Клиническая патофизиология - Коллектив авторов

К обратимым повреждениям относят:

– временное ослабление биологического окисления;

– деструкция определенного числа митохондрий и лизосом;

– повреждение эндоплазматической сети и другие повреждения.

При нормализации условий существования клетки такие повреждения быстро исчезают. Следует отметить, что определенная степень выраженности деструкции митохондрий, лизосом, эндоплазматической сети может стать основой необратимого повреждения. Повреждения ядра и цитолеммы обычно являются необратимыми и несовместимы с жизнью клетки.

В практической медицине критерием необратимого повреждения клетки, например кардиомиоцитов при инфаркте миокарда, является возрастание в плазме крови органоспецифических внутриклеточных ферментов, что свидетельствует о распаде цитолеммы и выходе во внеклеточную среду молекулярной фракции креатинфосфокиназы (МВ КФК), 1-й фракции лактатдегидрогеназы (ЛДГ-1) и др.

Альтерация клетки выражается дистрофией, атрофией, некрозом.

Некроз, то есть гибель клеток, является следствием неблагоприятного развития дистрофии, ее необратимости.

2.1. Дистрофия

Дистрофия (гр. dys. – нарушение, расстройство; trophe – питание) – типовая форма повреждения, отражающая нарушение обмена веществ и структуры клетки и приводящая к нарушению ее функции.

Для типовых патологических процессов, к которым помимо дистрофии относятся воспаление, тромбоз, местные расстройства кровообращения, лихорадка, аллергия, гипоксия и некоторые другие, характерен ряд особенностей. Они возникают под влиянием разных по природе факторов (поликазуальность), лежат в основе или сопутствуют многим заболеваниям (высокая распространенность), для каждого из этих процессов характерна стереотипность (стандартность) структурно-функциональных проявлений.

Таким требованиям удовлетворяет универсальный процесс – дистрофия.

Разнообразные патогенные факторы физической, химической или биологической природы приводят к одному процессу – дистрофии, в неблагоприятных ситуациях – к гибели клетки. Дистрофия крайне широко распространена, она имеет место по существу при всех других патологических процессах и заболеваниях, подчас составляя их существо, например болезни обмена веществ.

Поскольку дистрофия может возникать под влиянием любого по природе фактора и в клетке любого вида, кажется естественным мнение, что в основе ее возникновения лежит универсальное, стереотипное явление. Можно считать общепринятым, что таким универсальным явлением, приводящим к дистрофии, в конечном итоге становится изменение свойств, т. е. количества, активности и/или нормального расположения, ферментов (что не вполне удачно обозначают как ферментопатия).

Патология ферментативного процесса является основой повреждения, иначе говоря, основой расстройств обмена, структуры и функции клетки, т. е. дистрофии.

2.2. Атрофия

Атрофия (а – исключение, гр. tropho – питание) – прижизненное уменьшение объема клеток, тканей и органов, сопровождающееся снижением или прекращением их функции. В самом общем виде причина этого процесса заключается в несоответствии между воспроизведением и распадом ультраструктур клетки, когда первое останавливается или последнее усугубляется. От дистрофического процесса атрофию отличает то, что она не сопровождается столь же резкими деструктивными изменениями цитоплазматических структур, отложениями жировых, белковых, углеводных и других веществ в клетке, что столь типично для дистрофии.

Атрофический процесс характеризуется постепенным уменьшением размеров ядра, числа митохондрий, рибосом и других органелл и заканчивается не некрозом клетки, а как бы ее незаметным исчезновением. Отсюда возникло представление о том, что дистрофия характеризуется качественными изменениями клеток, а атрофия – только количественными. Правильнее все же считать, что при атрофическом процессе также происходят качественные биохимические и структурно-функциональные изменения ядра и цитоплазмы, но выражены они слабее, чем при дистрофии, протекают медленнее и потому менее заметны.

В настоящее время значение атрофии в жизнедеятельности организма существенно расширено. Она принимает участие не только в естественных процессах спорадического характера (атрофия сосудов пупочного канатика после рождения, уменьшение размеров матки после беременности, разных органов при старении, инволюция зобной железы), но и в процессах, непрерывно протекающих в клетках различных тканей по ходу их повседневной работы. Речь идет о колебаниях числа ультраструктур в зависимости от степени и длительности функциональной нагрузки: после устранения последней ранее повышенное число структурных элементов ядра и цитоплазмы, которое обеспечивало усиленную работу клетки, приходит к норме, что может произойти только при условии исчезновения элементов вследствие их атрофии.

Особенно наглядно эта закономерность проявляется в тех случаях, когда гиперплазия ультраструктур достигает высоких степеней и сопровождается гипертрофией клетки; после нормализации функции последняя через некоторое время приобретает исходные размеры.

Таким образом, атрофия является неотъемлемой частью процесса структурного обеспечения колебаний функций клетки, складывающегося из неразрывной связи двух противоположно направленных явлений: увеличения массы ультраструктур ядра и цитоплазмы, с одной стороны, и уменьшения их числа – с другой.

2.3. Некроз

Некроз (гр. necros – мертвый) – гибель отдельных клеток, участков тканей, части органа или целого органа в живом организме. При этом в погибших клетках и тканях полностью и необратимо прекращается обмен веществ, и они теряют все свои функции. Поэтому некроз нередко называют местной смертью.

Некрозу предшествует период умирания, ослабления и прекращения функции клеток и тканей. Этому соответствуют изменения клеток и межклеточного вещества, характерные для необратимой, чаще белковой дистрофии. Такое состояние структур патоморфологи называют некробиозом. Некробиоз переходит в некроз клеток и тканей, которые затем подвергаются разложению – аутолизу. Дистрофия и некроз постоянно возникают в физиологических условиях: периодически слущиваются клетки эпителия слизистых оболочек, эпидермиса, происходит распад определенных структур нервного волокна при проведении им нервного возбуждения, физиологическая гибель клеток крови. На месте погибших появляются новые клетки, причем погибшие ткани продуцируют вещества – некрогормоны, стимулирующие образование новых клеток и тканей. Естественная гибель тканей получила название апоптоз.

Апоптоз ответственен за многочисленные физиологические и патологические события, происходящие в организме. Таким путем происходят:

– запрограммированное разрушение клеток в процессе эмбриогенеза (включая имплантацию, органогенез и инволюцию) и метаморфоза;

– гормонозависимая инволюция тканей у взрослых, такая как отторжение клеток эндометрия в процессе менструального цикла, атрезия фолликулов в яичниках во время менопаузы, регрессия лактирующей молочной железы после прекращения кормления ребенка;

– уничтожение клеток в профилирующих клеточных популяциях, таких как эпителий крипт тонкой кишки;

– смерть клеток в опухолях, как подвергающихся регрессии, так и с активным ростом клеток;

– смерть иммунных клеток, как В-, так и Т-лимфоцитов, после истощения цитокинов, а также уничтожения аутореактивных Т-клеток в развивающейся вилочковой железе;

– патологическая атрофия гормонозависимых тканей, например атрофия предстательной железы после кастрации и исчезновение лимфоцитов в вилочковой железе после введения глюкокортикоидов;

– атрофия паренхиматозных органов после перекрытия протока, например поджелудочной железы, околоушной слюнной железы, почки;

– смерть клетки, вызванная цитотоксическими Т-клетками, например отторжение трансплантата, а также гибель клеток при некоторых вирусных заболеваниях, таких как вирусный гепатит, при котором фрагменты клеток при апоптозе известны как тельца Каунсилмена;

– клеточная смерть, вызванная различными слабыми повреждающими воздействиями, которые в больших дозах приводят к гибели клетки (термические воздействия, радиация, цитотоксические противоопухолевые препараты и, возможно, гипоксия).

Апоптоз начинается, скорее всего, под действием гормонов и других трофических факторов и является регулятором плотности клеточной популяции. Кроме того, апоптоз может быть одним из способов удаления аномальных клеток, поврежденных токсинами, радиацией или другими воздействиями.

Механизмы возникновения апоптоза различны и зависят от характера воздействия и типа клеток. Хотя последовательность событий, которые приводят к конечному результату, до конца не выяснена, ряд механизмов апоптоза уже установлен.