Литература - Патофизиология (Повреждение клетки)
2Лекция
2"Повреждение клетки"
Составил: ст.препод.,
к.м.н. А.Р.Антонов
Учебные вопросы
Вводное слово
1. Понятие о повреждении клетки:
а) характеристика
б) виды и особенности
в) причины
г) значение митоза в повреждении клетки.
2. Общие механизмы повреждения клетки:
а) специфические и неспецифические компоненты п 2о 0в-
реждения;
б) нарушение структуры и функции отдельных органелл.
3. Механизмы защиты и адаптации клетки к повреждению.
4. Заключение.
2В В Е Д Е Н И Е
Живая клетка - это тот универсальный уровень биосистем,
на котором все разнообразие функций, присущих организмам лю-
бой сложности, проявляется в минимальном количестве связей и
отклонений. Клетка как целостная система осуществляет свою
деятельность в среде,обеспечивающей ее существование и функ-
ционирование, перестраивая, организовывая свои элементы -
субклеточные единицы различного уровня - в зависимости от
характеристик среды. Важно подчеркнуть, что функции субкле-
точных органелл не строго детерминированы,поэтому они могут
участвовать в различных внутриклеточных процессах. Главной
функцией клетки является осуществление обмена со средой ве-
ществом, энергией и информацией, что подчинено в конечном
счете задаче сохранения клетки как целого при изменении ус-
ловий существования.
От нарушения элементарных структур клетки и их функций
к патологии клетки как элементарной саморегулирующейся живой
системе и к патологии клеточных образований, объединенных
конечной функцией - таков путь познания структурной основы
патологии человека.
_ПОНЯТИЕ О ПОВРЕЖДЕНИИ КЛЕТКИ
Проблема повреждения клеток и организма в целом занима-
ет важное место в современной общей патологии. Сам термин
"повреждение" встречается уже в древнегреческих и древне-
римской медицине, хотя до сих пор единой интерпретации этого
понятия нет.
В наиболее общем смысле, _повреждение организма . на любом
уровне (молекулярном, клеточном, органном) представляет со-
бой такое изменение его структуры и функции, которое не спо-
собствует, а мешает жизни и существованию организма в окру-
жающей среде. Авцин А.П. и Шахламов В.А. (1979) определяют
повреждение как нарушение структурной и функциональной орга-
низации живой системы, вызванное различными причинами.
С точки зрения развития процессов в самой общей форме -
это нарушение клеточного обмена веществ, появление дистро-
фии, паранекроза, некробиоза и, наконец, некроза, если клет-
ка погибает.
Некоторые физиологи и патологи ставят вопрос о "физио-
логическом повреждении" при процессах естественного распада
и регенерации клеток, которые обусловлены, например, воз-
растными изменениями в организме, либо длительным бездейс-
твием клеток, что приводит к их атрофии. Изучение проблемы
повреждения клетки тесно связано с выяснением взаимоотноше-
ний структурных и функциональных изменений, которые встреча-
ются, как правило, в трех вариантах:
1) морфологические изменения тканей по своему характеру
и степени выраженности вполне соответствуют функциональным
нарушениям;
2) структурные изменения значительно более выражены, чем
функциональные;
3) структурные изменения незначительны по сравнению с
тяжелыми функциональными расстройствами.
В этих вариантах нет кажущегося противоречия с принци-
пом единства структуры и функции, напротив, выявляется пол-
ная его справедливость, о чем мы поговорим позднее.
Причиной повреждения клетки может стать фактор как эк-
зо-, так и эндогенной природы. С классификацией этиологичес-
ких факторов вы уже знакомы, поэтому повторятся не буду.
Следует отметить, что повреждения бывают _обратимые . и
_необратимые .. Например, обратимым повреждением лизосом в
клетках эпителия кишечника является их разрушение под влия-
нием эндотоксинов микробов кишечной группы. После прекраще-
ния интоксикации лизосомы в цитоплазме поврежденной клетки
восстанавливаются. В случае сильной или длительной интокси-
кации и гибели клеток, говорить о восстановлении лизосом,
конечно, не приходится. Необратимые повреждения клеток может
вызвать, к примеру, любая вирусная инфекция.
Повреждение клетки может быть _острым . и _хроническим ..
Функциональные проявления острого повреждения клетки
делятся на преддепрессионную гиперактивность, парциальный
некроз и тотальное повреждение. Эти проявления составляют
сущность острого повреждения клетки в зависимости от ее
строения, исходного функционального состояния, вида этиоло-
гического фактора и механизма его действия.
_Преддепрессионная гиперактивность . возникает вследствие
обратимого повреждения клетки умеренными действиями патоген-
ных факторов. В результате этого в мембране клетки происхо-
дит неспецифическое возбуждение аденилатциклазной системы и
активация образования вторичных мессенджеров (посредников) и
усиление деятельности органелл, в первую очередь митохонд-
рий. Это приводит к усилению окисления субстратов и синтеза
АТФ. Одновременно с этим мобилизуются все энергозависимые
процессы, направленные на повышение резистентности клетки к
патологическому фактору. В результате, если воздействие это-
го фактора ограничено, может произойти"выздоровление" клетки
с последующим восстановлением первоначальной структуры и
функции. По Меерсону, после этого в генетическом аппарате
клетки образуется так называемый "системный структурный
след", запоминающий происшедшее воздействие и в дальнейшем
при повторном воздействии этого же фактора облегчающий клет-
ке адаптацию. Обратите на этот феномен особое внимание, пос-
кольку он крайне важен для понимания многих адаптационных
процессов в любых органах и тканях.
В случае _ парциального некроза . поврежденная часть клетки
отделяется от функционирующей части вновь образующиейся ком-
пенсаторной "демаркационной" мембраной и уничтожается фаго-
цитами. После этого структура и функция клетки восстанавли-
вается за счет гиперплазии субклеточных единиц.
Если же повреждающий фактор имеет выраженную интенсив-
ность и время действия, то происходит _тотальное повреждение
клетки, что приводит к депрессии функции митохондрий, сниже-
нию синтеза макроэргов, нарушению энергозависимого клеточно-
го транспорта. Нарастает угроза дисфункции клетки, которая
реализуется в случае массивной деструкции лизосом, выхода
гидролитических ферментов в цитоплазму и структурной дезор-
ганизации органелл и мембран. Эта фаза острого повреждения
клетки, когда еще сохраняется небольшой градиент концентра-
ции электролитов между цитоплазмой и внеклеточной средой,
называется "агонией" клетки. Исчезновение мембранного потен-
циала в результате выравнивания концентраций Na+ и К+ по обе
стороны мембраны характеризует смерть клетки. При этом рез-
кое увеличение проницаемости клеточных мембран приводит к
доступу в клетку из окружающей среды ферментов, которые про-
должают разрушение всех ее структурных элементов.
Особенности реакции клетки на повреждающий фактор зави-
сят как от его характеристики, так и от типа клетки по ее
способности к делению, обеспечивающей возможность рекомпен-
сации. В настоящее время принято считать, что в организме
имеются _три категории . специализированных клеток по их спо-
собности к делению.
_Клетки I категории . к моменту рождения в первый период
жизни достигают высокоспециализированного состояния структур
за счет минимизации функций. В организме отсутствует источ-
ник возобновления этих клеток в случае их дисфункции. К та-
ким клеткам относятся нейроны. Клетки I категории способны к
внутриклеточной регенерации, в результате которой восстанав-
ливается утраченные части клеток, если сохранены ядерный ап-
парат и трофическое обеспечение.
_Клетки II категории . - высокоспециализированные клетки,
выполняющие какие-либо определенные функции и затем либо
"изнашивающиеся", либо слущивающиеся с различных поверхнос-
тей, причем иногда очень быстро. Подобно клеткам I катего-
рии, они не способны размножаться, однако в организме имеет-
ся механизм для их непрерывного воспроизводства. Такие кле-
точные популяции называются обновляющимися, а состояние, в
котором они находятся - стационарным. К ним, например, отно-
сятся клетки, выстилающие большую часть кишечника.
_Клетки III категории . отличаются большой продолжитель-
ностью жизни, их деление после полного завершения специали-
зации в нормальных условиях онтогенеза происходит редко, но
способность к этому процессу у них сохраняется. При стимуля-
ции, возникающей, например, после травмы, они начинают ин-
тенсивно делиться, в результате чего воспроизводятся соот-
ветствующие специализированные клетки. Примером таких клеток
служит гепатоцит или гормонально активная клетка.
Процессы клеточного деления (митоза) могут нарушаться
при различных воздействиях: УФО, ИО, высокая температура,
митотические яды, канцерогены и т.п. Как вы помните, с по-
мощью митоза осуществляется передача наследственных свойств
клетки. В процессе митотического деления выделяют 4 фазы:
профазу, метафазу, анафазу и телофазу.
При патологии митоза может страдать любое из его звень-
ев. Руководствуясь этим, были предприняты попытки создать
классификацию патологии митоза.
Наибольшую известность получила классификация, предло-
женная в 1972 году И.А.Аловым:
_I тип .. Повреждение хромосом: задержка клеток в профазе;
нарушение спирализации и деспирализации хромосом; образова-
ние мостов между хромосомами в анафазе; раннее разъединение
сестринских хроматид; повреждение кинетохора.
_II тип .. Повреждение митотического аппарата: задержка
развития митоза в метафазе; рассредоточение хромосом в мета-
фазе;полая метафаза; многополюсные митозы; асимметричные ми-
тозы;моноцентрические митозы; К-митозы.
_III тип .. Нарушение цитотомии: преждевременная цитото-
мия, задержка цитотомии; отсутствие цитотомии.
Можно считать установленным, что задержка вступления
клеток в митоз возникает в основном в связи с нарушением их
метаболизма, в частности синтеза нуклеиновых кислот и бел-
ков, а нарушение хромосом при репродукции клетки, обнаружи-
ваемое в условиях патологии - вследствие разрыва цепей ДНК и
расстройства репродукции ДНК хромосом.
_ОБЩИЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК
На уровне клетки повреждающие факторы "включают" нес-
колько патогенетических звеньев:
I. 2 нарушение энергетического обеспечения процессов,
2протекающих в клетке:
1. Снижение интенсивности и(или) эффективности процес-
сов ресинтеза АТФ.
2. Нарушение транспорта энергии АТФ.
3. Нарушение использования энергии АТФ.
II. 2 повреждение мембранного аппарата и ферментных сис-
2тем клетки;
III. 2 дисбаланс ионов и жидкости в клетке;
IV. 2 нарушение генетической программы клетки и(или) ме-
2ханизмов ее реализации:
А. Нарушение генетической программы:
1.Изменение биохимической структуры генов.
2.Дерепрессия патогенных генов.
3.Репрессия "жизненно важных" генов.
4.Внедрение в геном фрагмента чужеродной ДНК с пато-
генными свойствами.
Б. Нарушение реализации генетической программы:
1.Расстройство митоза.
2.Нарушение мейоза.
V. 2 расстройство внутриклеточных механизмов регуляции
2функции клеток:
1. Нарушение рецепции регуляторных воздействий.
2. Нарушение образования вторичных посредников.
3. Нарушение фосфорилирования протеинкиназ.
Повреждение клеток может быть специфическим и неспеци-
фическим. По существу, каждое повреждение вызывается наруше-
нием структуры и функции клеток тем или иным болезнетворным
началом. Поэтому специфическое проявление повреждения на лю-
бом уровне прямо или косвенно связано с особенностями дейс-
твия этиологического фактора, вызывающего данное повреждение.
Специфические формы повреждения можно усмотреть при
Страницы: 1, 2, 3
|
