Специфические нарушения

Виды биоритмов

Существуют: околосекундные (смена систолы и диастолы), околоминутные (изменение электроактивности головного головного мозгая), околочасовые (ритм желудочной моторики), ультрарадианные (3-20 час — динамика общего билирубина), циркадианные, околосуточные (22-28 час) — главные биоритмы организма; инфрарадианные (24-96 час), околонедельные (4-10 дней), околомесячные (25-35 дней), сезонные (2-4 мес.), окологодичные (1 год), многолетние (4-100 лет).

Ведущее место занимают околосуточный ритм. При его рассогласовании возникает десинхроноз— первое неспецифическое проявление большинства патологических состояний. Состояние, когда система циркадианных ритмов организма не соответствует временным условиям окружающей среды, называется внешним десинхронозом. При нарушении структуры ритмов самого организма развивается внутренний десинхроноз. Исчезновение десинхроноза является объективным критерием выздоровления.

Закономерности зависимости биологических процессов от времени изучает хронобиология. В ее состав входит хрономедицина со многими разделами.

Хрономедицинаставит целью использовать закуономерности биоритмов для улучшения профилактики, диагностики и лечения болезней человека. Основные ее разделы: хронопатология, хронофармакология, хронодиагностика, хронотерапия.

Хронопатология— это область экспериментальной и клинической хрономедицины, изучающая пути и механизмы возникновения отклонений биоритмов от нормы и роль этих нарушений в развитии заболеваний. Нарушение биоритма, локализующиеся в рабочей части биосистемы будут касаться изменений функций только этой системы (мышечная система). Если нарушения биоритма касаются регуляторной части, то они более серьезны и характеризуются вовлечением в патологический процесс и других функциональных систем (нейроэндокринная система).

Хронофармакологияизучает зависимость действия лекарственных веществ на организм и его системы от фазы биоритма.

Хронотерапияпредполагает подбор оптимального времени для лечебного воздействия с учетом особенностей биоритмов при данном заболевании.

На изменение биоритмов организма оказывают влияние внутренний регулятор (генный контроль) и внешние регуляторы (температура, освещенность, давление, социальные факторы). Нарушение биоритмов происходит при повреждении супрахиазматических ядер гипоталамуса. У человека при поражении этих ядер происходит нарушение ритма сна и бодрствования. Кроме того, через гипоталамус и гипофиз могут освобождаться цитомедины (пептиды), которые наряду с нервной и эндокринной системой принимают участие в регуляции клеточного гомеостаза. Если на организм влияют канцерогены, то активируется избыточный синтез ДНК, РНК. белков, что приводит к развитию опухоли.

Онтогенез

У детей ультрарадианные ритмы (сон-бодрствование, время приема пищи и др.) приводят в дальнейшем к развитию циркадианных, околосуточных, ритмов. В процессе старения структура биоритмов изменяется в сторону ультрарадианных, снижаются адаптивные реакции организма.

N 20

Повреждением клетки называется нарушение ее функционирования, которое сохраняется после удаления повреждающего агента. Повреждение клетки сопровождается специфическим и неспецифическим нарушением .

Специфические нарушения.

При механическом повреждении происходит нарушение структуры клетки, субклеточных и межклеточных структур, при термическом повреждении — денатурация и коагуляция белково-липоидных структур клеток, при радиационном образуются свободные радикалы, в поврежденной клетке нарушаются окислительно-восстановительные процессы. Химическое повреждение клеток вызывает торможение или подавление активности клеточных ферментов (ЦХО, СДГ).

Неспецифические (общие) повреждения клеток проявляются денатурацией белков, внутриклеточным ацидозом, отеком, освобождением из клеток ионов калия.

Повреждение и денатурация белков характеризуется изменением их свойств: растворимости, изменением размеров молекул, оптических свойств. Происходит

повышение проницаемости мембран для белков, коллоидных красок, аминокислот, глюкозы, ионов. Из субклеточных структур (митохондрий, лизосом) освобождаются ферменты, накапливаются кислые метаболиты, способные повреждать соседние клетки («самоповреждение» клеток).

Повреждение липидных компонентов клеточных и субклеточных мембран возникает при активации ПОЛ и мембранных фосфолипаз. Под влиянием повреждающих агентов (ионизирующая радиация, УФ-лучи, этиловый спирт) образуются свободные радикалы (ROO, HO и др.) с последующим образованием гидроперекисей (ROOH), которые повреждают ферментативные и мембранные белки. Окисление тиоловых групп мембранных белков приводит к появлению дефектов в мембранах клеток и митохондрий. Через такие дефекты в клетку входят ионы натрия, повышается осмотическое давление, происходит набухание клеток, развивается отек.

Для повреждения клетки характерна активация внутриклеточных протеаз (катепсинов, триптаз). Происходит распад белково-липоидных компонентов протоплазмы, накапливаются кислые продукты протеолиза (полипептидов, некоторых аминокислот), снижается рН, развивается внутриклеточный ацидоз.

При воздействии УФ-лучей, ионизирующей радиации происходит повреждение генетического аппарата клетки. Возникают мутации в геноме, происходит повреждение нуклеиновых кислот, нарушается синтез ДНК, синтез белков.

Апоптоз

Апоптоз— программируемая гибель клетки, приводящая к поэтапному прекращению ее жизнедеятельности

Отличия от некроза:

1 Программу апоптоза запускает информационный сигнал: некроз клетки развивается под влиянием повреждающего агента.

2. При некрозе происходит лизис клетки; апоптоз завершается фагоцитозом фрагментов разрушенной клетки

3. Некроз — всегда патология; апоптоз наблюдается в ходе многих естественных процессов

4. Апоптоз — в отличие от некроза — энергозависим и требует синтеза ДНК и белков.

Механизмы апоптоза

Выделяют 4 стадии:

1. . Инициация. Информационные сигналы могут быть трансмембранными и внутриклеточными. Трансмембранные сигналы делят на «отрицательные» и «положительные». Отрицательные сигналы: дефицит факторов роста, цитокинов, гормонов, регулирующих деление, созревание и развитие клетки, которые в норме обеспечивают подавление программы гибелиПоложительные сигналы активируют апоптоз: ФНО.

К внутриклеточным стимулам относятся избыток Н-ионов, СР, повышенная температура, внутриклеточные вирусы и гормоны (глюкокортикоиды).

1. Стадия программирования

Выделяют 2 варианта стадии программирования:

А) Прямая активация эффекторных цистиновых протеаз — каспаз и эндонуклеаз (минуя геном клетки). Прямая передача сигнала осуществляется через адапторные белки (каспазу-8, ФНО), цитохром С (активация каспаз), специфическую протеазу Тц-лимфоцитов (влияющих на протеазы клетки-мишени).

Опосредованная передача сигнала: а) через репрессию генов, кодирующих белки-ингибиторы апоптоза, которые уменьшают проницаемость мембран митохондрий и тормозят выход в цитозоль цитохрома С:; б) через активацию генов апоптоза, стмулирующих белки-промоторы апоптоза.

Оба воздействия активируют каспазы и эндонуклеазы.

3.Стадия реализации программы: На этой стадии происходит активация касаз и эндонуклеаз, деструкция белков цитоскелета, регуляторных и структурных белков ядра, фрагментация ДНК, разрушение клеток.

4. Стадия удаления погибшей клетки. На этой стадии активируется фагоцитоз и происходит уничтожение фрагментов погибшей клетки.

N 21

Клеточные дистрофии— это патологический процесс, возникающий в связи с нарушением обмена веществ, характеризующийся появлением в клетках продуктов обмена измененных количественно и качественно и приводящий к нарушению физико-химических свойств, структуры и функции клетки.

Причины: расстройство крово- и лимфообращения, иннервации, гипоксия, инфекция, интоксикации, гормональные нарушения, наследственные факторы.

В основе развития дистрофий лежат расстройства регуляторных механизмов: 1) ауторегуляции клетки (развитие гипоэргоза, нарушение функции ферментов); 2) транспортных систем (развитие гипоксии); 3) нейроэндокринной системы.

Различают белковые, жировые, углеводные, минеральные дистрофии.

Белковые дистрофии связаны с избыточным накоплением белков в клетке, извращенным их синтезом. Проявляются зернистой, вакуольной, ацидофильной дистрофией, развитием амилоидоза и гиалиноза, нарушением синтеза белка. Жировая дистрофия характеризуется уменьшением или увеличением в клетке нейтральных жиров (липодистрофия, кахексия, ожирение), развитием системных липидозов, болезней накопления (болезнь Гоше, Ниманна-Пика). Углеводные дистрофии характеризуются нарушением обмена полисахаридов, мукополисахаридов, гликопротеидов. Например, уменьшение гликогена в печени при сахарном диабете или увеличение отложения гликогена в клетках при гликогенозе (болезни накопления). Минеральные дистрофии характеризуются нарушением содержания в клетках ионов. Накопление ионов кальция приводит к кальцинозу, накопление железа — к гемосидерозу, накопление меди — к гепато-церебральной дистрофии.

Паранекроз— заметные, но обратимые изменения в клетке: помутнение цитоплазмы, вакуолизация, появление грубодисперсных осадков, увеличение проникновения в клетку различных красителей.

Некробиоз— изменения в клетке, предшествующие ее смерти. Некробиотические процессы в ядре выражаются в коагуляции хроматина (пикнозе ядра), вакуолизации хроматина (хроматолизисе), полном его растворении (кариолизисе); наблюдается вакуолизация цитоплазмы. При некробиозе в отличие от некроза возможно после устранения причины возвращение клетки в исходное состояние.

Некроз— необратимое повреждение и гибель клетки. Возникает под влиянием неблагоприятных внешних воздействий (интоксикация, аноксия) и сопровождается нарушением образования энергии, изменениями в цитоплазме, разрывом лизосом с выделением гидролитических ферментов, фрагментацией хроматина, гибелью ядра. Наряду с освобождением гидролитических ферментов (протеаз, гидролаз, фосфатаз) активируются катепсины. Лизосомальные ферменты участвуют во внутриклеточном расщеплении микроструктур, активируют гидролиз биополимеров, обеспечивают расплавление частиц погибших клеток. Развитие ацидоза в очаге повреждения повышает активность катепсинов и гидролаз, резко усиливается распад белков, происходит самопереваривание клетки — аутолиз.