Углеводная дистрофия

Внутриклеточное накопление гликогена наблюдается в случае нарушения метаболизма глюкозы при сахарном диабете (см. главу 18) и наследственных заболеваниях — гликогенозах (тезаурисмозах).

Минеральные дистрофии

Большое значение для нормального функционирования организма имеют минералы. Наиболее часто встречаются нарушения обмена кальция, фоcфора, меди, калия и железа.

Нарушения обмена кальция

Аномальное местное выпадение солей кальция — патологическое обызвествление (кальциноз или известковая дистрофия). Оно может быть дистрофическим и метастатическим.

 Дистрофическое обызвествление. Уровень кальция в крови не меняется, соли кальция откладываются местно в участках некроза и склероза, имеющих более щелочную среду, чем окружающие ткани. Кальцификация происходит в фиброзных бляшках с распадом (атероматозом) при выраженном атеросклерозе, в лёгких при заживлении очагов казеозного некроза при туберкулёзе. Фокусы обызвествления приобретают каменистую плотность и называются петрификатами. Дистрофическое обызвествление обычно не вызывает нарушения функций органа, однако в некоторых случаях (при обызвествлении клапанов сердца, при выраженном атеросклерозе) усугубляет течение болезни и может способствовать образованию тромбов на створках клапанов и в сосудах.

 Метастатическое обызвествление. Происходит при гиперкальциемии. Соли кальция могут откладываться в различных нормальных тканях, но чаще в интерстиции слизистой оболочки желудка, почек, лёгких, миокарда, артерий и лёгочных вен. Эти ткани при функционировании теряют кислоту и ощелачиваются, что предрасполагает к метастатическому обызвествлению. Обычно оно не вызывает дисфункции органов, однако массивное обызвествление (тканей лёгкого или почек) может нарушить функцию органов.

Нарушения обмена пигментов

Повреждение клеток и тканей может быть связано с накоплением окрашенных экзогенных и эндогенных пигментов.

Экзогенные пигменты

Самым распространённым экзогенным пигментом является уголь. Его частицы, попадающие в лёгкие из воздуха, транспортируются макрофагами в регионарные лимфатические узлы и ткань лёгкого, где откладываются в виде включений чёрного цвета (антракоз). При больших отложениях уголь в сочетании с пневмосклерозом может быть причиной развития пневмокониоза.

Эндогенные пигменты

К эндогенным пигментам относят липофусцин, меланин и некоторые производные гемоглобина.

Липофусцин

Липофусцин — жёлто-коричневый нерастворимый пигмент, известный также, как липохром, или пигмент старения. Он состоит из полимеров липидов и фосфолипидов, связанных с белком. Липофусцин не нарушает функцию клетки. Липофусциноз — нарушение обмена, характеризующееся избыточным накоплением липофусцина, это состояние может быть первичным (наследственным) и вторичным (см. ).

Меланин

Меланин (от греч. melas — чёрный) — пигмент буровато-чёрного цвета синтезируется специализированными органеллами (премеланосомами и меланосомами) в меланобластах, имеющих нейроэктодермальное происхождение. При созревании меланина меланобласты превращаются в меланоциты. Образуется меланин при окислении тирозина под действием фермента тирозиназы, в связи с чем его иногда называют тирозиногенным пигментом. В естественных условиях меланин связан с белками — меланопротеин. Клетки, фагоцитирующие меланин, называют меланофагами. Меланоциты и меланофаги содержатся в эпидермисе, дерме, радужной и сетчатой оболочках глаз, мягкой мозговой оболочке. Усиление меланогенеза — гиперпигментация (меланоз). Процесс может быть приобретённым или наследуемым.

Нарушения обмена меланина бывают врождёнными и приобретёнными, местными и распространёнными.

 Приобретённый распространённый меланоз — аддисонова болезнь.

 Врождённый распространённый меланоз — пигментная ксеродерма.

 Очаговый приобретённый гипермеланоз — меланоз толстой кишки (у людей, страдающих хроническими запорами). Местные гиперпигментации включают веснушки, меланодермию, лентиго, невоклеточный невус (родинка). Очаговая гиперпигментация кожи встречается при аденомах гипофиза, гипертиреоидизме, сахарном диабете.

Злокачественная опухоль из меланоцитов называется злокачественной меланомой. Уменьшение синтеза меланина проявляется альбинизмом и витилиго (см. ).

В группу тирозиногенных пигментов также включают адренохром и пигмент гранул энтерохромаффинных клеток (см. ).

Группа пигментов, образование которых связано с метаболизмом гемоглобина (гемоглобиногенные), самая большая. Пигменты этой группы выявляются в норме (гемоглобин, ферритин, гемосидерин, билирубин) или только в условиях патологии (гематоидин, гематины, порфирины). Некоторые из них содержат железо (гемоглобин, ферритин, гемосидерин, гематины), другие его лишены (билирубин, гематоидин, порфирины).

Гемоглобин

Гемоглобин — высокомолекулярный хромопротеин, содержит железо, состоит из гема и белковой части, в состав которой входят две пары полипептидных цепей. Распад эритроцитов с отщеплением гемоглобина называют гемолизом. В результате физиологического распада эритроцитов и гемоглобина образуются пигменты ферритин, гемосидерин и билирубин.

Токсического действия свободный гемоглобин не оказывает, однако при переходе в метгемоглобин или миоглобин под воздействием некоторых факторов (мышьяковистый водород, бертолетовая соль, анаэробная инфекция, синдром длительного раздавливания с распадом мышечной ткани) возникают тяжёлые нарушения тканевого дыхания в силу трудности диссоциации кислорода.

Не используемое для синтеза гемоглобина железо накапливается в виде железосодержащих пигментов — ферритина и гемосидерина.

Ферритин

Ферритин (от лат. ferrum — железо) — сложный белок (металлопротеин), в котором запасается железо в организме животных и человека. В норме встречается окисленная неактивная форма ферритина (SS-ферритин), при недостаточности кислорода происходит его переход в активную форму (SH-ферритин), которая обладает вазопаралитическими и гипотензивными свойствами.

Гемосидерин

Гемосидерин — полимер ферритина, образуется в основном в макрофагах селезёнки, печени, лимфатических узлов и костного мозга, а также практически в любом органе и ткани. Такие клетки называются сидеробластами, при их гибели уже синтезированный пигмент может быть фагоцитирован другими макрофагами, называемыми сидерофагами. Гемосидерин выявляется в клетках при окраске гематоксилином и эозином в виде зёрен золотисто-жёлтого или золотисто-коричневого цвета, при реакции Перлса эти гранулы приобретают зеленовато-синее окрашивание за счёт образования железосинеродистого железа (берлинской лазури).

Избыточное накопление гемосидерина называется гемосидероз, он может быть местным и общим.

 Местный гемосидероз. Возникает при внесосудистом (экстраваскулярном) гемолизе в очагах кровоизлияний. Накопление гемосидерина не повреждает ткань или орган, но если гемосидероз сочетается со склерозом, функция нарушается.

 Общий гемосидероз. Развивается при избытке железа из-за внутрисосудистого (интраваскулярного) гемолиза или при повышении всасывания железа из пищи. В этих случаях гемосидерин откладывается преимущественно в гепатоцитах, макрофагах печени, селезёнки, костного мозга и других органов. В большинстве случаев пигмент не повреждает паренхиматозные клетки и не вызывает нарушений функций органа. Если повышенное содержание железа сопровождается повреждением тканей с атрофией паренхимы, склерозом, снижением функции органа, такое состояние называется гемохроматоз (см. ).

Железосодержащими являются также пигменты гематины, образующиеся при гидролизе оксигемоглобина, к которым относятся гемомеланин, солянокислый гематин и формалиновый пигмент (см. ).

Билирубин

Не содержащими железа пигментами являются гематоидин, билирубин и порфирин. Гематоидин образуется при внесосудистом гемолизе в зонах некроза (в центре гематом). Химически пигмент идентичен билирубину.

Билирубин образуется при гемолизе гемоглобина. Превращение гема в билирубин макрофагами можно наблюдать в гематоме: обусловленный гемом пурпурный цвет медленно переходит в жёлтый цвет билирубина (см. ).

При нарушении обмена билирубина возникает желтуха (желтоватое окрашивание кожи, слизистых оболочек, внутренних органов). По механизму развития различают над-, под- и печёночную желтуху.

Порфирины

Порфирины — циклические соединения, образованные четырьмя пиррольными кольцами, предшественники гема.

Порфирии — группа заболеваний, обусловленных нарушениями биосинтеза порфиринов, они обнаруживаются в крови, кале или моче пациентов. Порфирии выделяют приобретённые (действие токсических соединений) и наследственные (перемежающаяся острая порфирия, врождённая эритропоэтическая порфирия, наследственная копропорфирия, наследственная фотокопропорфирия).

Проявления порфирий разнообразны. В крови и тканях нарушается пигментный обмен, под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения или ультрафиолетовых лучей начинается распад гемоглобина. Небелковая часть гемоглобина (гем) превращается в токсичное вещество, которое разъедает подкожные ткани. Кожа начинает приобретать коричневый оттенок, становиться всё тоньше и от воздействия солнечного света лопается, поэтому у пациентов со временем кожа покрывается шрамами и язвами. Ещё один симптом — отложение порфирина на зубах, которые могут становиться красными или красновато-коричневыми. Нарушается функция и других органов и тканей (нервной системы, желудочно-кишечного тракта, печени, почек, костного мозга).