейронов;
  3. хемотаксического агента — ФРН индуцирует направленное перемещение конусов роста по своему концентрационному градиенту;
  4. регулятора соотношения размеров нервного центра и числа находящихся в нем нейронов (симпатические ганглии и другие нервные образования);
  5. трофического фактора, поддерживающего зрелые нейроны в дифференцированном состоянии.

Избыточная продукция ФРН индуцируется главным образом денервацией органов или тканей вследствие повреждения и дегенерации чувствительных, двигательных или секреторных нервов. Сигнальные факторы, запускающие синтез ФРН в денервированных структурах, продуцируются преимущественно макрофагами (интерлейкин 1), контактирующими с дегенерирующими нервными волокнами.
Дефицит продукции ФРН может быть приобретенным и врожденным. Приобретенная недостаточность синтеза ФРН в органах-мишенях возникает в любых случаях угнетения деятельности системы ДНК—РНК—белок, снижения образования белков на рибосомах, замедлении обновления структур органелл, особенно в сочетании с ослаблением образования макроэргов при гипоксии, действии ионизирующей радиации, чрезмерной активности и утомлении и др. Врожденный дефицит продукции ФРН является причиной развития тяжелого заболевания — семейной дизавтономии, наследуемой по аутосомно-рецессивному типу. В основе болезни лежит единичная мутация в гене, кодирующем синтез ФРН или соответствующих генов-регуляторов. У больных резко снижается продукция ФРН, что вызывает гибель значительной части чувствительных и симпатических нейронов и ведет к утрате многих видов чувствительности — болевой, температурной и др., вызывает нарушения вегетативных функций. При необратимых повреждениях статических клеток нежизнеспособные элементы элиминируются макрофагальной системой, а зоны дефектов в органах-мишенях замещаются соединительной тканью (в ЦНС — глиальными клетками).
Растущие клетки в отличие от статических, в интактных органах и тканях постоянно подвергаются физиологической регенерации. Этот тип регенерации свойствен всем митотически делящимся клеткам. Он обеспечивает не только обновление клеточного состава, но и внеклеточных структур в динамике их деятельности (табл. 35). Быстро регенерирующие органы (костный мозг, слизистая желудочно- кишечного тракта, воздухоносных, мочеполовых путей) обладают исключительно клеточной регенерацией за счет митотического деления. Медленно регенерирующие органы (печень, поджелудочная железа, щитовидная железа, надпочечники) используют смешанную регенерацию — внутриклеточную, сходную по механизму со статическими клетками и клеточную с митотическим делением. Количественное тестирование клеточной регенерации производится в основном по определению митотического индекса и по содержанию в клетках ДНК (митотический индекс — число клеток в состоянии митоза, приходящихся на 1000 клеток той же ткани). Он указывает на долю делящихся клеток и является наиболее надежным методом для изучения факторов, воздействующих на клетки в G1-фазе. Увеличение содержания ДНК в клетках — характерный параметр пролиферативной активности.

Таблица 35. Скорость обновления клеток в различных эпителиях крысы (по Bertalanfly, Lau, 1962)


Клеточная популяция

Митозы/сут

Время
обновления,
сут

Эпителий тонкой кишки: — двенадцатиперстная

64

1,6

— подвздошная

79

1.3

— тощая

74

1,4

Эпителий толстой кишки

10

10,0

Эпителий роговицы

14

6,9

Мезотелий плевры и перитонеальный

3

33,9

Мерцательный эпителий трахеи

2

47,6

Клеточная регенерация, как и внутриклеточная, обладает неспецифическими и специфическими механизмами регуляции.

НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ КЛЕТОЧНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ

Неспецифическая внутриклеточная регуляция осуществляется при участии различных биологически активных продуктов, синтезируемых самой клеткой.
Гистоны изменяют скорость РНК-полимеразной реакции путем образования комплексов с ДНК или за счет изменений активности РНК-полимеразы, регулирующей синтез ДНК. Сродство гистонов к ДНК изменяется в зависимости от степени их фосфорилирования, метилирования и ацетилирования. Усиление этих процессов уменьшает сродство гистонов к ДНК и угнетает ее активность, в то время как угнетение процессов фосфорилирования, метилирования, ацетилирования и ослабление сродства гистонов увеличивает активность ДНК.
Кислые ядерные белки регулируют транскрипцию и репликацию ДНК. Повышение концентрации кислых ядерных белков вызывает дерепрессию ДНК и активацию транскрипции РНК. Снижение концентрации кислых ядерных белков оказывает противоположный эффект.
Ди- и полиамины (путресцин, спермин и спермидин) необходимы для синтеза белка, нормального клеточного роста, митотического деления и дифференцировки. Физиологическое повышение содержания в клетке ди- и полиаминов при адекватной стимуляции фактором роста эпидермиса, стероидными гормонами и др. вызывает повышение синтеза ДНК с последующим клеточным делением. Однако чрезмерное повышение внутриклеточной концентрации ди- и полиаминов подавляет клеточную регенерацию.
Циклический АМФ является модулятором пролиферативной активности клеток. Создание избыточной внутриклеточной концентрации цАМФ ингибирует клеточную регенерацию, в то время как снижение уровня цАМФ активирует ее.
Закисление цитоплазмы (умеренный избыток Н+) оказывает дерепрессивное действие на ядерный аппарат и способствует активации синтеза ДНК и клеточному делению.
Неспецифическая межклеточная регуляция клеточной регенерации представлена контактным торможением, т.е. изменением скорости пролиферации клеток в зависимости от их числа (плотности) в определенном объеме органа или ткани. При высокой плотности создаются условия для избыточного поступления ионов и сравнительно небольших молекул из одной клетки в другую, что взаимно угнетает процессы клеточного деления.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »