Предмет и методы патологической физиологии. Общие принципы и типы медикобиологических экспериментов. Моделирование болезней и патологических процессов. Примеры моделей. Значение патофизиологии для клиники
 Скачать 1.99 Mb.
|
|
Этиология. Общим свойством ионизирующего излучения является способность проникать в облучаемую среду и производить ионизацию. Такой способностью обладают лучи высокой энергии (рентгеновские и γ-лучи); а также α и β-частицы (радионуклиды). Различают внешнее облучение, когда источник находится вне организма, и внутреннее, когда радиоактивные вещества попадают внутрь организма (последнее называют инкорпорированным облучением). Последний вид облучения считается более опасным. Возможно комбинированное облучение. Характер и степень радиационного поражения зависят от дозы облучения. Однако прямая зависимость от дозы существует только для больших и средних доз. Действие малых доз излучения подчиняется другим закономерностям и станет понятным после изучения патогенеза лучевых поражений. Патогенез. Физико-химические и биохимические нарушения. Энергия ионизирующего излучения превышает энергию внутримолекулярных и внутриатомных связей. Поглощаясь макромолекулой, она может мигрировать по молекуле, реализуясь в наиболее уязвимых местах. Результатом являются ионизация, возбуждение, разрыв наименее прочных связей, отрыв радикалов, называемых свободными. Это прямое действие радиации. Первичной мишенью могут стать высокомолекулярные соединения (белки, липиды, ферменты, нуклеиновые кислоты, молекулы сложных белков — нуклеопротеидные комплексы, липопротеиды). Если мишенью оказывается молекула ДНК, то генетический код может быть нарушен. Основное действие на воду (ионизация воды), Нарушение б/х процессов , нарушение активности ферментов, угнетение митотической активности (органы кроветворения, половые железы,кожа, эпителий жкт. Лучевая болезнь: -Острая Костномозговая форма( в костном мозге быстро прогрессир опустошение костн тк, норм кроветворн тк почти нет – панмиелофтиз) => расстройства кровообращения и геморрагический синдром. Если преоблад в гол мозге, то это нервная (мозговая) форма. + геморрагиям некроз и изъязвления – в жкт (кишечная форма). Множ кровоизлия+ снижен им-та – аутоинфекции => токсемия (токсическая форма) Воспалит процесс происход без лейкоцитов, грануляций не образуется. -Хроническая – патологии в тех же местах, но изменения стойкие, регенерации полной не м/б. (апластическая анемия, лейкозы, опухоли идр.) Инкорпорированные радионуклиды (радиотоксины) непрерывно бомбардируют высокоэнергонасыщенными корпускулами, альфа-частицами, нейтронами клеточные и тканевые структуры организма человека, что ведёт к их разрушениям, в т.ч. ДНК хромосом, нарушают гисто-гематические барьеры, а при отсутствии условий для выведения и репарации вызывают онкотрансформацию клеток, вызывают не только рак щитовидной железы, но и опухоли молочных желез, вызывают развитие первично-множественных раков (ПМР) и прочих новообразований, в т.ч. доброкачественных, а также могут стать причиной внезапной смерти, разрушают иммунитет. Более того, употребляемый алкоголь различной концентрации способствует ускоренному продвижению радиоактивных веществ в головной мозг, проникновению их через гемато-энцефалический барьер из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), что приводит к алкогольно-лучевой энцефалопатии сложного генеза, полинейропатии, ослаблению зрения и слуха, демиелинизации, гибели нейронов, атрофии центральной нервной системы, слабоумию, очаговому и диффузному размягчению головного мозга, уменьшению его в объеме, т.н. "УСЫХАНИЮ", синдрому Альцгеймера, ДЦП, общей деградации, быстро прогрессирующему старению. Антимутагенное действие – гены антионкогены, гены репарации, гены апоптоза. железодефицитные анемии .Железодефицитная анемия - это анемия вызванная недостатком железа в организме в результате нарушения баланса между его поступлением, потреблением и потерей. Это самый распростран-неный вид анемии (80% всей заболевемости анемией). Этиология. 1. Хронические кровопотери, приводящие к потере железа вместе с эритроцитами. 2. Повышенная потребность в железе (в период роста, созревания, беременности, лактации). 3. Алиментарная недостаточность железа. 4. Неусвоение железа: а) при ахлоргидрии (соляная кислота ионизирует железо, что необходимо для его усвоения); б) при авитаминозе витамина C (витамин C стабили-зирует железо в двухвалентной форме, а трехвалетное железо организмом не усваевается); в) при энтеритах и резекции тонкой кишки. 5. Нарушение транспорта железа (наследственная атрансферринемия, гипотрансферринемия при пораже-ниях печени). 6. Недостаточная утилизация железа из его резерва (при инфекции, интоксикации). 7. Нарушение депонирования железа (при гепатитах, циррозах). Пато-генез. Недостаток железа в организме проявляется исчезновением гемоси-дерина в клетках печени и селезенки, снижением количества сидеробластов и сидероцитов в костном мозге. В крови уменьшается содержание сывороточного железа и степень насыщения им трансферрина (белка-переносчика железа), что ведет к снижению транспорта железа в костный мозг. Нарушается вклю-чение железа в эритроцитарные клетки, при этом снижается синтез гема и глобина, уменьшается активность некоторых ферментов в эритроцитах,что вызывает повыше-ние их чувствительности к окислителям (т.к. неполноценность ферментативных процессов ведет к неустойчивости клеточных мембран), и эритроциты подвергаются гемолизу под действием окислителей. Продолжительность жизни эритро-цитов уменьшается. На ряду с патологическими изменениями эрит-ропоэза, дефицит железа в организме приводит к уменьшению миоглобина и активности железосодержащих факторов тканевого дыхания. Развивается гемическая анемическая гипоксия, а это ведет к атрофическим и дистрофическим процессам в тканях и органах (особенно в ЖКТ и миокарде). Картина крови. Железодефицитная анемия - это анемия нормобластическая, гипо-хромная (из-за недостаточной гемоглобинизации). В мазке крови наблюдается анизоцитоз (микро-цитоз), пойкилоцитоз. Количество ретикулоцитов зависит от регене-рирующей способности костного мозга (анемия может быть сначала регенераторной, а затем гипореге-нераторной). Снижение железа сыворотки(железо связан с трансферрином) ниже нормы (норма у м – 14-26мкмоль/л, у ж – 11-21 мкмоль/л), снижение общей железосвязывающей способности сыворотки( мера количества трансферрина) ниже нормы (норма 31-85 мкмоль/л), снижение ферритина (общий запас железа в организме) ниже нормы (норма у м -94-150мкг/л, у ж – 34-76мкг/л). Хлороз - устаревшее название железодефицитной анемии, преимущественно у лиц юношеского возраста. Мехнаизмы гиперфункции миокарда При перегрузке объемом крови срабатывает гетерометрический механизм компенсации (Франка — Старлинга). При этом во время диастолы наблюдается повышенное кровенаполнение полостей (или одной полости) сердца, что ведет к увеличенному растяжению мышечных волокон. Следствием такого растяжения является более сильное сокращение сердца во время систолы. Этот механизм обусловлен свойствами клеток миокарда. В известных пределах нагрузки имеется линейная зависимость между количеством притекающей крови и силой сокращения сердца. Однако если степень растяжения мышечного волокна превышает допустимые границы, то сила сокращения снижается. Уменьшение активно развиваемого напряжения происходит при растяжении сегмента миокарда более чем на 25% его исходной длины, что соответствует увеличению объема полости левого желудочка примерно на 100%. При допустимых же перегрузках линейные размеры сердца увеличиваются не более чем на 15—20%. Происходящее при этом расширение полостей сердца сопровождается увеличением ударного объема и называется тоногенной дилатацией. При повышении сопротивления оттоку крови включается гомеометрический механизм компенсации. В этом случае длина мышечного волокна сердца увеличивается не так резко, но повышаются давление и напряжение, возникшие при сокращении мышцы в конце диастолы. Повышение силы сердечных сокращений происходит не сразу, а увеличивается постепенно с каждым последующим сокращением сердца, пока не достигнет уровня, необходимого для сохранения постоянства минутного объема сердца. В известных пределах нагрузки мощность, развиваемая при сокращении сердца, линейно связана с величиной сопротивления оттоку. При выходе за эти пределы сила сокращения сердца снижается. Если стимулировать полоску миокарда при равном растяжении с все увеличивающейся частотой, то можно наблюдать увеличение силы каждого последующего сокращения («лестница» Боудича). Энергетически оба механизма компенсации повышенной нагрузки неравноценны. Так, при одинаковом увеличении внешней работы сердца, рассчитанном по произведению минутного объема крови на среднее систолическое давление в аорте, потребление кислорода сердцем изменяется по-разному, в зависимости от того, чем обусловлен рост работы — увеличением притока крови к сердцу или увеличением аортального сопротивления. Если работа удвоилась вследствие увеличения в 2 раза конечного диастолического объема, то потребление кислорода возрастает всего на одну четверть, если же работа удвоилась в результате увеличения в 2 раза сопротивления оттоку, то потребление кислорода миокардом увеличивается на 200%. Это объясняется тем, что при гомеометрическом механизме компенсации для преодоления повышенного сопротивления оттоку необходимо значительное повышение систолического давления, которое может быть достигнуто путем повышения величины и скорости развития напряжения мышечного волокна. А именно фаза изометрического напряжения является наиболее энергоемкой и служит фактором, определяющим расход АТФ и потребление кислорода миокардом. Следовательно, гетерометрический механизм компенсации экономнее гомеометрического, чем, возможно, и объясняется более благоприятное течение тех патологических процессов, которые сопровождаются включением механизма Франка — Старлинга, например недостаточности клапанов по сравнению со стенозом отверстия. Компенсаторным механизмом, обеспечивающим поддержание постоянного уровня минутного объема крови, также может служить учащение сокращений сердца — тахикардия. Она может возникнуть как за счет прямого действия повышенного давления крови в полости правого предсердия на водитель ритма — синусно-предсердный узел, так и за счет нервных и гуморальных экстракардиальных влияний. С энергетической точки зрения это наименее выгодный механизм компенсации, так как он, во-первых, сопровождается расходованием большого количества кислорода, а во-вторых, значительным укорочением диастолы — периода восстановления и отдыха миокарда. В-третьих, ухудшается гемодинамическая характеристика сердца: во время диастолы желудочки не успевают заполняться кровью, систола становится менее полноценной, так как при этом невозможна мобилизация гетерометрического механизма компенсации. На внутрисердечные механизмы регуляции накладываются внесердечные регуляторные влияния — нервные и гуморальные. Среди них особенно важная роль принадлежит симпатической части вегетативной нервной системы, выделяющей норадреналин нервными окончаниями и адреналин мозговым веществом надпочечников. Эти симпатические медиаторы (катехоламины) взаимодействуют с рецепторами на поверхности миокардиоцита. Рецепторы симпатической нервной системы подразделяются на два класса: α- и β-рецепторы, каждый из которых делится на подклассы: α1, а2; β1, β2. В сердце млекопитающих содержатся преимущественно β1-рецепторы, а в гладких мышцах сосудов — α1- и β2-рецепторы. Внутриклеточные эффекты стимуляции рецепторов обусловлены повышением цАМФ, увеличением активности цАМФ-зависимой протеинкиназы, изменением потоков Са2+ и связывания Са2+ клеточными структурами. При симпатическом возбуждении значительно увеличиваются сила и скорость сердечных сокращений, уменьшается объем остаточной крови в полостях сердца за счет более полного изгнания крови во время систолы (при обычной нагрузке около половины крови в желудочке остается в конце систолы), повышается частота сокращений сердца. При повышении тонуса симпатических нервов и выделении большого количества катехоламинов более эффективно происходит компенсация перегрузки и за счет внутрисердечных регуляторных механизмов. Инотропный эффект — это изменение силы сокращения сердца. Он может быть положительным и отрицательным. Положительный инотропный эффект — увеличение силы сокращения сердца Отрицательный инотропный эффект — снижение силы сокращения сердца ( в дан случае +) Хронотропный эффект – изменение чсс. Быв отриц и положит. У катехоламинов +. 4) Нарушение метаболизма при сах. Диабете. Глю 5-8г/л, м/б и больше. 1.Нарушение углеводного обмена Дефицит инсулина=>резкое замедление синтеза гликогена в печени и поступление глю в кровь; тормозится переход глю в жир; понижается прохождение глю через кл мембраны и ассимиляция её тк; резко ускоряется глюконеогенез; гипергликемия приводит к гиперосмии=> обезвоживание кл и тк (гиперосмолярная кома) При этом наблюдается глюкозурия, тк канальцы почек не справляются, реабсорбции не происходит=> повышается осмотическое давление мочи, поэтому в окончательную мочу переходит много воды - полиурия 2. Нарушение жир обмена Тормозится синтез жира из глю, усиливается липолитический эффект => исхудание и повышение содержания в крови неэстерифицирован жирн к-т – кахексия(истощение) Жирные кислоты в печени ресинтезируются в триглицериды, создаётся предпосылка для жировой инфильтрации печени. Если в поджелуд железе не нарушается ф-ция синтеза липокаина, кот стимулирует действие липотропных веществ, то ожирения не происходит. Если нарушена – тотальный диабет, сопровождающийся ожирением печени. + накопление кетоновых те => кетоацидозная кома Нарушение бел обмена Снжается с-з белка=> снижается с-з ат, ухудшается заживление ран, пониж-ся уст-ть к инфекциям + качественные изменения белка – образование парапротеина –гликозилированного белка – это и есть патогенез вторичного иммунодефицита. 14 1) Реактивность – свойство целостного организма, обладающего нервной системой, дифференцированно (т.е. качественно и количественно определенным образом) реагировать изменением жизнедеятельности на воздействие факторов внешней и внутренней среды (П.Ф. Литвицкий). Реактивность присуща всем живым организмам наряду с такими проявлениями, как развитие, рост, размножение, наследственность, метаболизм. Формирование реактивности осуществляется на основе таких свойств, присущих живым организмам, как: раздражимость, чувствительность, резистентность. Объем понятия «реактивность» раскрывается через классификацию, учитывающую основные биологические свойства организма, степень специфичности и выраженности реакции организма на то или иное воздействие, а также биологическую значимость ответной реакции организма. С учетом биологических свойств организма различают видовую (или биологическую), групповую и индивидуальную реактивность. Основной является видовая реактивность — совокупность особенностей реактивности, характерных для данного вида живых существ. Например, животные индифферентны к возбудителям, вызывающим коклюш, скарлатину, а человек — к возбудителям, вызывающим чуму у свиней. Такие заболевания как атеросклероз и инфаркт миокарда у человека существенно отличаются от аналогичной патологии у кроликов и т.д. Иногда такую реактивность называют первичной. Она направлена на сохранение вида и индивида. Групповая реактивностьформируется на основе видовой и подразделяется на возрастную, половую и конституционапъную. Возрастная реактивность определяет специфику реакций на раздражители, характерную для данного возраста. В частности, новорожденные по сравнению со взрослыми обладают большей способностью поддерживать биоэнергетику за счет анаэробного ликолиза; взрослые не болеют коклюшем. В пожилом возрасте имеются особенности ответной реакции на инфекционные агенты, что может быть связано со снижением функции барьерных образований, пониженной способностью вырабатывать антитела и уменьшением фагоцитарной активности. Половая реактивность определяется реактивными особенностями, присущими данному полу: например, женщины более устойчивы к кровопотере и боли, а мужчины — к физическим нагрузкам. Конституциональная реактивность определяется наследственностью и длительным влиянием факторов окружающей среды, формирующих устойчивые морфо-функциональные особенности организма. В частности, нормостеники и гиперстеники более устойчивы к длительным и повышенным физическим и психо-эмоциональным нагрузкам по сравнению с астениками. Еще Гиппократ на основе конституционально обусловленных реакций нервной системы выделил основные типы темпераментов: сангвиника, холерика, меланхолика и флегматика, считая, что каждый тип предрасположен к определенным болезням. Индивидуальная реактивность обусловлена наследуемой информацией, индивидуальной изменчивостью и конституциональными особенностями каждого организма, определяющими характер течения у него как физиологических реакций, так и патологических процессов. Типичным примером проявления индивидуальной реактивности служат аллергические реакции у отдельных индивидов. С учетом степени специфичности ответных реакций организма различают специфическую и неспецифическую реактивность. Специфическая реактивность проявляется развитием иммунитета на антигенное воздействие. Специфические реакции формируют у больного характерную клиническую картину каждой нозологической формы (например, поражение кроветворных органов при лучевой болезни; спазм артериол при гипертонической болезни). Неспецифическая реактивность проявляется общими реакциями, характерными для многих заболеваний (развитие лихорадки, гипоксии, активация фагоцитоза и системы комплемента и т.д.). В зависимости от выраженности реакций организма на воздействие того или иного агента различают нормергическую, гиперергическую, гипергическуюи анергическуюреактивность. Нормергическая реактивность характеризуются реакцией, адекватной характеру и силе воздействия этого фактора. Гиперергическая реактивность — повышенная реактивность, проявляющаяся чрезмерной реакцией на патогенный фактор (например, возникновение анафилактического шока в ответ на повторное, чаще всего парентеральное введение специфического антигена). При гиперергии доминируют процессы возбуждения, а при гипергии — торможение, а также парабиоз. Гипергическая реактивность — пониженная реактивность организма, характеризующаяся слабой реакцией на воздействие какого-либо агента (слабый иммунный ответ на антиген при наличии вторичного иммунодефицита). Анергия- отсутствие реакций организма на любые раздражители, что свидетельствует о глубоком нарушении систем организма, призванных формировать ответную реакцию на воздействие какого-либо агента. В чистом виде повышенная и пониженная формы реактивности бывают выражены лишь по отношению к отдельным системам и органам. В целостном же организме можно наблюдать лишь преобладание той или иной формы реактивности. Реактивность может проявляться в неизмененной форме (это первичн ая, или наследственно обусловленная реактивность) и в измененной под влиянием внешних и внутренних условий (это вторичная или приобретенная реактивность). В зависимости от биологической значимости ответной реакции организма на действие того или иного агента различают физиологическую и патологическую реактивность. Физиологическая реактивность — это реактивность в отношении физиологических раздражителей в адекватных условиях существования организма. Она носит защитно-приспособительный характер и направлена на сохранение динамического постоянства внутренней среды организма и на полноценное взаимодействие организма с окружающей средой. Патологическая (болезненно измененная) реактивность - реактивность, возникающая в результате действия на организм патогенного раздражителя и характеризующаяся пониженной приспособляемостью организма к окружающей среде (например, аллергические реакции). Шок любого генеза резко влияет на реактивность организма, угнетая ее, в результате чего резистентность организма к инфекции ослабевает, и после перенесенного шока создаются условия для развития раневой инфекции, так как ослабевает фагоцитоз, снижается бактерицидная активность лейкоцитов. Наркоз угнетает фагоцитарную активность лейкоцитов и тормозит выработку антител. Видовая, половая и возрастная виды реактивности являются физиологическими. Они обусловливают нормальную реакцию организма на раздражители. Эти виды реактивности принципиально не могут быть патологическими, иначе в процессе эволюции вид, пол, возраст, обладающие патологической реактивностью, неизбежно исчезли бы с лица Земли. Вместе с тем, индивидуальная реактивность, зависящая от наследственных и конституциональных свойств, возраста, пола и воздействий окружающей среды, может быть как физиологической, так и патологической |