<<
>>

Нарушение функционирования и повреждение клеток в патологии

Нарушение функционирования клетки, вызванное действием неблаго­приятных факторов, например недостатком кислорода или действием токси­ческих соединений, может вначале и не привести к повреждению клетки: как только восстановятся нормальные окружающие условия, клетка вновь вернется в состояние, близкое к исходному.

Следовательно, нарушение функционирования данной конкретной клетки еще не есть ее повреждение. Ввиду фундаментальной значимости понятия «повреждение» для патологии клетки остановимся на определении этого понятия.

Повреждение клетки. Повреждением называется изменение функ­ционирования клетки, которое сохраняется некоторое время после удале­ния повреждающего агента. В основе повреждения лежит разрушение части структурных элементов клетки, вследствие чего клетка в целом хуже выпол­няет свои функции. Из данного определения следует, что повреждение клет­ки может быть частичным либо полным, обратимым либо необратимым. Не­обратимое повреждение может привести к прогрессирующей деструкции клетки и ее гибели.

Несмотря на то, что любая живая клетка подвержена влиянию нервных, гормональных, метаболических, энергетических и других воздействий со стороны целого организма, нарушение ее функций связано в конечном счете с изменениями химического состава раствора в ее непосредственном окру­жении: концентрацией ионов, метаболитов и т. д. Все эти изменения могут рассматриваться как факторы, оказывающие воздействие на функциониро­вание клетки. Эти факторы могут в принципе либо улучшать, либо ухуд­шать условия жизнедеятельности клетки; в последнем случае их называют неблагоприятными.

Следует различать прямое действие неблагоприятного фактора на дан­ную клетку и косвенное его влияние, опосредованное воздействием на дру­гие клетки, органы, ткани и организм в целом.

К прямому действию относится повреждающее действие ядов, направ­ленное непосредственно на клетку, например цианистого калия, который угнетает клеточное дыхание, ингибирует фермент цитохромоксидазу.

Пря­мое нарушение жизнедеятельности клетки и ее повреждение могут быть вызваны отсутствием кислорода, чрезмерно низким значением рН, низким осмотическим давлением в окружающей среде, недостатком ионов кальция, действием ультрафиолетовой или ионизирующей радиации и т. д.

В условиях целостного организма первичное действие повреждающего фактора на клетки-мишени (т. е. клетки, повреждаемые непосредствен­но) сопровождается изменениями и в других клетках. Эти изменения опо­средованы нарушением функционирования клеток-мишеней и поэтому мо­гут быть названы вторичными. Следовательно, обнаружив изменения в функционировании клеток того или иного органа при неблагоприятном воздействии, нельзя еще говорить о том, что данное воздействие само по се­бе вызвало наблюдаемые изменения в клетках.

Первичное, специфическое действие повреждающих факторов на клетки. Всякое повреждение клетки выражается в определенном наруше­нии ее структуры и функций. При этом различные повреждающие факто­ры вызывают неодинаковые специфические первичные нарушения в кле­точных структурах. При механическом повреждении происходит наруше­ние целостности структуры ткани, клеток, межклеточных и субклеточных структур. Термическое повреждение связано с денатурацией белков и бел­ково-липидных комплексов клетки, а также с изменением вторичной структуры нуклеиновых кислот. При действии ионизирующей и ультра­фиолетовой радиации первичным является разрушение молекул, погло­тивших энергию, с образованием свободных радикалов, что приводит к по­ражению многих внутриклеточных структур.

При химическом (токсическом) повреждении первичным является

торможение (ингибирование) отдельных клеточных ферментов или их ком­плексов, например подавление активности фермента, участвующего в дыха­нии клетки (цитохромоксидазы), цианидами, торможение ферментов энерго­обмена клетки (сукцинатдегидрогеназы) солями малоновой кислоты, угнете­ние фермента гидролизующего ацетилхолин (холинэстеразы) диизопропил­фторфосфатом (нервный яд) или другими фосфорорганическими ингибито­рами. В других случаях блокируются рецепторы на поверхности клеток или ионные каналы клеточной мембраны.

Так, например, яд рыбы фугу - тетро­дотоксин ингибирует натриевые каналы клеточной мембраны, атропин - хо­линорецепторы различных клеток и т. д.

Известны также многочисленные примеры специфического поврежде­ния клеток, вызванного ингибированием отдельных ферментов, которые не сопровождаются гибелью клетки, но существенно изменяют характер ее об­мена веществ. Сюда можно отнести торможение разложения глюкозы (гли­колиза) монойодацетатом, торможение флоридзином фосфорилирования глюкозы в почечных канальцах. Специфическое подавление некоторых фер­ментных систем энергообмена клетки (пируватоксидазной системы) лежит в основе повреждающего действия боевых отравляющих веществ, содержа­щих мышьяк. С другой стороны, яды змей, скорпионов, пчел и других жаля­щих животных сами включают в свой состав ферменты, действующие на мембранные структуры клеток, главным образом различные фосфолипазы, которые гидролизуют фосфолипиды, разрушают мембраны, вызывая разру­шение эритроцитов (гемолиз), поражение нервных клеток. Но, так или иначе, все указанные воздействия могут быть отнесены к разряду химических.

Часто первичные изменения, вызванные повреждающим воздействием, остаются неизвестными. Не вполне ясны, например, изменения в клеточных структурах, непосредственно вызванные действием магнитных полей, низких доз СВЧ, лазерного излучения в красной области и т. д., хотя само по себе действие этих факторов на уровне организма хорошо известно.

Развитие повреждения клетки после первичного, специфическо­го воздействия. Первичное, специфическое воздействие повреждающе­го фактора направлено на совершенно конкретные молекулярные струк­туры клетки. Нарушение этих структур вызывает целый каскад собы­тий, заканчивающихся общим ответом клетки как целого. При этом можно различить несколько стадий ответа клеток на внешнее неблаго­приятное воздействие. Вначале, как правило, имеет место неспецифиче­ская реакция, характерная для всякого раздражения. В случае электро­возбудимых клеток - это генерация мембранного потенциала действия, свойственная нервным клеткам и волокнам мышечных клеткам.

Практи­чески у всех клеток при действии повреждающих агентов наблюдается рез­кое увеличение проницаемости клеточных мембран для ионов, в частности для ионов кальция, с последующей активацией различных внутриклеточных ферментных систем: протеинкиназ, фосфолипаз, систем биосинтеза белков, фосфодиэстеразы циклических нуклеотидов, аденилатциклазы, сократитель­ного аппарата клетки и т. д. Эта первая, обратимая стадия в определенной степени направлена на компенсацию нарушений, вызываемых повреждаю­щим агентом, будь то компенсация на уровне данной клетки или на уровне целого организма.

При более сильном или более длительном воздействии повреждающего фактора имеет место также нарушение функций клеток, которое приво­дит к ухудшению функционирования ткани и органа в целом. Изменения, на­блюдаемые при этом в клетке, напоминают изменения в погибших клетках, но они обратимы; такое состояние клеток называется паранекрозом.

Внешне паранекроз проявляется в помутнении цитоплазмы, вакуолизации, появлении грубодисперсных осадков, увеличении проникновения в клетку раз­личных красителей. Если часть клеток в ткани погибла окончательно, а дру­гие продолжают функционировать, то такое состояние «между жизнью и смертью» называют некробиозом (от греч. necros - мертвый и bios - жи­вой). Наконец, гибель клеток, т. е. такое их повреждение, которое в услови­ях организма необратимо, называют некрозом. Некроз сопровождается ак­тивацией ряда лизосомальных ферментов (например, фосфолипаз и проте­аз), разрушением других клеточных структур. Этот процесс называется аутолизом. Аутолиз необходим для удаления мертвых клеток и замены их новыми клетками или элементами соединительной ткани.

<< | >>
Источник: Ахмеджанов Р. Р., Кудинова С. И.. Основы токсикологии: Учеб. пособие. /Том. политех. университет. - Томск,2003. - 84 с.. 2003

Еще по теме Нарушение функционирования и повреждение клеток в патологии:

  1. 2.4.4. Нарушение межклеточной адгезии
  2. Особенности клиники и диагностики гепатобилиарных нарушений у детей, проживающих на территориях санитарно-гигиенического неблагополучия
  3. Дисплазия соединительной ткани и патология кожи
  4. ОБЩИЕ ДАННЫЕ О ПАТОЛОГИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
  5. Глава 2. УЛЫРАСТРУКТУРНЫЕОСНОВЫ ПАТОЛОГИИ КЛЕТКИ
  6. Нейродегенеративные процессы и гибель клеток в инъекционных моделях БА
  7. Ушиб сердца: распространенность, диагностика, патогенетические факторы формирования миокардиальной дисфункции и нарушений центральной гемодинамики
  8. Морфофункциональные основы повреждения тонкой кишки и печени при нарушениях центральной и регионарной гемодинамики
  9. Патогенетические подходы к фармакологической коррекции повреждений тонкой кишки и печени
  10. Нарушение защитной функции печени
  11. Нарушения центральной регуляции эндокринных функций.
  12. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ. КОМПЕНСАЦИЯ НАРУШЕНИЙ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
  13. Повреждение клеток в патологии
  14. Нарушение функций клеточных структур
- Акушерство и гинекология - Анатомия - Андрология - Биология - Болезни уха, горла и носа - Валеология - Ветеринария - Внутренние болезни - Военно-полевая медицина - Восстановительная медицина - Гастроэнтерология и гепатология - Гематология - Геронтология, гериатрия - Гигиена и санэпидконтроль - Дерматология - Диетология - Здравоохранение - Иммунология и аллергология - Интенсивная терапия, анестезиология и реанимация - Инфекционные заболевания - Информационные технологии в медицине - История медицины - Кардиология - Клинические методы диагностики - Кожные и венерические болезни - Комплементарная медицина - Лучевая диагностика, лучевая терапия - Маммология - Медицина катастроф - Медицинская паразитология - Медицинская этика - Медицинские приборы - Медицинское право - Наследственные болезни - Неврология и нейрохирургия - Нефрология - Онкология - Организация системы здравоохранения - Оториноларингология - Офтальмология - Патофизиология - Педиатрия - Приборы медицинского назначения - Психиатрия - Психология - Пульмонология - Стоматология - Судебная медицина - Токсикология - Травматология - Фармакология и фармацевтика - Физиология - Фтизиатрия - Хирургия - Эмбриология и гистология - Эпидемиология -