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.
|
|
Старение по ошибке Была впервые предложена Л. Оргелем (1963). Она основывается на предположении, что основной причиной старения является накопление с возрастом генетических повреждений в результате мутаций, которые могут быть как случайными (спонтанными), так и вызванными различными повреждающими факторами (ионизирующая радиация, стрессы, ультрафиолетовые лучи, вирусы, накопление в организме побочных продуктов химических реакций и другие). Гены, таким образом, могут просто терять способность правильно регулировать те или иные активности в связи с накоплением повреждений ДНК. В то же время существует специальная система репарации, обеспечивающая относительную прочность структуры ДНК и надежность в системе передачи наследственной информации. В опытах на нескольких видах животных показана связь между активностью систем репарации ДНК и продолжительностью жизни. Предполагается ее возрастное ослабление при старении. Роль репарации отчетливо выступает во многих случаях преждевременного старения и резкого укорочения длительности жизни. Это относится, прежде всего, к наследственным болезням репарации (прогерии, синдром Тернера, некоторые формы болезни Дауна и другие). В то же время имеются новые данные о многочисленных репарациях ДНК, которые используются как аргумент против гипотез ошибок. В статье под названием «Наука отрицает старость» французский исследователь Р. Россьон (1995) полагает, что в свете этих фактов теория накопления ошибок в нуклеотидных последовательностях требует пересмотра. Все же репарация, видимо, не приводит к 100% исправлению повреждений. Истребление свободных радикалов Изображения или модели ДНК, РНК и белковых молекул часто представляются в виде жестких, статичных конструкции наподобие мостов; на самом же деле это нестабильные бил длинные, похожие на цепи структуры, состоящие из тысяч молекул, которые довольно легко распадаются на звенья. Внутри клетки они постоянно подвергаются атакам со стороны других молекул—одни из них представляют обычные продукты клеточного метаболизма. другие — вещества, загрязняющие окружающую среду, и частности свинец. Таким образом, в клетке постоянно образуются новые молекулы, заменяющие поврежденные. В процессе обмена веществ образуются молекулы Особою рода, которые называются свободными радикалами, они имеют сильную тенденцию соединяться с другими молекулами. Иногда клетки производят свободные радикалы для облегчения процесса обмена веществ, и появляются они чаще всего в ходе тех реакций, которые потребляют кислород для «сжигания» углеводов и протекают с выделением энергии. Порой свободные радикалы возникают случайно, когда кислород, всегда присутствующий в клетке и обладающий высокой активностью, соединяется с молекулми клетки. По определению Алекса Комфорта, свободный радикал—это «высокоактивный химический агент, готовый соединиться с чем угодно». В результате бесконтрольные свободные радикалы могут причинить серьезный вред клеточным мембранам, а также молекулам ДНК и РНК. Это обстоятельство делает их главным определяющим фактором биологического старения. Один из способов борьбы со старением, в котором повинны свободные радикалы - применение так называемых антиоксидантов. 2) Фагоциты подразделяются на фагоциты крови (гранулоциты-микрофаги, моноциты-макрофаги) и оседлые фагоциты тканей (мононуклеарные фиксированные фагоциты) Нейтрофилы – обладают азурофильными цитоплазматическими гранулами, состоящими из лизосом и пероксисоми более мелкими специф гранулами, содержащими нелизосомные ферменты (лизоцим, щелочную фосфатазу, лактоферрин идр.) Нейтрофилы отличаются содержанием неферментативных катионных белков, обладающих бактерицидной и хемотаксической активностью и нейтрофильного пирогенна.не облад выраженной способностью к синтезу медиаторов воспаления. Мононуклеарные фагоциты – происходят из промоноцитов костного мозга, идентифицируются в крови как моноциты и, в конечном итоге, необратимо становятся тканевыми макрофагами. Они формируют систему мононуклеарных фагоцитов, куда вход гистиоциты, своб и фиксирован макрофаги лимфоидной ткани, альвеолярные, перитонеальные макрофаги, кл Купфера идр. В отличие от нейтрофилов, макрофаги обладают выраженными секреторными и синтетическими функциями. Ряд возбудителей фагоцитируется только макрофагами: микобактерии, бруцеллы, сальмонеллы, токсоплазмы, это же касается и поражённых вирусами клеток. Макрофаги гетерогенны в функциональном отношении: среди них имеются фагоциты, детерминированные на метаболическую активацию, и фагоциты, кооперирующиеся с лимфоцитами в иммунном ответе. Секреция и синтез медиаторов воспаления присуща в основном первым. Вторые способны продуцировать монокины, влияющие на хемотаксис и функции лимфоцитов. Цитокины: Главный источник ц при воспалении – макрофаги и моноциты. М/б и нейтроф, лимфоциты, эндотел кл и др. Наиболее изучены из них - интерлейкин-1 и фактор некроза опухзоли. Основные эффекты: повыш сос проницаемость, адгезию и эмиграцию лей, стимулир нейтроф и моноцитов к умерщвлен , поглощен, перевариванию м/о, усиливают фагоцитоз путём опсонизации, стимул пролиферацию и дифференцировку кл, опосредуют тканевую деструкцию (патогенез заболеваний соед. тк). Ц взаимодействуют между собой, с простогландинами, нейропептидами и др. медиаторами. 3) Сердечная недостаточность Недостаточность сердца развивается при несоответствии между предъявляемой сердцу нагрузкой и его способностью производить работу, которая определяется количеством притекающей к сердцу крови и сопротивлением изгнанию крови в аорте и легочном стволе. Следовательно, недостаточность сердца возникает тогда, когда сердце не может при данном сопротивлении перекачать в артерии всю кровь, поступившую по венам. Классификация 1. по скорости течения: острая, подострая, хроническая 2.По ст вовлечения в процесс отделов сердца: правожелудочковая, левожелудочковая, тотальная. 3. По этиологии и патогенезу: - Недостаточность сердца от перегрузки развивается при заболеваниях, при которых увеличивается или сопротивление сердечному выбросу, или приток крови к определенному отделу сердца. При этом к сердцу с нормальной сократительной способностью предъявляются чрезмерные требования. Перегрузка может быть повышенным сопротивлением (сосудистый спазм, сужение восход аорты идр). м/б повышенным V притекающей крови (клапан пороки, артериовенозные шунты) - Недостаточность сердца при повреждении миокарда, вызванном инфекцией, интоксикацией, гипоксией, авитаминозом, нарушением венечного кровообращения, утомлением, некоторыми наследственными дефектами обмена. При этом недостаточность развивается даже при нормальной или сниженной нагрузке на сердце. - Смешанная форма недостаточности сердца возникает при различном сочетании повреждения миокарда и его перегрузки, например при ревматизме, когда наблюдается комбинация воспалительного повреждения миокарда и нарушения клапанного аппарата. Этот вариант недостаточности сердца возникает и в тех случаях, когда вследствие дистрофических изменений или гибели части мышечных волокон сердца на оставшиеся приходится повышенная нагрузка. Механизмы развития: миокард не справляется с нагрузкой, нарушается биоэнергетика. Сущ три основных биоэнергетических процесса выработка, накопление, трата энергии. Выработка энергии: Основной источник энергии в сердце – жирные кислоты ( 1 мол-ла пальмитиновой кислоты даёт 138 молекул АТФ). При гипоксии происходит ингибирование метаболизма жирных кислот и накопление уровня лактата приводит к их накоплению. В этих условиях своб жирн к-ты могут оказать прямое токсическое действие на кардиомиоциты и усугубить степень повреждения сердечной мышцы. Накопление энергии: происходит в процессе фосфорилирования, когда аэробным или анаэробным путём образуются макроэргические фосфорные соединения (АТФ, КФ), в их макроэргических фосфорных связях накапливается энергия. Высвобождение энергии происходит в результате перехода энергии АТФ в энергию актомиозина, последний меняя своё физико-химическое состояние осуществляет сократительный акт. Нарушение на любом этапе приводит к сердечной недостаточности. По Шабаловой Для сокращения нужно: 1. сократительные белки ( при нарушении обмена вещ-в, нарушается акт сокращения) 2. АТФ (тоже образуется при обмене вещ-в + см.выше) 3. кальций (для кальция нужен натрий, для натрия импульс, для импулься ПП, для него калий-натриевый насос, для него атф) 4. правильная внутрисердечная гемодинамика(приток крови) При нарушении на любом уровне, наступает СН. Основные проявления дых.недост-ти: 1.Повышение конечного диастолического р в полости желудочков из-за увеличения конечного диастолического объёма (объём крови, ост-ся в желудочках после систолы) из-за ослабления сократительной ф-ции миокарда. 2.Дилатация сердца 3. Изменение мин V (как правило уменьшается) 4. Повышение з в венах 5. Отёки 4)Стресс – неспецифический нейроэндокринный компонент мобилизацион ответа целостного организма на любое предъявляемое требование. Стрессоры: -раздражители, реально угрожающие гомеостазу; например боль, гипоксия и тд. -раздражители, потенциально опасные - раздражители неожиданные или нарушающие стереотип. Стресс как нейроэндокринный процесс впервые описан канадским патофизиологом Г.Селье в 1936 году. Стадии 1. Стадия тревоги. Осуществляется выработка гипоталамических сигналов, запуск стресс(кортиколиберин, вазопрессин, симпатический нервный сигнал). Начинается продукция аденогипофизарных гормонов-регуляторов стресса (пропиомеланокортин и его производные, включая АКТГ) 2. Стадия резистентности. Формируется общий адаптационный синдром(ОАС). Организм насыщается глюкокортикоидами и другими кортикостероидными гормонами, а также катехоламинами. Увеличение т-та кислорода и энергосубстратов. В рез-те острого кнтринсулярного д-я стрессорных гормонов на метаболизм происх перераспределение энергетическ ресурсов в пользу орг и тк, располагающих инсулин-независим транспортёрами глю (ЦНС, миокард, диафрагм дых мышца, сами надпочечники, гонады, ретина и др). Мобилизуются эндогенные пути получения глю – гликогенолиз и глюконеогенез. При этом часть орг временно оказывается в состоянии энергетической депревации.(лим.орг, соед.тк, оп-двиг аппарат, полые орг жкт, сосудист ст и др) 3.При сильных и длительных стрессирующих возд-х или наличии недостаточности ф-ций гипоталамуса, гипофиза, надпочечников – функц ресурсы нейро-эндокрин ап могут быть превышены. Стресс доходит до ст истощения. – наступ необратим некробиотическ и апоптотические изменения. Стресс, приведший к ст истощения называется дистресс. При норм тече ст истощении не наступает и после прекращения действия стрессора бывает фаза «физиологического выхода из стресса». Для её осуществления необходимы биорегуляторы(эндогенные опиаты, андрогены, инсулин идр.) Такое развитие событий называется эустресс. 16 1) особенности детского возраста в патологии Кр, того у н/р недоразвиты все системы.
2) фагоцитоз открыл И.И Мечников на морских звёздах в 1883 году. фагоцитоз - т.е. захват, убиение и переваривание бактерий, а так же переваривание продуктов распада тканей и клеток собственного организма. В ходе фагоцитоза различают 4 стадии: 1) стадия приближения фагоцита к объекту; 2) стадия прилипания фагоцита к объекту; 3) стадия поглощения фагоцитом объекта; 4) стадия внутриклеточных превращений поглощенного объекта. Первая стадия объясняется способностью фагоцитов к хемотаксису. В механизмах прилипания и последующего поглощения фагоцитом объекта большую роль играют опсонины - антитела и фрагменты комплемента, плазменные белки и лизоцим. Установлено, что определенные участки молекул опсонинов связываются с поверхностью атакуемой клетки, а другие участки той же молекулы - с мембраной фагоцита. Механизм поглощения не отличается от прилипания - захват осуществляется путем постепенного обволакивания фагоцитом микробной клетки, т.е. по-существу путем прогрессирующего прилипания поверхности фагоцита к поверхности микроба до тех пор, пока весь объект не будет "обклеен" мембраной фагоцита. Образуется фагосома. Образование фагосомы начинает стадию внутриклеточных превращений поглощенного объекта внутри фагосомы, т.е. вне внутренней среды фагоцита. Основная часть внутри-клеточных превращений поглощенного при фагоцитозе объекта связана с дегрануляцией - т.е. переходом содержимого цито-плазматических гранул фагоцитов внутрь фагосомы. В этих гранулах у всех облигатных фагоцитов содержится большое количество биологически активных веществ преимущественно ферментов, которые убивают и затем переваривают микробы и другие поглощенные объекты. ПРОЦЕССИНГ И ПРЕЗЕНТАЦИЯ АНТИГЕНА Заключается в частичном изменении структуры антигена и связывании его с молекулой МНС (мононуклеарная система фагоцитов). Связывание антигена с молекулами MHC нужно для того, чтобы антиген смог взаимодействовать с рецептором для антигена на Т-лимфоцитах, так как сам рецептор для антигена сопряжен с рецептором для молекул MHC. Соединение антигена с рецептором может осуществляться только при одновременном взаимодействии молекул MHC со своими рецепторами. Процессинг и представление антигенов осуществляется в антигенпредставляющих клетках ( макрофагах, клетках Лангерганса, В-лимфоцитах) и идет в несколько этапов А — 1-й этап: эндоцитоз антигена, при этом антиген оказывается внутри клетки, заключенный в фагоцитарнцю вакуоль Б — 2-й этап: фагоцитарная вакуоль связывается с лизосомой, лизосомальные ферменты частично разрушают или модифицируют антиген, видоизмененный антиген связывается с молекулой главного комплекса гистосовместимости (MHC) II или I класса внутри фагоцитарной вакуоли В — 3-й этап: экзоцитоз видоизмененного антигена в комплексе с молекулой МНС на поверхность антигенпредставляющей клетки. Запрграмированная гибель кл – апоптоз. При апоптозе образуются тельца апоптоза - фрагментированная ДНК в виде глыбок хроматина в ядре или в цитоплазменных капл ях вне клетки. Апоптозные тельца фагоцитируются макрофагами. 3) Гипертрофия миокарда Гипертрофия миокарда. Длительное увеличение нагрузки на сердечную мышцу сопровождается увеличением нагрузки на единицу мышечной массы, повышением интенсивности функционирования ее структур (ИФС). В ответ на это активизируется генетический аппарат мышечных и соединительнотканных клеток. К концу первых суток усиливается синтез белков, что ведет к быстрому увеличению объема мышечного волокна, его гипертрофии и, как правило, сопровождается гипертрофией того отдела сердца, который испытывает повышенную нагрузку. При этом увеличивается объем каждого сердечного мышечного волокна, общее же число волокон остается неизменным. Гипертрофия миокарда ведет к снижению нагрузки на единицу мышечной массы до нормального уровня, нормализации ИФС. При снижении нагрузки, например при ликвидации стеноза, восстановлении клапанов, масса миокарда уменьшается до нормы. Это указывает на то, что интенсивность синтеза белков в клетках миокарда в значительной степени регулируется уровнем нагрузки. Кроме того, этот процесс контролируется механизмами нервно-гуморальной регуляции. Гипертрофия миокарда — явление приспособительное, направленное на выполнение повышенной работы без существенного повышения нагрузки на единицу единицу мышечной массы миокарда. Это весьма совершенное приспособление. При этом наряду с гипертрофией изменяется и нервная регуляция сердца, что значительно расширяет диапазон его адаптации и благоприятствует выполнению значительных нагрузок. Увеличение массы сердца происходит вследствие утолщения каждого мышечного волокна, что сопровождается изменением соотношения внутриклеточных структур. Объем клетки при этом увеличивается пропорционально кубу линейных размеров, а поверхность — пропорционально их квадрату, что приводит к уменьшению клеточной поверхности на единицу массы клетки. Известно, что через поверхность клетки происходит ее обмен с внеклеточной жидкостью — поглощение кислорода, питательных веществ, выведение продуктов метаболизма, обмен воды и электролитов. В силу перечисленных изменений возникают условия для ухудшения снабжения мышечного волокна, особенно его центральных отделов. Клеточная мембрана играет большую роль в проведении возбуждения и в сопряжении процессов возбуждения и сокращени3. Стадия постепенного истощения и прогрессирующего кардиосклероза характеризуется глубокими обменными и структурными изменениями, которые исподволь накапливаются в энергообразующих и сократительных элементах клеток миокарда. Часть мышечных волокон гибнет и замещается соединительной тканью, ИФС снова возрастает. Нарушается регуляторный аппарат сердца. Прогрессирующее истощение компенсаторных резервов приводит к возникновению хронической недостаточности сердца, а в дальнейшем — к недостаточности кровообращения. 4) Стресс – неспецифический нейроэндокринный компонент мобилизацион ответа целостного организма на любое предъявляемое требование. Стрессоры: -раздражители, реально угрожающие гомеостазу; например боль, гипоксия и тд. -раздражители, потенциально опасные - раздражители неожиданные или нарушающие стереотип. Стресс как нейроэндокринный процесс впервые описан канадским патофизиологом Г.Селье в 1936 году. Стадии 1. Стадия тревоги. Осуществляется выработка гипоталамических сигналов, запуск стресс(кортиколиберин, вазопрессин, симпатический нервный сигнал). Начинается продукция аденогипофизарных гормонов-регуляторов стресса (пропиомеланокортин и его производные, включая АКТГ) 2. Стадия резистентности. Формируется общий адаптационный синдром(ОАС). Организм насыщается глюкокортикоидами и другими кортикостероидными гормонами, а также катехоламинами. Увеличение т-та кислорода и энергосубстратов. В рез-те острого кнтринсулярного д-я стрессорных гормонов на метаболизм происх перераспределение энергетическ ресурсов в пользу орг и тк, располагающих инсулин-независим транспортёрами глю (ЦНС, миокард, диафрагм дых мышца, сами надпочечники, гонады, ретина и др). Мобилизуются эндогенные пути получения глю – гликогенолиз и глюконеогенез. При этом часть орг временно оказывается в состоянии энергетической депревации.(лим.орг, соед.тк, оп-двиг аппарат, полые орг жкт, сосудист ст и др) 3.При сильных и длительных стрессирующих возд-х или наличии недостаточности ф-ций гипоталамуса, гипофиза, надпочечников – функц ресурсы нейро-эндокрин ап могут быть превышены. Стресс доходит до ст истощения. – наступ необратим некробиотическ и апоптотические изменения. Стресс, приведший к ст истощения называется дистресс. При норм тече ст истощении не наступает и после прекращения действия стрессора бывает фаза «физиологического выхода из стресса». Для её осуществления необходимы биорегуляторы(эндогенные опиаты, андрогены, инсулин идр.) Такое развитие событий называется эустресс. Эндогенные опиатные пептиды - энкефалины и эндорфины - присутствуют в гипоталамусе и в головном мозге, в эндокринных железах (гипофизе, надпочечниках, яичниках и семенниках) и в пищеварительном тракте (включая поджелудочную железу). Они обладают: морфиноподобным анальгезирующим действием; влиянием на поведенческие реакции; (положительные эмоции) способностью функционировать в качестве нейромедиаторов и нейромодуляторов. 17) 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. Реактивность организма зависит от воздействия внешних факторов и функционального состояния самого организма. Любое воздействие факторов внешней среды влияет на реактивность организма. Питание человека определяет реактивность организма. Очень многие заболевания в условиях пищевого голодания протекают иначе — без симптомов, но с выраженными дистрофическими изменениями и худшим исходом (наблюдения в блокированном во время Великой отечественной войны Ленинграде). Особенно на реактивность влияет недостаток белка и витаминов. При белковом голодании значительно снижается резистентность организма к инфекции, Температура окружающей среды также оказывает существенное влияние на реактивность организма. Еще Луи Пастер показал, что в условиях нормотермии куры не чувствительны к возбудителю сибирской язвы, а при охлаждении становятся восприимчивыми. Заболеваемость гриппом выше зимой, хотя вирус гриппа лучше бы размножался летом, но зимой обычно изменяется реактивность организма. Дизентерией болеют преимущественно летом, а зимой чаще всего выявляется бациллоносительство. Время года и метеоусловия влияют на реактивность организма. В частности, люди, болеющие ревматизмом, очень чувствительны к перемене барометрического давления, повышенной влажности и пониженной температуре. У них в этих условиях у них чаще возникают обострения или рецидивы заболевания. Повышенная солнечная активность и так называемые «магнитные бури» провоцируют гипертонические кризы, инфаркты миокарда. Психогенные факторы и стрессы изменяют реактивность организма, предрасполагая к сердечно-сосудистым заболеваниям или способствуют проявлению заболеваний с наследственной предрасположенностью (сахарный диабет, гипертоническая болезнь и т.д.). Внутренние факторы также оказывают влияние на реактивность организма. Среди этих факторов особое место занимает нервная система. Практическая медицина издавна придавала большое значение настроению человека в его резистентности к различным заболеваниям. Авиценна считал, для того, чтобы быть здоровым, нужно быть бодрым. Н.И. Пирогов утверждал, что негативные душевные волнения облегчают возникновение заболевания, а хорошее душевное состояние способствует заживлению ран. С.П. Боткин считал, что лихорадка может возникать под влиянием психогенных причин. 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. (короче генотип – это ещё не всё, важно взаимодействие генотипа с факторами внешней среды). 2) Фагоцитоз фагоцитоз - т.е. захват, убиение и переваривание бактерий, а так же переваривание продуктов распада тканей и клеток собственного организма. В ходе фагоцитоза различают 4 стадии: 1) стадия приближения фагоцита к объекту; 2) стадия прилипания фагоцита к объекту; 3) стадия поглощения фагоцитом объекта; 4) стадия внутриклеточных превращений поглощенного объекта. я, осуществляемом через тубулярную систему и саркоплазматический ретикулум. Поскольку рост этих образований при гипертрофии мышечного волокна также отстает, то создаются предпосылки для нарушения процессов сокращения и расслабления кардиомиоцитов: вследствие замедления выхода ионов кальция в миоплазму ухудшается сокращение, а в результате затруднения обратного транспорта ионов кальция в ретикулум — расслабление, иногда могут возникать локальные контрактуры отдельных кардиомиоцитов. При гипертрофии увеличение объема клетки происходит в большей степени, чем объема ядра. Способность ядра высокодифференцированной клетки к делению резко ограничена. При этом увеличиваются только линейные размеры ядер за счет увеличения числа хромосом, что сопровождается некоторым увеличением содержания ДНК. А так как роль ядра заключается в обеспечении белкового синтеза, а следовательно, и процессов восстановления внутриклеточных структур, то относительное уменьшение ядра может привести к нарушению синтеза белков и ухудшению пластического обеспечения клетки. В процессе развития гипертрофии масса митохондрий вначале увеличивается быстрее, чем масса сократительных белков, создавая условия для достаточного энергетического обеспечения и хорошей компенсации функции сердца. Однако в дальнейшем, по мере усугубления процесса, увеличение массы митохондрий начинает отставать от роста массы цитоплазмы. Митохондрии начинают работать с предельной нагрузкой, в них развиваются деструктивные изменения, снижается эффективность их работы, нарушается окислительное фосфорилирование. Это ведет к ухудшению энергетического обеспечения гипертрофированной клетки. Увеличение массы мышечных волокон зачастую не сопровождается адекватным увеличением капиллярной сети, особенно в случаях быстрого развития недостаточности сердца. Крупные венечные артерии также не обладают необходимым приспособительным ростом. Поэтому во время нагрузки ухудшается сосудистое обеспечение гипертрофированного миокарда. В гипертрофированном сердце нарушена структура вставочных дисков и z-полос, что имеет своим следствием изменение электрической активности миокарда, ухудшение координированности сокращения сердца в целом. При развитии гипертрофии миокарда в процесс обязательно вовлекается нервный аппарат сердца. Наблюдается усиленное функционирование внутрисердечных и экстракардиальных нервных элементов. Однако рост нервных окончаний отстает от роста массы сократительного миокарда. Происходит истощение нервных клеток; нарушаются трофические влияния, уменьшается содержание норадреналина в миокарде, что ведет к ухудшению его сократительных свойств, затруднению мобилизации его резервов. Следовательно, нарушается и регуляторное обеспечение сердца. Гипертрофированное сердце вследствие увеличения массы его сократительного и энергообеспечивающего аппарата способно длительное время выполнять значительно большую работу, чем сердце нормальное, сохраняя при этом нормальный метаболизм. Однако способность приспосабливаться к изменяющейся нагрузке, диапазон адаптационных возможностей у гипертрофированного сердца ограничены. Уменьшен функциональный резерв. Это делает гипертрофированное сердце в силу указанной выше несбалансированности внутриклеточных и тканевых структур более ранимым при различных неблагоприятных обстоятельствах. Длительная и интенсивная нагрузка на сердечное мышечное волокно ведет к его истощению и нарушению функции. При этом могут возникнуть нарушения сократительной функции мышечного волокна вследствие нарушения образования энергии митохондриями и нарушения использования энергии сократительным аппаратом. При разных формах недостаточности сердца один из этих патологических вариантов может преобладать, в частности при длительной гиперфункции сердца ведущим является нарушение использования энергии. При этом наряду с плохой сократимостью наблюдается затруднение расслабления мышечного волокна, возникновение мышечных локальных контрактур, а в дальнейшем — дистрофия и гибель кардиомиоцитов. Повышенная нагрузка неравномерно распределяется между различными группами мышечных волокон: более интенсивно функционирующие волокна быстрее выходят из строя, гибнут и замещаются соединительной тканью (кардиосклероз), а оставшиеся принимают на себя все более повышенную нагрузку. Кардиосклероз ведет к сдавлению кардиомиоцитов, изменению механических свойств сердца, еще большему ухудшению диффузии, углублению обменных нарушений. Считается, что при замене соединительной тканью 20—30% массы сердца его нормальная работа невозможна. Дистрофические изменения сердечной мышцы сопровождаются расширением полостей сердца, снижением силы сердечных сокращений — возникает миогенная дилатация сердца, сопровождающаяся увеличением остающейся во время систолы в полостях сердца крови и переполнением вен. Повышенное давление крови в полостях правого предсердия и отверстиях полых вен прямым действием на синусно-предсердный узел и рефлекторно (рефлекс Бейнбриджа) вызывает тахикардию, которая усугубляет обменные нарушения в миокарде. Поэтому расширение полостей сердца и тахикардия служат грозными симптомами начинающейся декомпенсации. При оценке биологического значения гипертрофии миокарда следует обратить внимание на внутреннюю противоречивость данного явления. С одной стороны, это весьма совершенный приспособительный механизм, который обеспечивает длительное выполнение сердцем повышенной работы в нормальных и патологических условиях, а с другой — особенности структуры и функции гипертрофированного сердца служат предпосылкой для развития патологии. Преобладание одной из сторон в каждом конкретном случае определяет особенности протекания патологического процесса. По динамике изменений обмена, структуры и функции миокарда в компенсаторной гипертрофии сердца выделяют три основные стадии (Ф. 3. Меерсон). 1. Аварийная стадия развивается непосредственно после повышения нагрузки, характеризуется сочетанием патологических изменений в миокарде (исчезновение гликогена, снижение уровня креатинфосфата, уменьшение содержания внутриклеточного калия и повышение содержания натрия, мобилизация гликолиза, накопление лактата) с мобилизацией резервов миокарда и организма в целом. В этой стадии повышены нагрузка на единицу мышечной массы и интенсивность функционирования структуры (ИФС)-, происходит быстрое, в течение недель, увеличение массы сердца вследствие усиленного синтеза белков и утолщения мышечных волокон. 2. Стадия завершившейся гипертрофии и относительно устойчивой гиперфункции. В этой стадии процесс гипертрофии завершен, масса миокарда увеличена на 100 — 120% и больше не прибавляется, ИФС нормализовалась. Патологические изменения в обмене и структуре миокарда не выявляются, потребление кислорода, образование энергии, содержание макроэргических соединений не отличаются от нормы. Нормализовались гемодинамические показатели. Гипертрофированное сердце приспособилось к новым условиям нагрузки и в течение длительного времени компенсирует ее. Первая стадия объясняется способностью фагоцитов к хемотаксису. В механизмах прилипания и последующего поглощения фагоцитом объекта большую роль играют опсонины - антитела и фрагменты комплемента, плазменные белки и лизоцим. Установлено, что определенные участки молекул опсонинов связываются с поверхностью атакуемой клетки, а другие участки той же молекулы - с мембраной фагоцита. Механизм поглощения не отличается от прилипания - захват осуществляется путем постепенного обволакивания фагоцитом микробной клетки, т.е. по-существу путем прогрессирующего прилипания поверхности фагоцита к поверхности микроба до тех пор, пока весь объект не будет "обклеен" мембраной фагоцита. Образуется фагосома. Образование фагосомы начинает стадию внутриклеточных превращений поглощенного объекта внутри фагосомы, т.е. вне внутренней среды фагоцита. Основная часть внутри-клеточных превращений поглощенного при фагоцитозе объекта связана с дегрануляцией - т.е. переходом содержимого цито-плазматических гранул фагоцитов внутрь фагосомы. В этих гранулах у всех облигатных фагоцитов содержится большое количество биологически активных веществ преимущественно ферментов, которые убивают и затем переваривают микробы и другие поглощенные объекты. Метаболическая активация лей при фагоцитозе Утилизир глю, нейтрофилы и макрофаги исп в основном гликолиз. Фагоцитоз сопров-ся реакцией метаболического взрыва в фагоците. Резко усилив-ся интенсив-ть реакций гликолиза и пентозного цикла, что сопровождается увеличением потребления кислорода и теплопродукцией кл. метаб взрыв – активация энергетического метаболизма кл – участников воспаления. В ходе мет взрыва в фагоцитах резко активир-ся выработка НАДФН2, используем для образования перекиси водорода, супероксидного аниона, гидроксильного радикала и галогенсодержащих окислителей (оксийодиды). Эти вещ-ва явл-ся главными естеств бактерицидными цитолитич агентами в ходе фагоцитоза, как в фаголизосоме, так и после высвобождения в межкл среду. Повышен содержания белков острой фазы – трансферрина, гаптоглобина, амилоида А, церулоплазмина итд. – обусловлено в основном антиоксидантными свойствами этих белков, регулир д-е эндогенных фагоцитарных окислителей. Антиоксидантные св-ва присущи каталазе, супероксиддисмутазе и др. Внутрикл система антиоксидантов активнее функц в макрофагах, чем в нейтроф. Бактерицидн эф обусловлен перекисным окислением липидов мембран. Перекисные производные липидов, кот освобожд-ся, способны стимулир с-з простагландина и тромбоксана, ингибир продукцию простациклина, ускоряя развитие воспаления. Фагоциты подразделяются на фагоциты крови (гранулоциты-микрофаги, моноциты-макрофаги) и оседлые фагоциты тканей (мононуклеарные фиксированные фагоциты) Нейтрофилы – обладают азурофильными цитоплазматическими гранулами, состоящими из лизосом и пероксисоми более мелкими специф гранулами, содержащими нелизосомные ферменты (лизоцим, щелочную фосфатазу, лактоферрин идр.) Нейтрофилы отличаются содержанием неферментативных катионных белков, обладающих бактерицидной и хемотаксической активностью и нейтрофильного пирогенна.не облад выраженной способностью к синтезу медиаторов воспаления. Мононуклеарные фагоциты – происходят из промоноцитов костного мозга, идентифицируются в крови как моноциты и, в конечном итоге, необратимо становятся тканевыми макрофагами. Они формируют систему мононуклеарных фагоцитов, куда вход гистиоциты, своб и фиксирован макрофаги лимфоидной ткани, альвеолярные, перитонеальные макрофаги, кл Купфера идр. В отличие от нейтрофилов, макрофаги обладают выраженными секреторными и синтетическими функциями. Ряд возбудителей фагоцитируется только макрофагами: микобактерии, бруцеллы, сальмонеллы, токсоплазмы, это же касается и поражённых вирусами клеток. Макрофаги гетерогенны в функциональном отношении: среди них имеются фагоциты, детерминированные на метаболическую активацию, и фагоциты, кооперирующиеся с лимфоцитами в иммунном ответе. Секреция и синтез медиаторов воспаления присуща в основном первым. Вторые способны продуцировать монокины, влияющие на хемотаксис и функции лимфоцитов. 3) Гипертрофия миокарда. Длительное увеличение нагрузки на сердечную мышцу сопровождается увеличением нагрузки на единицу мышечной массы, повышением интенсивности функционирования ее структур (ИФС). В ответ на это активизируется генетический аппарат мышечных и соединительнотканных клеток. К концу первых суток усиливается синтез белков, что ведет к быстрому увеличению объема мышечного волокна, его гипертрофии и, как правило, сопровождается гипертрофией того отдела сердца, который испытывает повышенную нагрузку. При этом увеличивается объем каждого сердечного мышечного волокна, общее же число волокон остается неизменным. Гипертрофия миокарда ведет к снижению нагрузки на единицу мышечной массы до нормального уровня, нормализации ИФС. При снижении нагрузки, например при ликвидации стеноза, восстановлении клапанов, масса миокарда уменьшается до нормы. Это указывает на то, что интенсивность синтеза белков в клетках миокарда в значительной степени регулируется уровнем нагрузки. Кроме того, этот процесс контролируется механизмами нервно-гуморальной регуляции. Гипертрофия миокарда — явление приспособительное, направленное на выполнение повышенной работы без существенного повышения нагрузки на единицу мышечной массы миокарда. Это весьма совершенное приспособление. При этом наряду с гипертрофией изменяется и нервная регуляция сердца, что значительно расширяет диапазон его адаптации и благоприятствует выполнению значительных нагрузок. |