Патофизиология клетки
(Преподаватель –д.м.н. Борукаева И.Х.)
Повреждение клетки – типичный патологический процесс, основу которого составляет нарушение внутриклеточного гомеостаза, приводящее к нарушению структурной целостности клетки и ее функциональных способностей.
В зависимости от скорости развития повреждения различают:
острое повреждение,
хроническое повреждение.
В зависимости от периода жизненного цикла,
на который приходится повреждение различают:
митотическое повреждение,
интерфазное повреждение.
В зависимости от степени нарушений внутриклеточного гомеостаза различают:
обратимое повреждение,
необратимое повреждение.
Причинные факторы, вызывающие повреждение клетки, разделяются по природе на:
биологические (вирусы, бактерии, грибы и более высоко развитые организмы, биологические, растительные и животные яды и т.п.);
физические (механические, высокая и низкая температура, излучение, электрический ток, перепады барометрического давления, изменения Росм в клетке);
химические (лекарственные вещества, алкоголь, никотин, химические яды, высокие концентрации кислорода, свободные радикалы и др.).
Действие повреждающего агента
Первичное, прямое Вторичное
(непосредственное): (опосредованное нарушением функционирования клеток-мишеней и образованием веществ-посредников (медиаторов), реализующих повреждающее действие первичного патогенного фактора):
- действие ядов - аллергия
- гипоксия - воспаление
- ацидоз - стресс
- действие радиации - шок
- недостаток ионов кальция - сердечная недостаточность
Первичное специфическое действие повреждающих факторов на клетку:
при механическом повреждении происходит нарушение целостности структуры ткани, клеток, межклеточных и субклеточных структур, в первую очередь повреждаются клеточные мембраны и межклеточные контакты.
при термическом повреждении – активация ферментов и индукция синтеза определенных белков, коагуляция (денатурация) белков и белково-липидных комплексов клетки, изменение вторичной структуры нуклеиновых кислот, а также нарушение внутриклеточной регуляции.
при действии ионизирующей и ультрафиолетовой радиации первичным является разрушение молекул, поглотивших энергию, с образованием свободных радикалов кислорода, приводящих к поражению многих внутриклеточных структур.
при химическом (токсическом) повреждении – ингибирование отдельных клеточных ферментов или их комплексов, блокирование рецепторов на поверхности клеток и ионных каналов клеточной мембраны.
Развитие повреждения клетки после первичного, специфического воздействия
Первичное, специфическое воздействие повреждающего фактора направлено на конкретные молекулярные структуры клетки. Нарушение клеточных структур, вызванное действием повреждающего агента, вызывает каскад процессов, заканчивающихся общим ответом клетки как целого на неблагоприятное воздействие.
Выделяют следующие стадии повреждения:
1. Стадия паранекроза – обратимое повреждение клеток. При этом после прекращения действия повреждающего фактора клетка восстанавливает свою функцию. Эта первая обратимая стадия направлена на компенсацию нарушений, вызванных повреждающим фактором.
Она включает:
увеличение проницаемости клеточной мембраны для ионов Na+, Са2+; приводящее к помутнению и вакуолизации цитоплазмы,
незначительное набухание митохондрий, приводящее к усилению образования АТФ в процессе окислительного фосфорилирования;
Стадия некробиоза – глубокая, частично необратимая стадия – процесс отмирания клеток, состояние, при котором клетка находится «между жизнью и смертью». Развивается при более сильном или более длительном воздействии повреждающего фактора.
Цитологические признаки некробиоза:
консолидация ядра (кариопикноз),
растворение ядра (кариолизис),
распад ядра на мелкие глыбки (кариорексис),
митохондрии набухают еще больше, окислительное фосфорилирование разобщаются, клетка переходит на анаэробный гликолиз (в цитоплазме), в результате чего уменьшается образование АТФ и развивается внутриклеточный ацидоз из-за накопления молочной кислоты, образующейся при анаэробном гликолизе
Стадия некроза – посмертные изменения необратимого характера, заключающиеся в постепенном ферментативном разрушении клетки и денатурации белков. Это процесс деструкции клетки после полного прекращения ее жизнедеятельности.
Аутолиз – саморазрушение погибших клеток в результате гидролиза компонентов клетки и межклеточного вещества под влиянием ферментов лизосом.
Апоптоз- генетически программируемый процесс прекращения жизнедеятельности и смерть клетки или группы клеток в живом организме. Наблюдается при патологической гипотрофии тканей, воспалении, опухолевом росте, по мере старения организма.