Глава 2. Патология клетки. Общий адаптационный синдром

2.1. Патология клетки.

Повреждение клетки характеризуется нарушением внутриклеточного гомеостаза, структурной целостности клетки и ее функциональных возможностей.

Этим нарушениям уделяется большое внимание, так как в настоящее время патологические и компенсаторно-приспособительные процессы в большинстве случаев рассматриваются на уровне органелл клетки и их рецепторного аппарата.

Повреждение клетки может быть обусловлено:

1.Повреждением клеточной и субклеточных мембран.

2.Нарушением процессов энергообеспечения, протекающих в клетке.

3.Дисбалансом ионов и жидкости в клетке.

4.Нарушением генетической программы клетки.

Повреждение мембраны клетки.

Патогенные факторы в большинстве случаев, в первую очередь, действуют на мембраны, их липидный бислой, который выполняет роль структурной основы для белковых, липо - и гликопротеидных компонентов мембран клеток.

Повреждающий эффект чаще связан с перекисным окислением липидов (ПОЛ), т.е. свободнорадикальным окислением ненасыщенных жирных кислот. Среди радикалов кислорода наибольшее значение имеют: О^-₂ - супероксидный анион, ОН^- - гидроксильный радикал, Н^. - водородный радикал, Н₂О₂ - перекись водорода и другие.

Реакции перекисного окисления липидов протекают в клетках и в норме. Они регулируют липидный состав мембран, активность ферментов, активируют транспорт электронов в цепи дыхательных ферментов и др.

При повреждении мембран клеток в определенной степени нарушается и их рецепторный аппарат. Например, при инсулиннезависимом сахарном диабете в большинстве случаев снижена активность инсулиновых рецепторов клетки, а развивающееся при этом ожирение, изменяя состав липидов мембран, увеличивает это снижение.

Нарушение функции митохондрий.

Митохондрии играют ключевую роль в энергообеспечении клетки.

В норме не менее 70% энергии в организме образуется в результате митохондриального окисления и около 30% - вследствие гликолиза. Нарушение образования АТФ может быть связано с разобщением процессов окисления и фосфорилирования, дефицитом или инактивацией ферментов и др., АТФ, в частности, транспортируется из митохондрий кардиомиоцитов с помощью креатинфосфатного механизма в миофибриллы и используется для их сокращения, осуществляет функцию мембранных «насосов» и др.

Наиболее частой причиной снижения образования АТФ в клетке является недостаток кислорода (гипоксия), выполняющего роль акцептора электронов в цепи тканевого дыхания.

В результате этого нарушаются электролитный и водный балансы и наблюдается набухание митохондрий. Набухшие митохондрии неспособны усваивать кислород. Компенсаторно усиливается анаэробный гликолиз, возрастает концентрация молочной и пировиноградной кислот. Возникший ацидоз понижает активность фосфофруктокиназы, вследствие чего тормозится гликолиз, усиливаются механизмы повреждения клетки.

Функция митохондрий тесно связана с накоплением в них ионов Са²⁺. Через поврежденную мембрану Са²⁺ выходит в цитоплазму, а оттуда поступают ионы K⁺ и Cl^-, что является одним из факторов разобщения процессов окисления и фосфорилирования. Эти и другие нарушения могут приводить к гибели отдельных митохондрий и снижению их количества. При исчезновении патогенного агента митохондрии начинают делиться.

Особенность митохондрий заключается и в том, что они имеют свои ДНК, РНК и рибосомы. Митохондриальный геном нестабильный. Скорость мутации в митохондриальной ДНК в 10-20 раз выше, чем в ядерной, что оказывает большое влияние на течение окислительного фосфорилирования в митохондриях. Выявлена обширная группа болезней, связанных с дисфункцией митохондрий, так называемые «митохондриальные болезни» (болезнь Паркинсона, эпилепсия, митохондриальные энцефалопатии, кардиомиопатии и др.).