Нарушение процессов транспорта

Такие дистрофии возникают при воздействии на мембраны ЭР, лизосом аппарата Гольджи (аГ), мембраны ядра или наружной плазмолеммы. Причиной таких повреждений бывают токсические воздействия, а также солевые или электролитные нарушения. Очень часто мембраны клеток повреждаются иммунными комплексами или биологически активными веществами, которые выбрасываются в кровь при стрессе (адреналиновые некрозы миокарда). Результатом мембранных повреждений является:

1) нарушение проницаемости мембран для ионов Са²⁺ ,

2) нарушение калий-натриевого насоса, обеспечивающего поддержание осмотического давления.

При проникновении Са²⁺ в цитоплазму нарастает синтез Са²⁺- зависимых АТФ-аз. Это ведет к снижению синтеза энергетических фосфатов. В МХ снижаются процессы окислительного фосфорилирования и опять нарастает энергетический дефицит.

Все эти различные по механизму возникновения (патогенетические) варианты дистрофий показывают и общие закономерности клеточной альтерации:

I. Комплексность повреждения. Это было четко видно по исходам каждого патогенетического варианта альтерации и объясняется комплексностью трофики. Комплексность трофики – это структурное и функциональное сопряжение всех узлов жизнеобеспечения и функций. Энергетика, синтез и транспорт в клетке находятся в состоянии жесткой корреляции. Эти процессы связаны в единый взаимозависимый комплекс. Следовательно, любое повреждение одного из звеньев этого комплекса приведет к нарушению функционирования как будто бы незатронутых других звеньев. Словом, за какую бы "ниточку" не потянуть, будет деградировать вся система.

П. Стадийность процесса альтерации. Повреждение любой ультраструктуры развертывается постепенно. При этом можно выявить, как на молекулярном и ультраструктурном уровнях в клетке развиваются процессы компенсации, которые при коротком и слабом воздействии обеспечивают обратимость патологического процесса и восстановление утраченного. При продолжении повреждения и усилении повреждающего воздействия развертывается стадийное углубление процесса. Образование энергетического дефицита клетки – самый распространенный вариант который можно четко видеть на примере первичного повреждения митохондрий при гипоксии:

1. На первой стадии в МХ снижаются дыхательные ферменты цикла Кребса – СДГ, ЦХО. Это ведет к снижению выработки в митохондриях АТФ. Возникает структурно-функциональная неоднородность МХ: одни теряют ферменты раньше, другие – позже.

2. Попытка компенсации при снижении тканевого дыхания выражается во включении аварийного пути получения энергии (без О₂). Для этого активируется ЛДГ и начинается получение энергии из собственных ресурсов (из имеющегося запаса гликогена). Постепенно содержание гликогена снижается (исчезает ШИК+ реакция), а молочная кислота накапливается. Изменяется кислотно-щелочное равновесие, нарастает ацидоз. Это приводит к структурным изменениям: матриксМХ разрыхляется.

3. Кислая среда клетки автоматически включает активность лизосомальных ферментов. В клетке выявляется кислая фосфатаза (КФ). Это приводит к разрыхлению мембранных образований. Активизируется и фосфорилаза. Вслед за этим еще более снижается АТФ. Тормозится деятельность электролитного (К;Na) насоса и Са²⁺ поступает в клетку.

4. Следствием изменения мембранных потенциалов и проницаемости мембран является внутриклеточный отек и грубые изменения ультраструктур. Возникают дефекты мембран, разрывы крист МХ, контрактуры и разрывы миофибрилл. Одни МХ погибают, появляются гигантские МХ, которые пытаются усиленно работать. Потом и они погибают, погибает и ЭР. В матриксе митохондрий выявляются мелкие включения, содержащие липиды. Одновременно с появлением структурных фосфолипидов при нарушении окислительного фосфорилирования резко снижается содержание ацетил-КоА. Это приводит к усиленному притоку жирных кислот, при окислении которых этот кофактор образуется. Однако, вследствие дефицита АТФ – окисление жирных кислот нарушается, и липиды накапливаются в клетке. А это означает прекращение синтетических процессов, следовательно не происходит восстановление (репарация) МХ. В цитоплазме клеток появляются различные продукты нарушения трофики клетки, которые маркируют различные виды паренхиматозных дистрофий: белковую, жировую, углеводную.

III. Третья общая закономерность альтерации состоит в стереотипизме развивающихся структурных изменений. Какой бы повреждающий фактор не действовал на клетку, Признаки повреждения отдельных ультраструктур одинаковы и отличаются только своей степенью.

ЭР – К признакам его повреждения относятся; 1) расширение канальцев, 2) образование полостей. 3) разрыхление и фрагментация мембран, 4) слущивание рибосом. Итог – нарушение синтеза ферментов.

Аппарат Гольджи (аГ) – 1) вакуолизация канальцев, 2) фрагментация мембран. Итог – нарушения секреторного процесса и внутриклеточного транспорта.

МХ – 1) просветление матрикса, разрыхление. 2) вакуолизация, 3) полом крист, 4) разрывы мембран (3-хслойных), 5) образование гигантскихМХ. Итог – энергетический дефицит.

Лизосомы – 1) увеличение, 2) активация функций (активность гидролитических ферментов), 3) разрывы мембран, 4) выход ферментов за пределы лизосом. Итог: активация аутолиза.

Ядро – 1) отек, 2) просветление матрикса, 3) растворение нуклеоплазмы (лизис), 4) краевой гиперхроматоз, 5) пикноз, фрагментация, разрывы. Итог – гибель клетки.

Мембраны – 1) разрыхление, 2) расслоение, 3) разрывы. Итог -а) выявление фрагментов мембранного вещества – фанероз (липофанероз), б) изменение АГ – детерминант, в) нарушение мембранных рецепторов, г) элиминация нуклеоплазмы, цитоплазмы, д) осмотическая гипертензия, отек клетки.

В ходе повреждения клетки в ней появляются шлаковые образования: различные гранулы белка, капли жира, клубки из кусочков мембран.

К шлаковым образованиям относится липофусцин. Это – электронно-плотные гранулы с 3-хслойной мембраной. Липофусцин – или "пигмент изнашивания" появляется при постепенно нарастающей недостаточности О₂. Полагают, что он участвует в окислительно-восстановительных процессах. Бурые зерна липофусцина располагаются в периферии клетки, абсорбируются лизосомами и активируют гидролитические ферменты. В составе липофусцина – ферритин, липиды, флавиновые соединения, каротиноиды. К шлаковым образованиям относятся миелиновые тельца. Они находятся в цитоплазме и состоят из обломков МХ, ЭР, аГ. Эти тельца состоят из кусочков различных ультраструктур и указывают на достаточно глубокую деструкцию. В качестве шлакового образования в клетке может появляться капля белка – гиалина. Эпителиальный гиалин свидетельствует о необратимости процесса. Это – маркер некробиоза, такая клетка обречена. Появление капель гиалина в гепатоцитах имеет диагностическое значение (тельца Маллори). Их очень часто можно обнаружить при хронической алкогольной интоксикации.

IV. Мозаичность альтерации – есть общая закономерность. Мозаичность – есть неодинаковая степень деструкции органоидов и клеток в органе и ткани. Любое повреждение выражено в клеточной популяции в неодинаковой степени, повреждение развивается с разной степенью скорости и интенсивности. Причина мозаичности состоит в структурной гетероморфности (разнообразии) клеточной популяции. Если мы обратимся к известному циклу жизни клетки, то мы увидим, что клетки проходят последовательные фазы клеточного цикла в разное время. В клеточном массиве всегда есть пролиферирующие клетки (митоз), покоящиеся, дифференцирующиеся и стволовые (не входящие в цикл – это клеточный резерв). У покоящихся клеток снижен метаболизм, ниже проницаемость мембран. Они более устойчивы, защищены от повреждения. Самые уязвимые – это дифференцирующиеся клетки, они повреждаются первыми. Пролиферирующие клетки особо чувствительны к митогенам (радиация, гормоны). Вторая причина мозаичности состоит в том, что функционируют не все клетки одновременно. В любом органе (желудке, сердце, мозге) наблюдается перемежающаяся активность функционирующих структур. Повреждаются в первую очередь клетки, которые находятся на высоте функции. Мозаичность – это биологический закон, который позволяет осуществить восстановление после повреждения (репаративная регенерация), сохранить клеточный цикл и компенсировать функцию.

V. Последняя общая закономерность состоит в избирательной чувствительности клеток и внутриклеточных структур к повреждающим воздействиям. Так, гипоксия более всего поражает эпителиальные клетки. Иммунные комплексы с комплементом особенно сильно поражают эндотелий и фибробласты. При действии гипоксии в первую очередь погибают митохондрии, при действии токсических факторов страдает эндоплазматическая сеть и аппарат Гольджи, радиация поражает мембранные структуры и ядерный аппарат. Однако, проследить избирательную чувствительность возможно лишь на ранних стадиях повреждения. Дистрофии клеток разнообразны по своим красочным реакциям на микроскопическом уровне и по своим внешним проявлениям. На этом основано деление паренхиматозных дистрофий на белковые, жировые и гидропические (водяночные). Эти различия связаны с особенностями ультраструктурного строения клеток того или иного органа и с глубиной альтерации. Необычные включения (белка, жира, воды) в клетке могут быть связаны с инфильтрацией через мембраны, извращением синтеза и транспорта, деструкции ультраструктур с фанерозом, выявлением невидимых ранее компонентов (жир, грубодисперсный белок). Таким образом, различные формы дистрофий связаны не столько с нарушением тех или иных обменных процессов, сколько с особенностью структурной организации клетки, с глубиной и специфичностью ее повреждения.

Дистрофии могут быть обратимыми и необратимыми. В последнем случае через некробиоз они ведут к смерти клетки – НЕКРОЗУ. Таким образом, некроз – есть возможный ИСХОД КЛЕТОЧНОЙ ДИСТРОФИИ.