11.7. Реперфузионное повреждение клетки

Восстановление кровообращения в ткани после кратковременной ишемии, как правило, приводит к полному восстановлению структуры и функций поврежденных клеток. Однако восстановление кровообращения после длительной ишемии может привести к развитию так называемого реперфузионного повреждения. В механизме развития реперфузионного повреждения клеток основное значение имеют:

• фазные изменения локальной гемодинамики, заключающиеся в развитии реактивной гиперемии с последующим падением кровотока ниже исходного на фоне длительной ишемии;

• интенсификация ПОЛ мембран клеток и внутриклеточных структур вследствие развившейся в процессе ишемии недостаточности ферментов антиоксидантной защиты и гипероксией;

• избыточное накопление в клетках ионизированного кальция, вызывающее дальнейшее повреждение клеточных мембран;

• дальнейшее нарушение энергетического обеспечение клеток, развивающееся в результате угнетения ферментов аэробного синтеза АТФ и утилизации энергии АТФ эффекторными системами клетки (АТФаз).

Реперфузионное повреждение клеток сопровождается большей интенсификацией ПОЛ мембран, большим накоплением в клетках ионов кальция и натрия, большим повреждением мембран и ферментных систем, чем при ишемии той же длительности. После реперфузии длительно ишемизированного органа или группы органов может возникнуть ишемический шок (синдром жгутированных конечностей, синдром сдавления конечностей).

11.8. Общие механизмы повреждения клеток

Они могут быть следующими:

1. Нарушения энергетичекого обмена в клетках и межклеточных структурах, которые могут быть в виде: а) снижения интенсивности и/или эффективности процессов синтеза и ресинтеза макроэргов (КРФ, АТФ, АДФ); б) расстройств транспорта макроэргов; в) нарушение использования энергии макроэргов.

2. Нарушение пластического обмена, среди которых выделяют снижение, повышение, извращение обмена веществ (белкового, липидного, липопротеидного, углеводного, витаминного).

3. Повреждение клеточных и субклеточных мембран, которые могут быть в виде: а) разрыва мембран, б) повреждения гликокаликса, в) нарушений конформации молекул белков, липидов, липопротеидов, гликолипидов, гликопротеидов, фосфолипидов и др., г) снижения ресинтеза поврежденных компонентов мембран и др., д) нарушений барьерных свойств липидного бислоя мембран (в результате активизации процесса перекисного окисления липидов и др.).

4. Нарушения ферментных систем, среди которых наибольшее значение имеют: а) активация гидролаз (мембраносвязанных, лизосомальных, свободных), б) избыточная активизация свободно-радикальных реакций и, прежде всего, свободно-радикального ПОЛ, обычно всех его трех этапов: 1) кислородной инициации, 2) образования свободных первичных и вторичных радикалов (супероксида, гидроксила, монооксида азота, убихинона, липидов, антиоксидантов, ксенобиотиков и др.), 3) образования перекисей липидов и других соединений; в) нарушения (угнетения) антиоксидантной системы (ретинол, токоферол, рибофлавин, витамин С, глутатион, пероксидаза, каталаза, супероксиддисмутаза), обладающей антикислородным, антирадикальным и антиперекисным действием).

5. Расстройства электролитного и водного баланса в клетке, среди которых выделяют: а) повышение или снижение содержания различных катионов, анионов и воды в клетке и вне ее, б) изменение соотношения ионов и воды в клетке и вне ее, в) гипер- и дегидратация клеток и внеклеточных структур.

6. Нарушение генетической программы деятельности клеток, среди которых особое значение имеют: а) расстройства структуры генов с появлением новых свойств, б) дерепрессия патогенных генов, в) репрессия жизненно важных генов.

7. Нарушение реализации генетической программы жизнедеятельности клетки, основными среди которых могут быть расстройства: а) митоза, б) мейоза и др.

8. Расстройства рецепторного аппарата клетки и внутриклеточных механизмов регуляции метаболизма, структуры и функций клеток, среди которых выделяют: а) нарушение рецепции регуляторных (медиаторных, гормональных, пептидных и др.) влияний, б) нарушение фосфорилирования протеинкиназ в клетке, в) нарушение образования и действия вторичных внутриклеточных передатчиков (трансмиттеров Са²⁺, ц-АМФ, ц-ГМФ, простагландинов и др.).

9. Расстройства межклеточного взаимодействия (клеточной кооперации).

Особое место в патогенезе повреждения клеток занимают механизмы повреждения клеточных мембран. Последние относятся, главным образом, к повреждениям углеводных (полисахаридных), белковых и, особенно, липидных компонентов клеточных мембран. К наиболее важным патогенетическим факторам повреждения липидных компонентов мембран относятся: 1) активизация процессов перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот и фосфолипидов (возникающая в результате угнетения супероксиддисмутазы, каталазы, пероксидазы, восстановленного глутатиона), 2) активация мембранных фосфолипаз, 3) осмотическое растяжение мембран набухших клеток, 4) увеличение абсорбции полиэлектролитов на липидном бислое, 5) повреждающее действие макромолекул (иммуноглобулинов и иммунных комплексов) через активацию системы комплемента (процессов протеолиза) и др.