PATOLOGiChNA_FiZiOLOGiYa_v_pit_i_vidp_-_Ch_I_-_..






ПАТОЛОГІЧНА
ФІЗІОЛОГІЯ
в питаннях та відповідях




ЧАСТЬ I. ОБЩАЯ ПАТОЛОГИЯ
Предмет, задачи и методы патологической физиологии. Патологическая физиология как учебная дисциплина
Что такое патологическая физиология?
Патологическая физиология – это наука, изучающая общие закономерности возникновения, развития и исхода болезни. Это наука о жизнедеятельности больного организма.
В чем состоит особенность предмета патологической физиологии?
Болезнь и больной организм являются предметом изучения многих общетеоретических медицинских и всех клинических дисциплин. Особенность предмета патологической физиологии состоит в том, что она изучает общее в болезни, т. е. наиболее общие закономерности возникновения и развития болезни, в то время как другие науки изучают частное, особенное, специальное.
Какие задачи решает патологическая физиология как наука?
Установление сущности болезни (что такое болезнь?).
Изучение причин и условий возникновения болезни.
Раскрытие механизмов развития болезни и отдельных ее проявлений, установление закономерностей течения болезни и механизмов выздоровления.
Определение общих принципов профилактики и лечения болезней.
Указанные задачи находят свое решение в рамках четырех составных частей патологической физиологии как науки: нозологии, этиологии, патогенеза, экспериментальной терапии.
Как связана патологическая физиология с другими науками?
Можно выделить следующие связи (рис. 1).
Связь с науками, изучающими свойства факторов окружающей среды, способных вызывать болезни (физика, химия, биология, микробиология, социология). Эти науки дают сведения, необходимые для изучения этиологии.
Связь с науками, изучающими свойства организма и его жизнедеятельность (цитология, эмбриология, гистология, нормальная физиология, биохимия, иммунология, генетика). Эти науки создают основу для изучения патогенеза.
Связь с общетеоретическими науками, изучающими болезнь (патологическая анатомия, фармакология). Эти пауки вместе с патологической физиологией создают целостную картину болезни.
Связь с клиническими науками. Патологическая физиология определяет основные этиологические и патогенетические принципы профилактики, диагностики и лечения болезни.
Какова взаимосвязь патофизиологии с клиникой?
Клиника ставит перед патофизиологами проблемы и предоставляет необходимый для их решения фактический материал.
Патофизиология, являясь научной основой медицины (философией медицины), устанавливает этиологию и патогенез болезней и на этой основе определяет главные направления их предупреждения и лечения (рис. 2).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Рис. 2. Патофизиология – общетеоретическая основа медицины
По образному выражению А. А. Богомольца, врач, который в своей деятельности не умеет руководствоваться принципами патологической физиологии, никогда не поймет ли единой строки в чудесной книге природы о человеке.
Какие методы использует медицина в изучении болезней?
Для изучения болезни используют – клинический, эпидемиологический, анатомический, экспериментальный методы.
Клинический метод предполагает изучение болезни непосредственно у постели больного человека. Патофизиология всегда использовала этот метод для решения поставленных перед ней задач. Современные достижения науки делают возможным исследование большого количества функциональных, биохимических, иммунологических и других показателей у больного человека. В связи с этим сегодня довольно быстро развивается одно из направлений патологической физиологии – клиническая патофизиология.
Эпидемиологический метод использует в качестве объекта изучения болезни популяцию людей. Он имеет огромное значение для установления причин возникновения и закономерностей развития инфекционных заболеваний. Патофизиология не применяет этот метод непосредственно, но использует полученные с его помощью данные, касающиеся этнологии основных неинфекционных полезней (например, изучение факторов риска атеросклероза).
Анатомический метод является основным методом патологи ческой анатомии, которая имеете г патофизиологией изучает сущность болезни, используя при этом в качестве объекта труп человека.
Эксггергшемпальный метод предполагает изучение болезни на лабораторных животных. которые являются объектом моделирования болезней человека.
Что является основным методом патологической физиологии? В чем его особенность?
Основной метод патофизиологии – эксперимент. Эксперимент в широком понимании слоил – это активное влияние человека на природу и искусственное воспроизведение разных ее явлений с целью познания объективных закономерностей. Особенность, патофизиологического эксперимента состоит в воспроизведении на лабораторных животных экспериментальных моделей болезней с целью установления механизмов их возникновения, развития и исхода у чел опека.
Что мы называем экспериментальной моделью болезни?
Экспериментальная модель болезни – это искусственное воспроизведение у лабораторных животных болезни, которая имеет те или иные черты соответствующей болезни человека.
Какое значение имеет патофизиологический эксперимент как метод изучения болезни у человека?
Хотя эксперимент на животных не воспроизводит полную картину соответствующей болезни у человека, он дает возможность наблюдать и изучать болезнь от самого начал;! до ее завершения, что невозможно в клинике. В эксперименте можно контролировать условия окружающей среды, влияющие на течение болезни, а также исходное состояние животных, которые являются объектом опыта. Эксперимент – это единственная возможность изучения таких влиянии па организм, использование которых в клинике недопустимо (травма, трансплантация опухолей, облучение). Экспериментальные исследования дают объективный материал для построения научных теорий.
Какие существуют виды эксперимента?
Различают острый и хронический эксперименты.
Острый эксперимент (вивисекция) основан па оперативном вмешательстве, в организм животного. Он позволяет изучать острые расстройства в организме, например шок, коллапс, краш-синдром, острая недостаточность дыхания, кровообращения, почек и др.
Хронический эксперимент – длительный, дает возможность изучать динамику развития болезни. Его используют для моделирования хронических болезней, например атеросклероза, артериальной гипертензии, сахарного диабета, язвенной болезни и др.
Назовите этапы проведения патофизиологического эксперимента.
1. Планирование эксперимента. 2. Моделирование патологического процесса. 3. Получение информации об изменениях в организме экспериментальных животных. 4. Анализ и синтез полученных результатов.
Что такое планирование эксперимента?
Этот этап экспериментальных исследовании предусматривает: а) создание рабочей гипотезы; б) постановку цели и задач исследования; в) определение объекта эксперимента (вид, возраст, пол животных); г) составление схемы эксперимента (характер и чистота патогенных влияний, доза, продолжительность т. д.); д) определение объема исследований (количество опытом, перечень конкретных методик, которые будут использованы).
Какие существуют методы моделирования болезней?
Метод удаления. Удалением печени моделируют печеночную недостаточность, почек – острую почечную недостаточность, поджелудочной железы сахарный диабет, гипофиза – папгипопитуитризм.
Метод разрушения (повреждения). С этой целью используют хирургические воздействия (перерезание нервов, разрушение нервных центров, повреждение тканей), физические факторы (ионизирующая радиация, температура и др.), химические агенты (яды, ингибиторы), иммунные воздействия (противотканевые сыворотки, антитела).
Метод перегрузок. Вызывая функциональные перегрузки высших центров ЦНС, моделируют неврозы: создавая искусственные пороки сердца, воспроизводят сердечную недостаточность; введением больших количеств холестерина и NaCl моделируют соответственно атеросклероз и артериальную гипертензию.
Метод создания дефицита. Создавая дефицит кислорода в барокамере, моделируют гипоксию; применяя безвитаминные рационы, получают а- и гиповитаминозы, антиоксидантную недостаточность.
Метод нарушения нервной и гормональной регуляции. Широко используют раздражение или повреждение нервных структур, фармакологические вмешательства в обмен нейромедиаторов, введение больших количеств гормонов или их аналогов.
Метод создания преград. Перевязывая кровеносные сосуды, моделируют инфаркт миокарда и артериальную гипертензию, а общий желчный проток – механическую желтуху. Введение в коронарные сосуды эмболов используют для воспроизведения инфаркта миокарда.
Метод экзогенной индукции. Вводят в организм или действуют на него факторами, которые являются специфическими возбудителями болезни. Так моделируют все инфекционные болезни, злокачественные опухоли, аллергию.
Метод трансплантации применяют при изучении злокачественных опухолей, склеротических поражений сосудов.
Метод эксплантации – изучение патологических процессов вне организма: в культурах тканей, на изолированных органах. Используют при изучении опухолевого роста, атеросклероза, аллергических реакций.
Какие методы использует патологическая физиология для получения информации об изменениях в организме экспериментальных животных?
1. Морфологические (макроскопическое изучение, световая и электронная микроскопия и др.).
2. Функциональные (регистрация мышечных сокращений, электрокардиография, энцефалография, запись спирограмм, определение потребления кислорода и др.).
3. Биохимические (определение концентрации субстратов, гормонов, электролитов, продуктов обмена, активности ферментов).
4. Иммунологические (определение титра антител, бласттрансформации лимфоцитов и др.).
С помощью указанных методов получают информацию об изменениях на молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном, системном уровнях и на уровне организма в целом.
Какие методы анализа полученных результатов могут быть использованы в экспериментальных исследованиях?
1. Математические методы. К мим относятся методы статистики, позволяющие выявить корреляцию между разными группами показателей; приемы математического моделирования.
2. Сравнительные методы анализа:
а) филогенетический – моделирование к сравнение патологических процессов у видов животных, пребывающих на разных уровнях эволюционного развития;
б) онтогенетический – изучение и сравнение патологических процессов у животных на разных этапах их индивидуального развития;
в) топографо-анатомический – изучение и сравнение патологических процессов в разных органах, в разных участках одного и того же органа, в разных клетках.
3. Метод сочетания патогенных воздействий предусматривает использование разных комбинации патогенных влиянии. В этих условиях иногда удается выявить такие свойства патологического процесса, которые остаются скрытыми, если на организм действует только один фактор.
4. Метод корригирующих влиянии. Моделируют патологическим процесс, а потом пытаются устранить те пли иные его проявления введением определенных веществ пли другими влияниями. Этот метод позволяет уточнить механизмы развития патологических процессом и может быть положен в основу поиска средств их профилактики и лечения.
Где и когда возникла патологическая физиология как учебная дисциплина?
Первые кафедры патологической физиологии (общей патологии) в России были созданы но второй половине прошлого века. Особая заслуга в становлении новой дисциплины принадлежит В. В. Пашутину, который не только сформулировал задачи нового учебного предмета, но и реализовал их на практике, открыв и 1874 г. первую кафедру патологической физиологии в Казанском университете, а через пять лет – в Военно-медицинской академии в Петербурге.
Назовите составные части патологической физиологии как учебной дисциплины.
1. Общая патология. 2. Патофизиология органов и систем.
Общая типология охватывает широкий круг вопросов, объединенных о разделы: нозология, патогенное действие факторов внешней среды, роль внутренних факторов в патологии, типические патологические процессы, типические нарушения обмела веществ.
Патофизиология органов и систем изучает общие закономерности развития патологических процессов в отдельных функциональных системах, а также этиологию и патогенез наиболее распространенных нозологических форм.
Какова история развития патологической физиологии в Украине?
Историческими центрами развития патофизиологии в Украине были Киев, Харьков и Одесса. Наиболее яркими представителями украинской школы патофизиологов являются Н. А. Хржонщевкий, В. В. Подвысоцкий, А. Л. Богомолец, Л. В. Репрев, Д. Е. Альперн, И. Н. Зайко.
Н. А. Хржонщевкий основал в 1869 г. кафедру общей патологии па медицинском факультете Университета им. Св. Владимира в Киеве, предложил оригинальные методы прижизненной окраски клеток и тканей.
Н. В. Подвысоцкий возглавлял кафедру общей патологии в Киевском университете с 1887 по 1900 год, а с 1900 по 1905 год был деканом и заведующим кафедрой общей патологии в университете г. Одессы. Его научные труды посвящены проблемам регенерации паренхиматозных органов, изучению инфекционного процесса, эпидемиологическим исследованиям. Этот ученый создал известную научную школу, представителями которой были Л. А. Богомолец, Д. К. Заболотный, И. Г. Савченко, Л. Л. Тарасевич.
А. В. Репрев возглавлял кафедру патофизиологии Харьковского медицинского института. Его научные работы касаются главным образом проблем обмена веществ и эндокринологии.
Д. Е. Альперн (1894–1968), ученик А. В. Репрева, н течение 40 лет заведовал Харьковской кафедрой, был автором учебника но патологической физиологии, работал над проблемами воспаления и аллергии.
Каков вклад А. А. Богомольца в развитие патологической физиологии?
А. А. Богомолец много работал в различных областях патологической физиологии (эндокринная патология, опухолевый рост, переливание крови, старение), но больше всего усилий приложил к изучению физиологической системы соединительной ткани.
Он доказал, что эта система не только соединяет клетки в тканях и органах, но также играет огромную роль в их функционировании. От состояния соединительной ткани зависит устойчивость организма против инфекционных заболеваний, злокачественных опухолей. Состояние соединительной ткани определяет н фактический возраст человека. Отсюда – стремление А. А. Богомольца найти способ активации системы соединительной ткани. Этого он достиг при помощи антиретикулярной цитотоксической сыворотки, которая в малых дозах стимулирует соединительную ткань, повышая резистентность, организма.
А. А. Богомолец, являясь президентом АН Украины, был организатором Института физиологии (теперь имени А. А. Богомольца) и инициатором создания Института геронтологии, Института проблем онкологии, Института эндокринологии и обмена веществ.
Чем известна научная школа А.А. Богомольца?
А. Л. Богомолец создал известную но всем мире научную школу патофизиологов. Его учениками были Н. Н. Сиротинин, Р. Е. Кавецкий, Е. А. Татаринов, Н. Н. Горев, В. П. Комиссаренко, Н. Н. Зайко.
Н. Н. Сиротинин (1896–1977) внес весомый вклад о изучение проблем реактивности и резистентности. Он осуществил сравнительно-эволюционный анализ явлении инфекции, иммунитета и аллергии. Им изучены гипоксические состояния при различной патологии, разработаны практические рекомендации но проблеме гипоксии в космической медицине. Н. Н. Сиротинин создал активно функционирующую и сегодня научно-исследовательскую лабораторию в Приэльбрусье.
Р. Е. Кавецкий (1899–1978), возглавляя Институт проблем онкологии, изучал роль соединительном ткани и нервно-эндокринной регуляции в развитии опухолей. Он показал, что интенсивность метастазирования злокачественных опухолей зависит от функционального состояния системы соединительной ткани. Разработал концепцию о взаимоотношениях опухоли и организма.
Е. А. Татаринов (1892–1950) был заведующим кафедрой патофизиологии Киевского медицинского института. Разрабатывал проблемы общей патологии инфекции, реактивность организма, злокачественного роста.
Н. Н. Горев (1900–1992) был одним из организаторов и директором Института геронтологии. Основные его исследования посвящены патологии кровообращения. Им разработаны экспериментальные модели, позволяющие изучать роль различных отделов нервной системы в патогенезе гипертонической болезни; исследованы особенности развития атеросклероза в зависимости от возраста.
В. П. Комиссаренко (1907–1993) организовал и возглавил Киевский НИИ эндокринологии и обмена веществ. Его работы посвящены изучению механизмов действия гормонов па организм. Им предложены гормональные препараты, широко использующиеся в лечении эндокринных заболевании.
Н. Н. Зайко (1908–1991), ученик А. А. Богомольца, Н. Н. Аничкова и E. С. Лондона, на протяжении 25 лет возглавлял кафедру патологической физиологии Киевского медицинского института. Является автором учебника, выдержавшего три издания. Создал научную школу в области изучения нервной трофики и нейродистрофического процесса. Многие годы был председателем Украинского научно-медицинского общества патофизиологов.
Общая нозология
Какие основные понятия использует общая нозология?
Основные понятия общей нозологии: здоровье, норма, болезнь, патологический процесс, патологическое состояние, патологические реакции.
Что такое здоровье?
Единого всеобъемлющего определения понятия «здоровье» нет. Каждое из определений характеризует какую-то одну грань здоровья.
Здоровье – это состояние гармонии (философское определение).
Здоровье – это состояние ничем не ограниченной реализации генетически запрограммированных процессов саморегуляции, самообновления и самовоспроизведения, составляющих сущность жизни. Это жизнь в полном объеме (общебиологическое определение).
Здоровье – это способность сохранять постоянство внутренней среды организма в изменчивых условиях окружающего мира (обще-физиологическое определение).
Здоровье – это состояние полного физического, психологического и социального благополучия, а не только отсутствие болезней или физических пороков (определение ВОЗ, 19-16).
Здоровье – это состояние нормы (определение, используемое в практической деятельности врача).
Что такое норма?
Существует два подхода к определению этого понятия: статистический и общефизиологический. Согласно первому, норма это то, что наиболее часто встречается в популяции. Согласно второму, норма – это биологический оптимум функционирования и развития организма.
Второе определение отражает научный подход к понятию «норма». Однако этот подход в силу ограниченности наших знаний и возможностей остается пока не реализованным. Поэтому врач к повседневной деятельности пользуется статистическим определением нормы.
Какое содержание вкладывают в понятие «болезнь»?
В зависимости от соотношения абстрактного и конкретного понятие «болезнь» используют в медицине в трех значениях: болезнь как философское обобщение, болезнь как нозологическая единица и болезнь как заболевание конкретного человека (рис. 7).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Какие существуют определения понятия «болезнь» как философского обобщения?
Болезнь – это стесненная в своей свободе жизнь (К. Маркс).
Болезнь – это жизнь в ненормальных условиях, возможная благодаря существованию приспособительных механизмов (Р. Бирхов. с дополнением Ю. Конгейма).
Болезнь это реакция организма на вредно действующие на него влияния внешней среды (С. П. Боткин).
Болезнь – это нарушение в организме точной координированности его физиологических функций (К. Бернар, Л. Л. Богомолец).
Болезнь – это диалектическое единство и борьба разрушительного и защитного (И. П. Павлов).
Болезнь есть нарушение нормальной жизнедеятельности организма при действии на пего повреждающих агентов, в результате чего понижаются его приспособительные возможности (Н. Н. Зайко).
Чем отличается болезнь от здоровья?
Существует три точки зрения.
Нет качественных различий между болезнью и здоровьем. Другими словами, болезнь отличается от здоровья только количественными характеристиками (К. Бернар, Р. Вирхов. И. В. Даныдовский).
В болезни возникает новое качество, однако оно не является результатом появления чего-то принципиально нового, а есть, следствием перехода количественных изменений в качественные (Л. Л. Богомолец).
Болезнь – это качественно новое состояние организма. Существуют законы развития болезни, которые во многом отличаются от законов жизнедеятельности организма (В. Б. Пашутин).
Какие существуют принципы классификации болезней?
Существует несколько принципов классификации болезней:
Этиологический, согласно которому выделяют наследственные и приобретенные, инфекционные и неинфекционные болезни.
Анатомо-топографический – сердечно-сосудистые болезни, болезни органов дыхания, болезни почек и др.
По возрасту и полу – детские болезни, болезни старческого возраста, женские болезни.
Экологический – тропические болезни, болезни Крайнего Севера и др.
В зависимости от уровня поражений молекулярные болезни, хромосомные болезни.
Социальный – профессиональные болезни, болезни военного времени, «болезни цивилизации».
Патогенетический принцип аллергические, воспалительные, опухолевые, обменные и другие болезни.
В зависимости от соотношения структурных и функциональных нарушений – органические и функциональные болезни.
По клиническому течению – острые, подострый и хронические.
В зависимости от методов, которые преимущественно используют для лечения болезней, – терапевтические и хирургические болезни.
Что такое патологический процесс?
Патологический процесс – это последовательность закономерно возникающих в организме реакций на повреждающее действие патогенного фактора. Это сочетание процессов разрушения (повреждения) и защитных компенсаторных реакций, возникающих па разных уровнях организации организма под действием патогенного фактора.
Чем различаются понятия «патологический процесс» и «болезнь»?
Патологический процесс может развиваться па разных уровнях организации: молекулярном, клеточном, тканевом, органном, системном. Болезнь же – это состояние организма. Если патологический процесс достигает уровня организма н целом, т. е. нарушает его жизнедеятельность, то он превращается в болезнь. Поэтому патологический процесс это не обязательно болезнь, однако не может быть болевши без патологического процесса.
Дайте определение понятия «типические патологические процессы».
Типические патологические процессы – это процессы, которые развиваются по одинаковым законам, независимо от причины, локализации, вида животных и индивидуальных особенностей организма. Примерами таких процессов могут быть воспаление, опухолевый процесс, местные расстройства кровообращения, гипоксия, голодание, лихорадка.
Что такое патологическое состояние?
В широком понимании патологическое состояние – это совокупность патологических изменений в организме, возникающих вследствие развития патологического процесса. В узком смысле слова – это стойкое отклонение от нормы, имеющее биологически отрицательное значение для организма (состояние после ампутации конечностей, рубец, потеря зубов и др.).
Как взаимосвязаны патологический процесс и патологическое состояние?
Патологический процесс и патологическое состояние имеют такие же связи, как и категории «движение» и «покой», «динамическое» и «статическое».
Когда врач изучает больного в данный конкретный момент времени, то он изучает патологическое состояние. Когда врач изучает больного в динамике, т. е. изменения патологических состояний, то он изучает патологический процесс (рис. 8).
Возможны следующие варианты взаимоотношений этих двух категорий.
Патологический процесс без патологического состояния. На начальных этапах действия патогенного фактора патологический процесс может развиваться, но благодаря защитным компенсаторным реакциям отклонений от нормы еще нет.
Патологический процесс проявляется патологическими состояниями. Это самый распространенный вариант связи.
Патологическое состояние без патологического процесса- Патологический процесс уже завершен, а патологическое состояние остается надолго.
Что такое патологическая реакция?
Патологическая реакция это неадекватный и биологически нецелесообразный ответ организма или его систем на демпинг обычных или чрезмерных раздражителей. Патологическая реакция является элементом разрушительной, собственно патологической стороны патологического процесса. Примеры: аллергия, патологические рефлексы.
Какие бывают исходы болезней?
Возможные исходы болезней: выздоровление (полное и неполное), рецидив, переход к хроническую форму, смерть.
Что такое выздоровление?
Выздоровление это процесс, который ведет к ликвидации нарушений, вызванных болезнью, н восстановлению нормальных отношений со средой, для человека – прежде всего к восстановлению трудоспособности.
Полное выздоровление – это состояние, при котором исчезают все следы заболеваний и организм полностью восстанавливает свои приспособительные возможности. При неполном выздоровлении выражены последствия болезни. Они остаются надолго или навсегда. Выздоровление обеспечивается срочными (аварийными) и долговременными защитно-компенсаторными реакциями организма.
Что такое ремиссия, рецидив, осложнение?
Ремиссия – это временное улучшение состояния больного, проявляющееся к замедлении или прекращении прогрессирования болезни, частичном обратном развитии или исчезновении клинических проявлений патологического процесса.
Рецидив это новое проявление болезни после кажущегося или неполного ее прекращения.
Осложнение – это вторичный но отношению к имеющейся болезни патологический процесс, возникающий в связи с особенностями патогенеза первичного (основного) заболевания или как непредвиденное следствие проводившихся диагностических и лечебных мероприятий.
Что такое терминальные состояния?
Терминальные состояния – это состояния, пограничные между жизнью и смертью. К ним относятся состояния умирания, включающие несколько стадий: преагонию, агонию, клиническую смерть, биологическую смерть.
Назовите основные исторически сложившиеся направления в учении о болезни.
Гуморальное, солидарное, виталистическое, анатомическое, целлюлярное, функциональное.
Назовите главных представителей гуморального направления в учении о болезни. Как развивается это направление на современном этапе?
Гуморальная патология это система теоретических взглядов, согласно которым основным механизмом развития болезней является нарушение состояния жидкостей организма. Основоположником этого направления является Гиппократ. Его последователями были Гален, Иби-Сина (Авиценна), Парацельс, Рокитанский, Селье.
На современном этапе гуморальное направление находит свое отражение в решении таких проблем, как нарушение гуморальных механизмов регуляции (эндокринология), роль гуморальных факторов в развитии патологических процессов (медиаторы воспаления, регуляторы пролиферации и др.), гуморальные механизмы иммунитета.
Назовите главных представителей солидарного направления в учении о болезни. Кок развивается это направление на современном этапе?
Солидарное направление это система теоретических взглядов, согласно которым сущность болезни состоит в нарушении соотношения и характера движения твердых частиц организма (solidus – твердый). Это направление возникло па основе атомистического учения Демокрита. Основоположником солидарного направления считается древнегреческий врач Асклепиад (II–I в. до н. э.).
Современным этапом развития рассматриваемого направления следует считать молекулярную патологию, которая изучает молекулярные механизмы развития болезней (наследственная патология, молекулярная онкология, иммуногенетика и др.).
В чем сущность клеточной теории патологии Вирхова?
Клеточная (целлюлярная) патология – это направление, которое рассматривает клетку как материальный субстрат болезни, я саму болезнь – как определенную сумму поражений множества отдельных клеток.
Основные положения этой теории были сформулированы в работах Р. Вирхова в 1855–1858 гг. и состоят в следующем.
Болезнь организма это болезнь его клеток.
Болезнь всегда имеет свою локализацию.
Болезнь возникает при одном из трех условий (триада Вирхова): а) гетерометрия, т. е. изменение количества клеток; б) геторохротопия – появление клеток не па своем месте; в) гетерохрония появление клеток не в свое время.
В чем сущность функционального направления в учении о болезни?
Представители этого направления считают, что в основе развития болезней лежат нарушения функциональных связей между отдельными элементами организма.
Основоположниками функционального направления являются Франсуа Мажанди и Клод Бернар.
Во второй половине XIX века в России получила развитие концепция нервизма, которая отводила главенствующую роль в регулировании процессов жизнедеятельности организма и развитии болезней нервной системы. Яркими представителями нервизма были И. М. Сеченов, И. О. Павлов, Н. Н. Введенский, Л. Л. Ухтомский, Л. А. Орбелли, А. Д. Сперанский.
Общая этиология
Что такое этиология?
Этиология – это учение о причинах и условиях возникновения болезней.
Какие философские категории составляют основу этиологии?
В основе этиологии лежат понятия причинности и детерминизма. Причинность – это философская категория, которая отражает объективно существующую связь явлений, среди которых одно явление (причина) при определенных условиях неизбежно вызывает возникновение другого явления (следствия).
Детерминизм – это философское учение об общей, объективной, универсальной взаимосвязи и причинной обусловленности процессов и явлений природы, общества и сознания.
Применительно к этиологии любая болезнь как явление имеет свою причину. Возникновение и развитие болезни происходит не случайно, а подчиняется определенным закономерностям. Поскольку законы возникновения и развития любого явления можно познавать, то принципиально возможным является управление процессами приводы, а следовательно, и болезни.
Что такое причина болезни? Какими свойствами она обладает?
Причиной болезни следует считать тот фактор, без которого она не может возникнуть ни при каких условиях.
Фактор может быть причиной, если обладает тремя свойствами: 1) является материальным, т. е. существует объективно, независимо от сознания; 2) взаимодействует с организмом; 3) придает болезни специфичность (Н. Н. Зайко).
Сколько причин может иметь болезнь?
Если речь идет о болезни как о типическом патологическом процессе или нозологической единице, то можно прийти к заключению о существовании многих причин заболевания. Это так называемый принцип полиэтиологичности. Например, причинами воспаления легких как нозологической единицы могут быть вирусы, стафилококк, пневмококк, грибы, радиация, отравляющие вещества, аспирация и др..
Однако когда речь идет о болезни как заболевании конкретного человека, то принцип полиэтиологичности является неверным. В этих условиях единственно правильным есть утверждение: одна болезнь – одна причина.

Что такое условия возникновения болезни? Как условия могут влиять на развитие болезней?
Условия возникновения болезни – это совокупность различных факторов, среди которых ни один не является абсолютно Необходимым для ее развития. По характеру влияния возникновение болезни все условия разделяют на две группы.
I. Условия, которые усиливают действие причины и таким образом способствуют развитию болезни. Например, причиной острых респираторных, заболеваний являются вирусы, а способствующими условиями – охлаждение, утомление, отсутствие иммунитета. Иногда условия могут иметь решающее значение. Без определенных условий, несмотря на наличие причины, болезнь не возникает (например, аллергия на пищевые продукты).
II. Условия, которые ослабляют действие причины и таким образом препятствуют развитию болезни. К ним относятся рациональное питание, правильная организация режима дня, физическая культура, хороший уход за больным. Иногда условия могут полностью нейтрализовать действие причины (например, наличие естественного или приобретенного иммунитета к тем или иным возбудителям инфекционных болезней).
Как классифицируют этиологические факторы?
Совокупность причин и условий, имеющих отношение к возникновению болезни, получила название этиологических факторов. Этиологические факторы бывают экзогенными (внешними) и эндогенными (внутренними) (рис. 12).
К экзогенным факторам относятся: а) физические – механическое воздействие, радиация, высокая и низкая температуры, электрический ток, перегрузка, невесомость и др.; б) химические неорганические и органические соединения естественного и искусственного происхождения; в) биологические – вирусы, риккетсии, бактерии, простейшие, гельминты, членистоногие; г) психические – слово; д) социальные – уровень развития общества, традиции и др.
Эндогенными факторами являются наследственность, конституция, возраст, пол, реактивность организма.
Что такое факторы риска? Приведите примеры.
Факторы риска – это совокупность факторов, наличие которых в популяции людей статистически достоверно увеличивает заболеваемость определенной болезнью.
Принадлежность тех или иных условий к факторам риска определяют с помощью эпидемиологических методов, которые охватывают большие контингенты людей. Так, было установлено, что факторами риска атеросклероза являются нарушение липидного состава плазмы крови, артериальная гипертензия, возраст, принадлежность к мужскому полу, ожирение, гиподинамия, наследственные факторы, стресс.
Как влияют социальные факторы на возникновение болезней?
Социальными называют факторы, связанные с деятельностью общества, уровнем развития экономики. Различают «болезни цивилизации» и «болезни слаборазвитых стран».
«Болезни цивилизации» связаны с высоким уровнем развития промышленности, с достижением обществом определенного уровня цивилизации. К ним относятся атеросклероз, инфаркт миокарда, гипертоническая болезнь, аллергия, неврозы.
В слаборазвитых странах распространены болезни, в возникновении которых важное значение имеют плохие условия жизни, несоблюдение гигиенических требований, отсутствие специфической профилактики, плохая сопротивляемость организма. Это инфекционные болезни, белково-энергетическая недостаточность и др. Наиболее уязвимым контингентом являются дети.
Действием каких факторов объясняют развитие «болезней цивилизации»?
В развитии «болезней цивилизации» имеют значение: а) загрязнение окружающей среды; б) урбанизация – перемещение больших групп населения из сельской местности в города (невозможность быстрой адаптации вызывает стрессы и развитие болезней); в) гиподинамия; г) изменение характера питания – потребление высокоэнергетических рафинированных продуктов.
Назовите основные направления общей этиологии. В чем их сущность?
Основные направления общей этиологии:
Монокаузлизм. Это течение в патологии, которое признает абсолютное верховенство причины в возникновении болезни. У болезни всегда есть одна причина. Разные условия практически не имеют никакого значения. Это течение возникло но второй половине XIX в. и связано с успехами в микробиологии. Является материалистическим, метафизическим.
Кондиционализм. Это лечение, которое не признает определяющей роли причины возникновении болезни. Его представители считают, что болезнь возникает как следствие сочетания многих равно-значимых факторов, т. е. условий. Выделить из такой совокупности какой-либо один, самый существенный фактор не представляется возможным (принцип полиэтиологичности). Указанная концепция появилась в начале XX в. и является отражением субъективно идеалистических воззрений на болезнь.
Конституционализм. Сторонники этого течения считают, что решающее значение в возникновении болезни принадлежит не патогенным факторам окружающей среды, а самому организму, в частности его наследственности и конституции.
Психосоматическое направление. Полагают, что в основе развития болезней лежат нарушения психической сферы человека, в частности подсознательных психических процессов. Часто соматическая болезнь возникает как результат конфликта между потребностями организма и возможностями их удовлетворения. Эта концепция является развитием учения Фрейда в медицине.
Сущность современных представлений о соотношении причин и условий в возникновении болезней основывается на главных принципах диалектики и детерминизма, которые в патологии раскрываются в сложном переплетении таких противоположностей, как внешнее и внутреннее, наследственное и приобретенное, случайное и необходимое, специфическое и неспецифическое. Ни одно из условий, без которых патогенное свойство возбудителя не проявится, ни даже их совокупность не вызовут заболевание в отсутствие самого возбудителя. Однако и общие закономерности, и необходимость возникновения патологического процесса при действии возбудителя проявляются в каждом единичном случае только при наличии необходимых для этого условий. При этом специфические особенности болезни (ее форма, течение и т. д.) зависят уже не столько от возбудителя, сколько от комплекса условий, прежде всего от общего состояния организма, его генетической предрасположенности и др. При таком рассмотрении каждое из условий по отношению к определенной особенности болезни выступает уже как причина.
Общий патогенез
Что такое патогенез?
Патогенез – это учение о механизмах развития, течения и исхода болезни.
На какие периоды делится патогенез болезни?
Различают четыре периода: 1) латентный (инкубационный); 2) продромальный; 3) период выраженных клинических признаков; 4) исход болезни. В латентный период еще отсутствуют какие-либо клинические признаки. Его продолжительность – от нескольких секунд до многих лет (для лепры – 20 лет). В продромальный период появляются некоторые неспецифические признаки болезни.
Как взаимосвязаны причина и патогенез болезни?
Существует три варианта связей между причиной и патогенезом.
Этиологический фактор играет роль толчка и включает патогенез. Для течения патогенеза дальнейшее существование причины не является обязательным (ожоги, лучевая болезнь).
Сосуществование причины и патогенеза. Патогенез продолжается до тех пор, пока действует этиологический фактор (большинство инфекционных болезней).
Персистенция этиологического фактора. Агенты, вызвавшие болезнь, задерживаются в организме дольше, чем продолжается патогенез. При этом свойства этиологического фактора могут меняться под влиянием организма (бактерионосительство после инфекционной болезни).
Сочетание каких процессов и явлений составляет основу патогенеза?
Патогенез болезни всегда включает два типа процессов и явлений. С одной стороны, это повреждение, разрушение, т. е. собственно патологические изменения и процессы. Они ведут к нарушениям гомеостаза. С другой, – это защитные, приспособительные реакции и процессы. Они направлены на устранение нарушений гомеостаза, возникающих под влиянием патогенных факторов и разрушительных процессов в организме.
Что такое адаптация и компенсация? В чем общность и различие этих понятий?
Адаптация – это приспособление организма и его структур к изменяющимся условиям внешней среды. Адаптация обеспечивает сохранение гомеостаза и предупреждает повреждение в условиях действия факторов окружающей среды.
Компенсация – это состояние, которое развивается как результат реализации компенсаторных реакций и процессов, направленных на восстановление нарушенного гомеостаза вследствие действия патогенных факторов. Компенсация ликвидирует последствия повреждения.
Основу адаптации и компенсации составляют одни и те же механизмы, которые называют защитно-приспособительными, или защитно-компенсаторными.
Различие между этими понятиями состоит в том, что адаптация развивается при увеличении интенсивности действия обычных факторов внешней среды. Повреждение еще не произошло, а показатели гомеостаза пребывают на крайних границах нормы. Компенсация же развивается при действии патогенных факторов, когда происходит повреждение, а показатели гомеостаза выходят за крайние границы нормы.
Как происходит становление адаптации и компенсации? Различают два этапа развития этих состояний.
I. Этап немедленной адаптации и компенсации. Происходит мобилизация существующих механизмов и резервов, в результате чего увеличивается нагрузка на единицу функционирующей системы, развивается ее гиперфункция. На этом этапе события разворачиваются по такой схеме: действие патогенного фактора нарушение гомеостаза восприятие нарушений гомеостаза регуляторные центры немедленные защитные реакции (специфические и неспецифические) гиперфункция соответствующих структур, поддерживающих гомеостаз.
II. Этап долговременной адаптации и компенсации. Его основу составляет увеличение мощности систем, ответственных за адаптацию и компенсацию. Это достигается увеличением количества структур, обеспечивающих гиперфункцию, т. е. развивается гипертрофия. При этом нагрузка на единицу функционирующей системы уменьшается до нормы. На клеточном уровне развивается следующая цепь событии.
Гиперфункция нарушение внутриклеточного гомеостаза активация генома увеличение синтеза соответствующих белков гипертрофия клетки.
Сравнительная характеристика срочных и долговременных механизмов адаптации и компенсации:
Срочные механизмы
Долговременные механизмы

Мобилизация существующих механизмов
Увеличение мощности компенсаторных механизмов

Использование существующего резерва структур
Увеличение количества структур (гипертрофия)

Увеличение интенсивности функционирования структур
Уменьшение интенсивности функционирования структур до нормы

Что такое причинно-следственные отношения в патогенезе? Какие существуют варианты этих отношений?
Разные события, которые происходят в организме в процессе развития болезни, находятся между собой в определенных причинно-следственных отношениях, т. е. одно и то же явление патогенеза одновременно является следствием одних событий и причиной других.
Различают следующие типы таких отношений.
1. «Прямая линия». События в патогенезе развиваются но прямой линии, когда одно явление является следствием предыдущего и причиной следующего (рис. 14).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Рис. 14. Пример «прямой линии» в патогенезе
2. Разветвленные типы. К ним относятся дивергенция и конвергенция. При дивергенции определенные события патогенеза имеют много следствий. Например, при сахарном диабете отсутствие инсулина как центральное звено патогенеза имеет своим следствием нарушения углеводного, жирового, белкового, водно-солевого обменов и кислотно-основного состояния (рис. 15).
При конвергенции разные события патогенеза ведут к одному и тому же следствию. Например, при воспалении в разных клетках и в плазме крови образуются различные биологически активные вещества (гистамин, серотонин, простагландины, кинины). Все они вызывают расширение артериол и патогенезе (артериальную гиперемию) и повышают проницаемость сосудов.
3. «Порочный круг» (circulus vitiosus). Это такой тип причинно-следственных отношений, когда определенные явления патогенеза через определенную последовательность событий приводят к усилению самих себя. Указанный вариант является самым опасным, потому что он самоподдерживает патогенез болезни и усугубляет се течение.
Приведите примеры развития патогенеза по типу «порочного круга».
В патогенезе любого шока большое значение имеет уменьшение артериального давления. Возникающая артериальная гипотензия является причиной кислородного голодания. Гипоксия головного мозга приводит к угнетению сосудодви-гательного центра и еще большему снижению артериального давления (круг замкнулся).
В стадии декомпенсации при перегревании повышается температура тела. Это приводит к увеличению скорости всех биохимических реакций в организме, в том числе окислительных. В результате этого возрастает теплопродукция и, как следствие, еще больше увеличивается температура тела (рис. 18).
Что такое главное звено патогенеза?
Главное звено патогенеза – это процесс, который необходим для развертывания всех остальных. Он развивается под действием этиологического фактора и определяет специфику болезни. Своевременная ликвидация главного звена приводит к устранению патологического процесса в целом. На этом основан главный принцип патогенетического лечения болезней.
Так, при сахарном диабете главным звеном патогенеза является недостаток инсулина. Ликвидация его (введение гормона) приводит к исчезновению других проявлений болезни (гипергликемии, глюкозурии, полидипсии, кетонемии, комы).
Что понимают под специфическими и неспецифическими механизмами патогенеза?
В патогенезе всегда сочетаются специфические и неспецифические процессы и механизмы.
Специфические всецело зависят от свойств и особенностей причины и определяют основные характеристики болезни. Поиск специфических признаков лежит в основе распознавания (диагностики) болезней.
Неспецифические определяются генетически детерминированными свойствами самого организма, закрепленными в эволюции. Это механизмы стандартного ответа на любой патогенный фактор. Они направлены на увеличение резистентности организма к повреждению и осуществляются при участии нервной и эндокринной регуляторных систем. В связи с этим выделяют нервные (парабиоз, патологическая доминанта, нарушения корково-висцеральных отношений, нейродистрофический процесс) и эндокринные (стресс) неспецифические механизмы патогенеза.
Какие существуют связи между местными и общими явлениями в патогенезе?
Возможно существование двух типов связей между местным и общим в патогенезе.
I. Первично развиваются местные нарушения. Они при соответствующих условиях могут приводить к общим изменениям и организме.
Так, воспаление, опухоли, ожоги являются местными нарушениями. Однако, если их выраженность достигает определенного уровня, они могут вызывать развитие общих нарушений – лихорадки, кахексии, ожоговой болезни.
II. Первично развиваются общие нарушения. Они могут проявляться местными изменениями.
Так, при сахарном диабете (общем заболевании) вторично развиваются местные процессы – фурункулы, поражения сосудов, нервов, почек, сетчатки глаза. Общие изменения липидного обмена в организме часто ведут к развитию атеросклероза, что может проявляться такими местными поражениями, как инфаркт миокарда, инсульты, гангрена нижней конечности и др.
Как взаимосвязаны структурные и функциональные нарушения в патогенезе?
В основе любых функциональных нарушений лежат структурные изменения на разных уровнях биологической организации – молекулярном, субклеточном, клеточном и т. д. Отсюда следует, что чисто функциональных болезней нет. С другой стороны, функциональные нарушения, возникающие в патогенезе, могут быть причиной развития вторичных структурных изменений. Так, гиперфункция клеток и органов (функциональные изменения) закономерно приводит к их гипертрофии (структурные изменения).
Патогена дія факторів зовнішнього середовища
Що таке механічна травма? Які загальні порушення можуть обумовлюватись механічною травмою?
Механічна травма – це повреждение ткани твердым телом или распространением взрывной волны. Местно травма может проявляться в виде разрывов, ушибов, переломов, раздавливания или их комбинации. Часто механическая травма сочетается с кровопотерей, повреждением нервных стволов и кожных покровов. Наиболее тяжелыми общими проявлениями травмы являются травматический шок и синдром длительного раздавливания (краш-синдром).
Какие патологические процессы могут развиваться при действии на организм термических факторов?
При общем действии на организм высокой температуры может развиваться гипертермия (перегревание), при местном – ожоги. Длительное пребывание организма в условиях низкой температуры может приводить к развитию гипотермии, местное же действие низкой температуры является причиной отморожения.
В развитии гипер- и гипотермии выделяют две стадии: компенсации и декомпенсации. В первую стадию благодаря защитно-компенсаторным реакциям организма температура ядра тела не меняется, несмотря на действие термических факторов. Если указанные реакции будут недостаточны, то наступает стадия декомпенсации, основным признаком которой является выход температуры тела за пределы нормы.
Как изменяется теплопродукция и теплоотдача в разные стадии гипо- и гипертермии?
Патологический процесс
Теплопродукция
Теплоотдача

Гипотермия



Стадия компенсации
Увеличивается
Уменьшается

Стадия декомпенсации
Уменьшается
Увеличивается

Гипертермия



Стадия компенсации
Уменьшается
Увеличивается

Стадия декомпенсации
Увеличивается
Уменьшается

Какие защитно-компенсаторные реакции развиваются при гипотермии?
При гипотермии защитно-компенсаторные реакции развиваются в Двух направлениях.
I. Реакции, направленные на ограничение теплоотдачи: а) спазм периферических сосудов; б) уменьшение потоотделения; в) изменение позы и другие поведенческие реакции, уменьшающие площадь открытых поверхностей тела; г) повышение теплоизоляционных свойств шерсти у животных за счет сокращения гладких мышц, поднимающих волосы (у человека сохранилась рудиментарная реакция – «гусиная кожа»).
II. Реакции, направленные на повышение теплопродукции: а) увеличение сократительного термогенеза (повышение тонуса скелетных мышц, мышечная дрожь, произвольные движения); б) увеличение несократительного термогенеза (усиление окислительных процессов, разобщение окисления и фосфорилирования).
Какими собственно патологическими изменениями проявляется стадия декомпенсации при гипотермии?
Главным признаком этой стадии является понижение температуры ядра тела, что закономерно приводит к уменьшению скорости всех биохимических реакций в организме, в том числе и процессов биологического окисления. При этом резко уменьшается потребление кислорода и образование АТФ в клетках. Дефицит энергии приводит к угнетению жизненно важных функций организма: деятельности ЦНС, дыхания, кровообращения, в результате чего развивается кислородное голодание. Гипоксия, в свою очередь, усугубляет дефицит АТФ – замыкается «порочный круг», приводящий в конечном итоге к смерти.
Какие защитно-компенсаторные реакции развиваются при гипертермии?
При гипертермии защитно-компенсаторные реакции направлены на увеличение теплоотдачи. К ним относятся: 1) расширение периферических сосудов; 2) увеличение потоотделения; 3) реакции, направленные на увеличение площади открытой поверхности тела (изменение позы, поведенческие реакции); 4) тепловая одышка у животных.
Какими собственно патологическими изменениями проявляется стадия декомпенсации при гипертермии?
Основным признаком второго периода перегревания – стадии декомпенсации является повышение температуры тела. Оно сопровождается резким возбуждением ЦНС, усилением дыхания, кровообращения и обмена веществ. Дальнейшее повышение температуры тела и перевозбуждение нервных центров могут закончиться их истощением, нарушением дыхания, функции сердца и снижением артериального давления. Развивается гипоксия.
В результате обильного потоотделения развивается обезвоживание, нарушается электролитный обмен. Сгущение крови и повышение ее вязкости создают дополнительную нагрузку на аппарат кровообращения и способствуют развитию недостаточности сердца. На фоне нарастающих явлений кислородного голодания появляются судороги, наступает смерть.
Острое перегревание с быстрым повышением температуры тела получило название теплового удара.
Какие общие изменения могут возникать при ожогах?
Комплекс общих изменений в организме, возникающих при обширных и глубоких ожогах, носит название ожоговой болезни.
Различают следующие стадии ожоговой болезни: ожоговый шок, ожоговая токсемия, ожоговая инфекция, ожоговое истощение, исход.
В развитии ожогового шока главная роль принадлежит болевому фактору. Этим, в частности, объясняется весьма продолжительная эректильная фаза (фаза возбуждения) шока.
Ожоговые токсины появляются в организме в результате нарушения обмена веществ, но больше всего их образуется на месте повреждения. Из поврежденных тканей в общий кровоток поступают денатурированный белок и токсические продукты его ферментативного гидролиза.
Интоксикация организма усиливается инфекцией. Ее источником являются поврежденные ткани и содержимое кишок. Это осложнение объясняется снижением барьерных свойств организма, в частности гибелью кожи, нарушением функции системы мононуклеарных фагоцитов, изменением защитных свойств слизистой оболочки кишок.
Большое значение в патогенезе ожоговой болезни имеют обезвоживание и нарушения электролитного обмена. Потеря белков и жидкости происходит главным образом на месте поражения как результат повышения проницаемости сосудистой стенки. Сгущение крови и повышение ее вязкости затрудняют кровообращение и работу сердца.
Ожоговое истощение характеризуется прогрессирующей кахексией, отеками, анемией, дистрофическими изменениями во внутренних органах, осложнениями (пневмонией, гломерулонефритом), недостаточностью коркового вещества надпочечников.
В процессе выздоровления происходит полное отторжение некротических тканей, заполнение дефекта грануляциями, рубцевание и эпителизация.
Какие виды ионизирующего излучения могут оказывать патогенное действие на организм?
Патогенным действием обладают все виды ионизирующего излучения: корпускулярные ((- и (-частицы, нейтроны, протоны) и электромагнитные волны (рентгеновское, гамма-излучение). Механизмы действия ионизирующей радиации на клетки и последствия облучения организма представлены на рис. 19.
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Рис. 19. Механізми патогенної дії іонізуючого випромінення
От чего зависит чувствительность тканей к действию ионизирующей радиации?
Главным фактором, определяющим чувствительность тканей к ионизирующей радиации, является способность клеток к делению и его интенсивность. Следовательно, самой высокой радиочувствительностью обладают ткани, в которых процессы деления клеток выражены наиболее интенсивно. Это в первую очередь кроветворная и лимфоидная ткани, где обновление клеток происходит постоянно. Следующей в рассматриваемом ряду стоит эпителиальная ткань, в особенности эпителий пищеварительной трубки и половых желез, а также покровный эпителий кожи, затем – эндотелий сосудов; последние в этом ряду – хрящевая, мышечная и нервная ткани.
В чем сущность прямого повреждающего действия ионизирующей радиации на клетки?
Под прямым повреждающим действием ионизирующей радиации понимают непосредственное ее действие на макромолекулы и надмолекулярные структуры клеток. Энергия ионизирующей радиации, превышающая энергию внутримолекулярных и внутриатомных связей, вызывает ионизацию молекул, разрыв наименее прочных связей, образование свободных радикалов и т. д.
Структурными проявлениями прямого действия радиации являются разрыв хромосом, расщепление молекул ДНК, РНК, набухание органоидов клетки.
Подсчитано, что прямое действие радиации обусловливает около 45 % суммарного биологического ее эффекта.
В чем сущность непрямого повреждающего действия ионизирующей радиации на клетки? Что такое радиолиз воды?
Непрямое повреждающее действие ионизирующей радиации обусловлено образованием в клетке большого количества свободных радикалов. Основным их источником являются молекулы воды. Процесс образования свободных радикалов водорода и гидроксила из воды под влиянием радиации получил название радиолиза воды.
Радиолиз воды:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
Образование вторичных свободных радикалов:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
Образовавшиеся свободные радикалы взаимодействуют друг с другом, в результате чего образуются так называемые вторичные свободные радикалы и гидропероксиды. Их накопление ведет к быстрой активации процессов свободнорадикального окисления азотистых оснований ДНК и РНК, белков-ферментов (особенно сульфгидрильных групп, входящих а состав активных центров), липидов, аминокислот.
На долю непрямого действия приходится 55 % суммарного биологического эффекта ионизирующей радиации.
Что такое радиотоксины?
Радиотоксины – это продукты свободнорадикального окисления, образующиеся в тканях под действием радиоактивного облучения. Наибольшее значение в патогенезе лучевых поражений имеют липидные радиотоксины (липидные гидропероксиды, эпоксиды, альдегиды, кетоны). Являясь промежуточными и конечными продуктами пероксидного окисления липидов, они накапливаются в мембранах клеток и нарушают их барьерные свойства.
Кроме того, в облученных клетках из некоторых аминокислот тирозин, триптофан) образуются так называемые хиноновые радиотоксины. Они являются химическими мутагенами, угнетают активность многих ферментов.
Радиотоксины, попадая из поврежденных клеток в кровь, оказывают патогенное действие и на удаленные от места их образования органы и ткани. Этим, в частности, объясняются общие нарушения в организме при местных лучевых поражениях.
Фактори, що сприяють і перешкоджають розвитку променевих ушкоджень.
Розвитку променевих уражень сприяє підвищення температури, збільшення напруження кисню і вмісту води в тканинах. В цих умовах збільшується швидкість вільнорадикальних реакцій, і як наслідок, непряма пошкоджуюча дія іонізуючої радіації. І навпаки, зниження температури, кисневе голодування і обезводнення є факторами, які сповільнюють розвиток променевого ураження.
Захисно-компенсаторні механізми в клітинах направлені на попередження і ліквідацію променевого ураження. Радіопротектори.
Для защиты клеток от лучевого поражения наибольшее значение имеют антиоксидантные системы и механизмы репарации ДНК.
Радиопротекторами называют вещества, введение которых предупреждает или уменьшает степень развития лучевых поражений. Наиболее изучены сегодня с этой точки зрения антиоксиданты и препараты, являющиеся донаторами сульфгидрильных групп. При использовании последних достигается эффект защиты собственных SH-групп, входящих в состав активных центров многих ферментов.
Назовите формы и стадии развития острой лучевой болезни.
В зависимости от поглощенной дозы облучения выделяют три формы острой лучевой болезни: костномозговую (поглощенная доза – от 0.5 до 10 Гр), кишечную (от 10 до 50 Гр) и мозговую (от 50 до 200 Гр).
В клинике костномозговой формы различают 4 периода: 1) период первичных реакций (продолжительность – 1–2 суток); 2) период мнимого благополучия (несколько суток); 3) период выраженных клинических признаков; 4) исход.
Какие синдромы наиболее характерны для периода выраженных клинических признаков острой лучевой болезни? Каков их патогенез?
1. Гематологический синдром. Проявляется панцитопенией, т. е. уменьшением содержания в крови всех форменных элементов. Раньше всего исчезают из крови лимфоциты. Лимфопению можно обнаружить уже в период мнимого благополучия. Затем уменьшается содержание гранулоцитов (нейтропения), затем – тромбоцитов (тромбоцитепения) и, наконец, эритроцитов (анемия).
Развитие панцитопении обусловлено поражением красного костного мозга и естественной гибелью зрелых форменных элементов, содержащихся в крови. Поскольку продолжительность жизни разных клеток крови неодинакова, то сначала уменьшается содержание короткоживущих форменных элементов – лимфоцитов, нейтрофилов, и значительно позже – эритроцитов.
2. Геморрагический синдром. Повышенная кровоточивость при острой лучевой болезни обусловлена следующими факторами: а) тромбоцитопенией; б) лучевым повреждением эндотелия сосудов; в) повышением проницаемости сосудистой стенки под действием биогенных аминов (гистамина, серотонина), высвобождаемых тканевыми базофилами в условиях облучения; г) нарушением свертываемости крови в результате выделения тканевыми базофилами больших количеств гепарина.
3. Инфекционные осложнения. Их развитие связано с нарушением внешних барьеров организма (повреждение покровного эпителия кожи, эпителия слизистой оболочки полости рта, глотки, кишок) и лейкопенией, результатом которой является нарушение иммунных реакций организма (иммунологическая недостаточность) и фагоцитоза.
4. Аутоиммунные реакции. Причиной их возникновения является появление аутоантигенов в облученных тканях. Радиационные аутоантигены представляют собой собственные тканевые белки, измененные под действием ионизирующего излучения.
5. Астенический синдром. Включает в себя сложный комплекс клинических признаков, возникающих в результате функциональных нарушений центральной нервной системы (общая слабость, головокружения, обмороки, сонливость днем, бессонница ночью и др.).
6. Кишечный синдром. Проявляется нарушениями функции кишок (поносы, спастические боли). Развивается вследствие повреждения эпителия слизистой оболочки.
Назовите наиболее важные отдаленные последствия действия на организм ионизирующей радиации.
К таким последствиям относятся мутации в половых и соматических клетках.
Первые могут проявляться в следующих поколениях развитием наследственных болезней, вторые – возникновением злокачественных опухолей (лейкозы, рак) через много лет после облучения.








Вплив зниженого атмосферного тиску.
Влияние пониженного атмосферного давления человек испытывает по мере подъема на высоту: в самолете, в горах. На организм человека в этих условиях действуют следующие патогенные факторы.
1. Собственно уменьшение атмосферного давления. Этот фактор вызывает развитие синдрома декомпрессии, который проявляется болью в ушах и лобных пазухах в результате расширения воздуха, заполняющего их полости; метеоризмом; кровотечениями из носа вследствие разрыва мелких сосудов.
2. Уменьшение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе является причиной развития кислородного голодания (гипоксии).
Когда человек испытывает действие повышенного атмосферного давления? Какие патогенные факторы действуют на организм в этих условиях?
Влияние повышенного атмосферного давления человек испытывает при погружении под воду во время водолазных и кессонных работ. При этом на организм человека действуют следующие патогенные факторы.
1. Собственно повышение атмосферного давления (компрессия). Этот фактор вызывает вдавление барабанных перепонок, в результате чего может появляться боль в ушах. При резком и очень быстром повышении атмосферного давления возможен разрыв легочных альвеол. В условиях компрессии в крови и тканях организма растворяется дополнительное количество газов (сатурация).
2. Азот оказывает патогенное действие при дыхании сжатым воздухом. Это проявляется в нарушении деятельности ЦНС: сначала легкое возбуждение, напоминающее эйфорию («глубинный восторг»), в дальнейшем – явления наркоза и интоксикации.
Указанные нарушения объясняются тем, что в результате сатурации количество азота в организме возрастает в несколько раз, причем больше всего он накапливается в органах, богатых жировой тканью, в частности, в тканях головного мозга, содержащих большое количество липидов. Азот в высоких концентрациях оказывает наркотическое действие, напоминающее действие оксида азота (I) («веселящего газа»).
Во избежание неблагоприятного действия азота этот газ в дыхательной смеси заменяют гелием. Получают смесь гелиокс.
3. Кислород при повышении атмосферного давления обладает токсическим действием. Это связано в первую очередь с тем, что в условиях гипероксии активируются процессы свободнорадикального окисления, вызывающие повреждение клеток (подробно см. разд. 11).
Кроме того, как считают, при гипероксии нарушается выведение из тканей углекислого газа, что вызывает своеобразное их «удушение».
Что такое болезнь декомпрессии и взрывная декомпрессия?
Болезнь декомпрессии возникает при быстром возвращении человека в условия нормального атмосферного давления после водолазных работ, работ в кессонах (кессонная болезнь). При этом растворенные в крови и тканях газы (азот, кислород) в большом количестве переходят в газообразное состояние, образуя множество пузырьков, – происходит десатурация. Пузырьки газов, задерживаясь в крови и тканях, могут закупоривать кровеносные сосуды, оказывая давление на клетки, раздражая рецепторы (газовая эмболия).
Клиническая картина такой болезни определяется локализацией газовых пузырьков. Наиболее часто отмечается боль в суставах, зуд кожи; в тяжелых случаях – нарушения зрения, паралич, потеря сознания.
Во избежание подобных нарушений декомпрессию следует проводить медленно, чтобы скорость образования газов не превышала возможности легких по их выведению.
Взрывная декомпрессия возникает в случае быстрого перепада атмосферного давления от нормального к пониженному, что бывает при разгерметизации высотных летательных аппаратов (самолетов, космических кораблей). В развитии этого синдрома имеет значение баротравма легких, сердца и крупных сосудов вследствие резкого повышения внутрилегочного давления. Разрыв альвеол и сосудов способствует проникновению газовых пузырьков в кровеносную систему (газовая эмболия). В самых крайних случаях происходит мгновенная смерть вследствие закипания крови и других жидкостей организма, а также в результате молниеносной формы гипоксии.
Какие патогенные факторы действуют на организм во время космического полета?
1. На динамическом участке полета, т. е. при старте и приземлении космического корабля, человек подвергается действию перегрузок, вибрации, шума.
Перегрузка – это сила, действующая на организм во время движения с ускорением.
В зависимости от характера движения различают прямолинейное и радиальное ускорения, от отношения к продольной оси тела – поперечные и продольные перегрузки.
Ведущим в механизме действия перегрузок является смещение органов и жидких сред в направлении, обратном движению. Если действие перегрузок совпадает с продольной осью тела, то резкое и опасное перераспределение крови происходит в системе мозгового кровообращения. В одних случаях это переполнение кровью сосудов головного мозга и кровоизлияния, в других – ишемия мозга.
В космических полетах тело космонавта ориентировано по отношению к движению таким образом, чтобы действие перегрузок не совпадало с продольной осью тела, а было направлено поперечно.
2. В орбитальном полете человек подвергается действию невесомости и гипокинезии.
Периоду адаптации к невесомости предшествует период острой реакции: нарушается чувствительность (дезориентация, иллюзорные ощущения, головокружения), точность, сила и координация движений; появляются вегетативные нарушения (тошнота, рвота, слюнотечение, неустойчивость пульса и артериального давления). Причина этих расстройств – в нарушении функции анализаторов вследствие извращенной афферентации с рецепторных зон вестибулярного аппарата, кожи, органа зрения, проприорецепторов.
Наиболее выраженные адаптивные изменения происходят в системе кровообращения и опорно-двигательном аппарате.
В результате выпадения гидростатической составной кровяного давления происходит перераспределение крови с увеличением кровенаполнения сосудов верхней половины туловища. Усиленное выведение натрия и воды через почки ведет к уменьшению объема циркулирующей крови, уменьшается нагрузка на сердце.
Невесомость и гипокинезия являются причиной выведения из организма кальция и фосфора, вследствие чего изменяется структура костей, развивается остеопороз. Отмечается уменьшение массы скелетных мышц, снижается сила их сокращений, появляются признаки атрофии.
От каких факторов зависит повреждающее действие электрического тока?
Повреждающее действие электрического тока определяют следующие факторы.
1. Физические параметры электрического тока: переменный или постоянный (при напряжении свыше 500 В более опасен постоянный ток), частота переменного тока (наиболее опасен ток городской сети – 50 Гц), напряжение и сила электрического тока. Существует прямая зависимость между напряжением и силой тока, с одной стороны, и повреждающим его действием, с другой.
2. Путь прохождения тока в организме. Самым опасным является прохождение электрического тока через сердце и головной мозг. В этих случаях может наступить смерть в результате фибрилляции сердца или центральной остановки дыхания.
3. Физиологическое состояние организма. Имеют значение: а) состояние кожных покровов (при увлажнении или повреждении кожи степень поражений электрическим током увеличивается); б) общее состояние (повреждающее действие тока возрастает при перегревании, охлаждении, кровопотере и др.); в) адаптация к электрическому току (люди, работающие с током, менее чувствительны к его действию).
Каким местным действием на ткани обладает электрический ток?
Электрический ток оказывает на ткани электротермическое (ожоги), электрохимическое (электролиз), электромеханическое (разрыв тканей) действие.
Что может быть непосредственной причиной смерти при действии электрического тока на организм?
1. Фибрилляция сердца. При прохождении тока через сердце возникают частые асинхронные сокращения отдельных мышечных волокон миокарда желудочков, что приводит к асистолии и остановке сердца.
2. Центральная остановка дыхания. Возникает при прохождении тока через структуры головного мозга, регулирующие внешнее дыхание. Смерть наступает в результате паралича дыхательного центра.
3. Периферическая остановка дыхания. Возникает в результате судорог дыхательной мускулатуры, спазма голосовых связок.
Чем проявляется патогенное действие на организм инфракрасного и ультрафиолетового излучения?
Инфракрасное излучение обладает тепловым эффектом, поэтому при интенсивном воздействии на ткани может вызывать термические ожоги.
Ультрафиолетовое излучение обладает тепловым, фотохимическим и слабым ионизирующим действием.
При местном его влиянии может развиваться эритема (покраснение). Вначале она кратковременна, появляется через несколько минут и быстро проходит. Возникает рефлекторно и связана с тепловым действием ультрафиолетового излучения (первичная эритема). Через несколько часов появляется стойкое покраснение с явлениями отека, болью, общими изменениями (слабость, головная боль, интоксикация). Это вторичная эритема. Она обусловлена образованием и высвобождением в ткань биологически активных веществ (гистамина, серотонина, кининов, простагландинов), а также образованием токсических продуктов при распаде тканевых белков, вызванном ультрафиолетовым излучением.
Кроме того, длительное воздействие ультрафиолетового излучения может иметь генетические последствия: мутации, развитие злокачественных опухолей кожи и поверхностных тканей.
Что такое фотосенсибилизация?
Фотосенсибилизация – это повышение чувствительности организма к повреждающему действию ультрафиолетового излучения. Вещества, вызывающие эффект фотосенсибилизации, получили название фотосенсибилизаторов,
Различают экзогенные (эозин, риванол, акридин, хинин, сульфаниламиды) и эндогенные (желчные кислоты, гематопорфирины, холестерин, билирубин) фотосенсибилизаторы.
Полагают, что под влиянием фотосеисибилизаторов ультрафиолетовые лучи начинают взаимодействовать с теми молекулами тканей, с которыми в отсутствие фотосенсибилизаторов не взаимодействуют. Кроме того, есть основания полагать, что в этих условиях ускоряется прохождение энергии ультрафиолетовых лучей по углеродным скелетам биологических молекул.
Роль спадковості і конституції в патології
Спадкові і вроджені хвороби.
Спадкові хвороби – це хвороби, обумовлені порушеннями спадкової інформації (мутаціями), які передаються від батьків дітям.
Вродженими називають хвороби, які організм одержав в період внутріутробного розвитку. Вони можуть обумовлюватись (тератогеними) факторами.
Класифікація спадкових хвороб.
В залежності від об’єму порушеної генетичної інформації спадкові хвороби ділять на три типи: 1) моногенні; 2) полігенні (мультифакторіальні); 3) хромосомні.
Що таке мутації? Як вони класифікуються?
Мутація – це несподівана зміна генетичної інформації. Це стійке скачкоподібна зміна в спадковому апараті клітини, не пов’язане з звичайною рекомбінацією генетичного матеріалу.
Классификация мутаций.
I. По причинам возникновения мутации бывают спонтанными и индуцированными. Спонтанные возникают при действии обычных факторов внешней среды, а индуцированные вызывают искусственно, действуя факторами, получившими название мутагенов.
II. По локализации мутации могут быть соматическими (возникают в соматических клетках) и статевими (возникают в половых клетках). Соматические мутации проявляются только в организме, который является хозяином клеток, получивших мутацию. Половые мутации могут проявляться только в последующих поколениях. Именно они являются причиной наследственных болезней.
III. По значению для организма мутации бывают полезными и вредными. Последние подразделяют на летальные (несовместимые с жизнью) и нелетальные.
IV. В зависимости от объема генетического материала, претерпевшего мутацию, выделяют; а) геномные (изменение количества хромосом); б) хромосомные (изменение структуры хромосом); в) генные (изменение структуры гена) мутации.
Что может быть причиной мутации?
Факторы, являющиеся причиной мутаций, называют мутагенами. В зависимости от происхождения мутагены подразделяют на три группы.
1. Физические. К ним относятся все виды ионизирующего излучения, ультрафиолетовое излучение, повышенные температуры.
2. Химические. Основными их представителями являются: а) дезаминирующие агенты (азотистая кислота и другие нитросоединения); б) алкилирующие вещества – агенты, способные переносить на молекулу ДНК алкильные группы (метиловую, этиловую и др.); в) соединения – аналоги азотистых оснований (5-бромурацил, 2аминопурин и др.); г) соединения, встраивающиеся в молекулу ДНК и вызывающие ее деформацию (акридин и его производные).
3. Биологические мутагены – вирусы.
Какие нарушения в геноме клеток могут возникать при действии мутагенов?
Действие мутагенов может вызывать следующие нарушения.
1. Инактивирующие повреждения. Это повреждения ДНК, при которых невозможна ее репликация. Если такие повреждения не ликвидируются соответствующими системами репарации, то клетка погибает.
2. Собственно мутагенные повреждения. Это повреждения, которые не нарушают репликацию ДНК, но изменяют последовательность азотистых оснований в ее цепях.
Большинство мутагенов вызывает как инактивирующие, так и собственно мутагенные повреждения ДНК.
I этап – разрезание цепи ДНК. Осуществляется эндонуклеазами.
II этап – удаление поврежденного участка (эксцизия). Происходит под действием экзонуклеаз.
III этап – синтез ДНК на интактной матрице. Осуществляется ДНК-полимеразой.
IV этап – «сшивание». Происходит под действием лигазы.
моногенні спадкові хвороби.
Моногенні наследственные болезни – это болезни человека, наследование которых происходит по законам Менделя. Их причиной являются генные мутации, т. е. мутации, ограниченные одним геном.
Назовите типы наследования моногенных болезней.
1. Аутосомно-доминантный тип. При этом типе наследования патологический ген проявляет себя всегда, независимо от состояния, в котором он пребывает – гомо- или гетерозиготном.
Выделяют также неполное доминирование, когда степень проявления доминантного гена в гомозиготном состоянии – максимальна, а в гетерозиготном – минимальна.
2. Аутосомно-рецессивный тип. В этом случае мутантный патологический ген проявляет себя только в гомозиготном состоянии.
3. Наследование, сцепленное с полом. Чаще всего имеет место сцепление с Х-хромосомой. Патологический ген находится в Х-хромосоме и проявляется всегда у мужчин (у них только одна Х-хромосома), а у женщин, если мутантный ген рецессивный, может проявляться только в гомозиготе (такая ситуация бывает очень редко).
Приведите примеры наследственных болезней, которые передаются по аутосомно-доминантному типу.
По аутосомно-доминантному типу наследуются различные скелетные и другие аномалии, не препятствующие размножению, не сокращающие продолжительность жизни, и поэтому мало подверженные отбору. Такими аномалиями могут быть короткопалость, многопалость, сросшиеся и искривленные пальцы, искривление ногтей, отсутствие боковых резцов, близорукость, дальнозоркость, астигматизм. Из тяжелых болезней по доминантному типу передаются врожденная катаракта, отосклероз, некоторые формы мышечной атрофии, прогрессирующая хорея Геттингтона, ахондроплазия, множественный полипоз толстой кишки, нейрофиброматоз (болезнь Реклингаузена).
Приклади спадкових хворіб, які передаються по аутосомно-рецессивному типу.
К этой группе болезней относятся дефекты аминокислотного обмена (фенилкетонурия, альбинизм, алкаптонурия), врожденная глухонемота, микроцефалия, пигментный ретинит. По такому же типу наследуются ферментопатии (дефицит фермента и блок на определенном этапе метаболизма). Ряд наследственных заболеваний связан с нарушением синтеза неферментных белков, например факторов свертывания крови (коагулопатии), транспортных белков, белково-пептидных гормонов.
Приклади наследственных болезней, которые передаются по типу, сцепленному с полом.
Большинство патологических генов, связанных с Х-хромосомой, рецессивны. Это значит, что в более выгодном положении находятся женщины, у которых наличие Х-хромосомы с патологическим геном компенсируется второй нормальной Х-хромосомой. Следовательно, болезнь проявляется только у мужчин, в то время как женщины остаются здоровыми, являясь, однако, носителями патологического признака.
По такому типу наследуются гемофилия, дальтонизм, атрофия зрительных нервов, юношеская глаукома, отсутствие сумеречного зрения. В отличие от перечисленных болезней ген витамин D-резистентного гипофосфатемического рахита сцеплен с Х-хромосомой, но является доминантным, т. е. проявляется как у мужчин, так и у женщин даже в гетерозиготном состоянии.
полігенніхвороби.
Полигенными (мультифакториальными) называют болезни с наследственной предрасположенностью. Они обусловлены взаимодействием нескольких или многих генов с факторами окружающей среды.
В отличие от наследования, определяемого одним геном, в данном случае наличие признака зависит от взаимодействия многих генов. Поэтому выраженность его может варьировать в очень широком диапазоне.
Примерами полигенных болезней являются подагра, некоторые формы сахарного диабета, гиперлипопротеинемии, атоническая аллергия.
хромосомные болезни.
Хромосомными называют болезни, которые возникают вследствие нарушения количества хромосом или их структуры. Они возникают в результате геномных и хромосомных мутаций.
Геномные – это мутации, при которых изменяется количество хромосом. При хромосомных мутациях имеют место дефекты структуры хромосом.
механізми, які лежать в основі геномних мутацій.
1. Нерасхождение хромосом во время мейоза или во время митотического деления соматических клеток на этапах дробления зиготы. В последнем случае наблюдается явление под названием мозаицизм: в организме развиваются клетки трех популяций – нормальные клетки, клетки-трисомики и клетки-моносомики.
2. Потеря отдельной хромосомы вследствие так называемого «хромосомного отставания» во время митотического деления клеток зародыша. При этом в организме появляется две популяции клеток: нормальные и клетки-моносомики.
3. Полиплоидизация – увеличение количества наборов хромосом (более двух).
4. Изменение количества хромосом без изменения количества наследственного материала – робертсоновские перестройки: а) центрическое слияние, б) центрическое деление хромосом.
синдромы связаны с изменением количества соматических хромосом? Дайте их краткую характеристику.
С изменением количества соматических хромосом связаны следующие синдромы.
Синдром Дауна – трисомія по 21-й хромосоме. Характеризуется умственной отсталостью, характерной внешностью. (низкий рост, короткопалые ноги и руки, монголоидный разрез глаз, задержка физического развития), аномалиями внутренних органов, особенно сердца. Частота возникновения этого синдрома – 1 случай на 500–600 родов.
Синдром Патау – трисомія по 13-й хромосоме. Основными признаками являются расщепление губ и неба («заячья губа», «волчья пасть»), серьезные нарушения зрения, нервной и сердечно-сосудистой систем. Частота возникновения – 1 случай на 5000 родов.
синдромы связаны с изменением количества половых хромосом?
Трисомия по Х-хромосоме (кариотип XXX). Общее количество хромосом – 47, половых – 3, телец Барра – 2, пол женский, отмечается незначительное слабоумие и недоразвитие яичников,
Синдром Шерешевского-Тернера (кариотип Х0). Общее количество хромосом – 45, половых – 1, тельца Барра отсутствуют, пол женский. Характерны недоразвитие гонад и других половых органов (бесплодие), нарушения скелета (низкий рост, деформация грудной клетки и др.); умственной отсталости, как правило, нет.
Синдром Клайнфельтера (кариотип XXY). Общее количество хромосом – 47, половых – 3, телец Барра – 1, пол мужской. Проявляется недоразвитием мужских гонад и половых органов (стерильность), появлением вторичных женских половых признаков (феминизация), отсталостью умственного развития.
Иногда встречаются варианты этого синдрома с кариотипами XXXY и XXXXY.
виды хромосомных мутаций.
Существуют следующие виды хромосомных мутаций.
1. Делеция – потеря участка хромосомы.
2. Дупликация – удвоение фрагмента хромосомы, когда один из участков представлен в хромосоме более одного раза.
3. Инверсия – поворот на 180° отдельных участков хромосом, вследствие чего в инвертированном участке меняется последовательность генов на обратную.
4. Транслокация – изменение положения какого-либо участка хромосомы в хромосомном наборе. Ее основу могут составлять взаимный обмен участками между двумя негомологичными хромосомами (реципрокная транслокация), перемещение участка в пределах той же хромосомы (внутрихромосомная транспозиция) или в другую хромосому (межхромосомная транспозиция).
клиническими признаками проявлення хромосомних мутацій.
Хромосомные мутации могут проявляться следующими клиническими признаками.
1. Общие признаки: резкая задержка развития, умственная отсталость, низкий рост.
2. Аномалии головы, лица, верхних и нижних конечностей: микроцефалия, неправильное размещение глазниц, ушных раковин, неполное окостенение.
3. Поражения внутренних органов: врожденные пороки сердца и крупных сосудов, пороки развития мочеполовой системы.
основные методы изучения наследственных болезней.
1. Демографо-статистический метод. Предполагает сравнение частоты возникновения наследственного заболевания в семье больного с частотой возникновения его в популяции. Статистически достоверное различие доказывает наследственную природу заболевания.
2. Генеалогический метод – метод составления родословной. Помогает установить тип наследования наследственной болезни, чтобы определить вероятность повторения ее в потомстве.
3. Близнецовый метод. Дает возможность разграничить роль наследственных факторов и факторов внешней среды в возникновении болезни.
4. Цитологические методы: исследование кариотипа в ядрах делящихся клеток, изучение полового хроматина в клетках слизистой оболочки рта, исследование «барабанных палочек» в ядрах сегментоядерных нейтрофилов.
5. Биохимические методы. Часто используют как экспресс-методы диагностики наследственных аномалий обмена веществ.
6. Экспериментальное моделирование наследственных болезней у животных, С этой целью выводят мутантные линии животных, имеющих наследственные дефекты, аналогичные таковым у человека (гемофилия у собак, атеросклероз у голубей, мышечная дистрофия у хомяков).
Что такое конституция? Каково ее значение?
Конституция – это комплекс морфологических, функциональных и психических особенностей организма, достаточно устойчивых, определяющих его реактивность и сложившихся на наследственной основе под влиянием факторов внешней среды.
Конституция определяет индивидуальную реактивность организма, его адаптационные особенности, своеобразие течения физиологических и патологических процессов, патологическое предрасположение.
Какие существуют классификации конституциональных типов человека? На чем они основаны?
Классификация Гиппократа. В зависимости от особенностей темперамента человека и его поведения в обществе выделяют сангвиников, холериков, флегматиков и меланхоликов.
Классификация Сиго. В ее основе лежит принцип преимуществен-ногощ развития той или иной физиологической системы. Различают следующие типы: дыхательный (респираторный), пищеварительный (дигестивный), мышечный и мозговой (церебральный).
Классификация Кречмера. Связывает морфологические особенности человека с особенностями его психики и с частотой определенных психических заболеваний. Выделяют атлетический, пикнический и астенический типы конституции.
Классификация М. В. Черноруцкого. С точки зрения основных функций и обмена веществ людей разделяют на нормостеников, гипостеников и гиперстеников.
Классификация А. А. Богомольца. Основана на особенностях строения и функции соединительной ткани в организме. Различают фиброзный, липоматозный, пастозный и астенический типы конституции. Для фиброзного типа характерна плотная волокнистая соединительная ткань. Для липоматозного – обильное развитие жировой ткани, для пастозного – преобладание отечной, рыхлой соединительной ткани, а для астенического – нежной, тонкой мезенхимы.
Классификация И. П. Павлова. В зависимости от соотношения первой и второй сигнальных систем высшей нервной деятельности человека выделяют два типа: художественный (преобладает первая система) и мыслительный (преобладает вторая).
діатез.
Діатез – це своєрідна аномалия конституции, характеризующаяся ненормальной реакцией организма на физиологические и патологические раздражители. Диатез наиболее часто проявляется в детском возрасте, когда еще недостаточно созрели механизмы гомеостаза.
виды диатезів.
Экссудативно-катаральный диатез. Внешний вид ребенка нормальный или пастозный. Легко возникают воспалительные процессы с образованием экссудата и аллергические реакции. Клинически наблюдаются экзема кожи, бронхиальная астма, крапивница, отек Квинке.
Лимфатико-гипопластический диатез. Внешний вид характеризуется пастозностью и бледностью, мышечная ткань развита слабо, увеличены лимфатические узлы. Часты ангина и фарингит, в крови увеличено содержание лимфоцитов. Характерна предрасположенность к аутоаллергическим заболеваниям.
Нервно-артритический диатез. Внешний вид нормальный или пастозный, возможно ожирение. Возбудимость нервной системы повышена. Характерна склонность к деформирующим заболеваниям суставов неинфекционного происхождения, кожным заболеваниям типа экземы, нарушениям психики, подагре, ожирению, ревматизму.
Астенический диатез. Характеризуется общей адинамией, лабильностью сосудистых реакций. Часто отмечается опущение внутренних органов.
Значение возрастных факторов в патологии. Старение
Назовите виды нарушений внутриутробного развития в зависимости от времени их возникновения.
I. Гаметопатии. Возникают до оплодотворения, во время гаметогенеза.
II. Бластопатии. Формируются в первые 15 суток развития зародыша (бластоцисты).
III. Эмбриопатии. Охватывают нарушения, возникающие после дифференцировки эмбриобласта до окончания закладки органов (от 16-х суток до 12-й недели).
IV. Фетопатии – нарушения развития плода (фетогенеза).
Различают патологию раннего фетогенеза, когда происходит образование тонких структур и достигается жизнеспособность плода (от 12-й недели до 7-го месяца), и нарушения позднего фетогенеза, когда происходит становление функций плода и одновременно – старение плаценты (от 7-го месяца до родов).
Назовите основные причины нарушений внутриутробного развития.
1. Неполноценность половых клеток (гаметопатии).
2. Патогенные факторы внешней среды: а) физические (ионизирующая радиация, термические факторы); б) химические (никотин, алкоголь, пестициды, некоторые лекарственные препараты); в) биологические (вирусы краснухи, кори, гриппа, возбудитель токсоплазмоза); г) кислородное голодание; д) нерациональное питание матери.
3. Болезни матери.
Что такое тератогенные факторы?
Тератогенные факторы – это факторы внешней среды, которые, воздействуя в течение беременности, вызывают развитие врожденных пороков (см. вопр. 7.2),
Что такое критические периоды внутриутробного развития? Какое они имеют значение в патологии?
Критический период – это такой промежуток времени в развитии организма, когда после очередной стадии определяются дальнейшие пути становления всего зародыша или отдельных его зачатков, их вступление в новый этап морфогенеза.
Различают два основных критических периода: 1) период перехода зародыша от стадии дробления до дифференцировки на три зародышевых листка, который заканчивается имплантацией (1-я неделя); 2) период закладки органов, в том числе и плаценты, – период плацентации и большого органогенеза (3–8-я недели).
Критические периоды характеризуются высокой метаболической активностью и повышенной чувствительностью к действию повреждающих факторов. Высокая уязвимость организма в эти периоды объясняет частое развитие врожденных пороков при воздействии тератогенных факторов.
Что такое старение?
Старение – это биологический разрушительный процесс, который неминуемо развивается с возрастом и ведет к ограничению адаптационных возможностей организма, развитию возрастной патологии и увеличению вероятности смерти.
Как классифицируют старение?
I. По темпам развития выделяют преждевременное (ускоренное) и ретардированное (замедленное) старение.
II. По причинам развития старение может быть физиологическим и патологическим. Физиологическое развивается как неминуемый биологический процесс, патологическое – под влиянием патогенных факторов.
III. В зависимости от уровня биологической организации выделяют старение молекул, клеток, органов и систем, организма в целом.
Какие факторы влияют на видовую продолжительность жизни?
Видовой называют продолжительность жизни представителей определенного вида.
Считают, что максимальная видовая продолжительность жизни генетически запрограммирована и составляет для некоторых видов черепах 150 лет, человека – 115 лет, индийского слона – 70 лет, лошади – 62 года, шимпанзе – 44 года, собаки – 34 года, домашнего крупного рогатого скота – 30 лет, кошки – 28 лет, овцы – 20 лет, козы – 18 лет, морской свинки – 7.5 лет, домашнего кролика – 4.5 года, мыши – 3.5 года.
Выявлена корреляция между максимальной видовой продолжительностью жизни и следующими факторами: 1) продолжительностью периода роста; 2) уровнем развития мозга; 3) массой тела; 4) продолжительностью беременности; 5) длиной кишок; 6) двигательной активностью; 7) энергетическими затратами; 8) способностью к репарации ДНК; 9) активностью микросомального аппарата печени; 10) мощностью антиоксидантных систем организма.
Какие факторы Влияют на индивидуальную продолжительность жизни человека?
Показано, что на продолжительность жизни отдельного индивидуума оказывают влияние следующие факторы.
1. Пол. Женщины в среднем живут на 5–10 лет дольше мужчин.
2. Географические факторы. Наибольшее количество долгожителей обнаружено в горах Кавказа, в южной части Эквадора и в северовосточном Пакистане.
3. Социально-экономические факторы (условия жизни, работы, отдыха).
4. Экологические факторы.
5. Заболеваемость.
6. Семейное положение. Как правило, холостяки, вдовы, разведенные живут меньше, чем состоящие в браке.
Назовите основные закономерности процесса старения.
1. Гетерохронность – разное время появления возрастных изменений в разных тканях, органах и системах.
Так, инволюция вилочковой железы начинается в возрасте 13–15 лет, а инволюция половых желез – в возрасте 48–52 года.
2. Гетеротопность – неодинаковая выраженность процесса старения в разных органах и структурах одного и того же органа.
Например, старение пучковой зоны коры надпочечников выражено в меньшей степени, чем клубочковой и сетчатой.
3. Гетерокинетичность – развитие возрастных изменений с различной скоростью.
В одних органах возрастные изменения развиваются рано, медленно и плавно, в других – позже, но стремительно.
4. Гетерокатефтентность – разнонаправленность возрастных изменений.
Это свойство связано с угнетением одних и активацией других жизненных процессов в стареющем организме.
Какими структурными изменениями проявляется старение?
В процессе старения на клеточном уровне обнаруживаются признаки повреждения. Уменьшаются размеры ядра, оно сморщивается, появляются ядерные включения неизвестного происхождения. Увеличивается объем цитоплазмы, происходит ее вакуолизация, появляется много включений, состоящих из липофусцина и гемосидерина. Уменьшается количество митохондрий, рибосом, общая площадь цистерн эндоплазматичсского ретикулума. В то же время возрастает количество лизосом, уменьшается устойчивость лизосомных мембран.
На тканевом и органном уровнях отмечаются явления атрофии – уменьшается количество функционально активных клеточных элементов паренхимы. Если общая клеточная масса организма человека в возрасте 25 лет составляет 47 % массы тела, то в возрасте 70 лет – только 36 %.
Одновременно увеличивается количество функционально неактивных компонентов органов и тканей – развивается их физиологический склероз.
На уровне организма в целом старение проявляется характерным видом старого человека: изменяется кожа, она становится тонкой с морщинами и пигментными пятнами; меняется осанка; происходит атрофия скелетных мышц и жировой ткани; появляется седина.
Какими функциональными изменениями проявляется старение?
В процессе старения уменьшается функциональная активность клеток, тканей, органов и систем; уменьшаются их функциональный резерв и надежность.
На уровне клеток отмечаются нарушения электрофизиологических процессов (изменения потенциалов действия и покоя, уменьшение скорости распространения возбуждения и др.); уменьшение миграционной способности клеток; нарушения эндо- и экзоцитоза, сократимости, процессов клеточного деления, межклеточных взаимодействий и рецепции.
Отмечаются нарушения сенсорной, интегративной, двигательной и вегетативной функций нервной системы. Функция одних эндокринных желез (половых, щитовидной) угнетается, деятельность других (адено-гипофиз) – наоборот, увеличивается. Существенные изменения претерпевает функция системы кровообращения: уменьшаются минутный и ударный объемы сердца, увеличивается общее периферическое сопротивление и артериальное давление, развивается возрастной атеросклероз.
Уменьшаются статические и динамические показатели легочной вентиляции, секреторная и двигательная активность органов пищеварения. Нарушаются антитоксическая функция печени, выделительные функции почек.
На уровне организма в целом увеличивается утомляемость, уменьшается трудоспособность и адаптационные возможности организма.
Какие биохимические признаки характерны для старения?
При старении в клетках появляются и накапливаются несвойственные норме вещества – липофусцин, амилоид. Образуются аномальные белки, имеющие внутримолекулярные «сшивки»; изменяется активность многих ферментов. В соединительной ткани появляется «старый» коллаген, плохо растворимый, с многочисленными внутри- и межмолекулярными «сшивками».
Нарушается функционирование генома клеток: расстраивается регуляция работы генов, возникают мутации, страдают процессы транскрипции.
Существенные изменения претерпевает энергетический обмен: уменьшается интенсивность тканевого дыхания и увеличивается активность гликолиза, уменьшается содержание АТФ и креатинфосфата в клетках; угнетается активность АТФ-аз.
Во многих структурах увеличивается интенсивность пероксидного окисления липидов.
В крови возрастает содержание холестерина, липопротеинов очень низкой и низкой плотности.
В чем сущность теорий генетически запрограммированного старения?
В соответствии с этими теориями, старение, как и другие этапы индивидуального развития, является генетически запрограммированным процессом.
Существует генетическая программа старения, реализация которой начинает осуществляться с определенного возраста. Факторы внешней среды, если и влияют на темпы развития старения, то незначительно.
Механизмы старения сложились б эволюции как инструмент, который ограничивает продолжительность индивидуальной жизни. Вымирание отдельных особей, т. е. смена одних поколений другими, обеспечивает лучшее приспособление вида в целом к условиям существования.
В качестве доказательства основных положений этих теорий приводят факт существования больших различий в максимальной продолжительности жизни отдельных видов. Кроме того, известно, что продолжительность жизни однояйцевых близнецов почти одинакова.
Экспериментальной основой теорий генетически запрограммированного старения является открытие Хейфликом лимита клеточного деления (лимита Хейфлика). Было показано, что клетки могут делиться только определенное количество раз. Это количество заложено в генетической программе клетки.
Так, фибробласты новорожденного человека, перенесенные в культуральную среду, дают 50 делений и не больше. Если брать фибробласты у особей разного возраста, то чем старше особь, тем меньшее число делений дают клетки в культуре, и наоборот.
Количество делений клеток в культуре зависит от продолжительности жизни представителей данного вида. Так, лимит Хейфлика у мышей значительно меньше, чем у человека.
По расчетам Хейфлика, максимальная продолжительность жизни человека должна составлять 110–120 лет, что до определенной степени подтверждается.
В чем сущность теорий накопления повреждений, объясняющих причины старения?
В соответствии с теориями накопления повреждений, старение является вероятностным (стохастическим) процессом. Другими словами, старение не запрограммировано, оно развивается вследствие действия на организм разнообразных повреждающих факторов внешней и внутренней сред. Влияние этих факторов ведет к накоплению в организме невосстанавливаемых повреждений. Таким образом, с возрастом увеличивается вероятность старения.
К факторам, способствующим развитию старения, относятся ионизирующая радиация (даже фоновый уровень), химические факторы, предыдущие инфекции, случайные колебания температуры и pH в микрообъемах и др.
Сходясь в главном, разные теории этой группы отдают предпочтение какому-либо одному фактору повреждения как причине старения. Отсюда и названия теорий: теория соматических мутаций, теория «ошибок», теория свободных радикалов, теория «сшивок» макромолекул, теория аутоиммунного старения и др.
Объясните сущность синтетических теорий старения.
Синтетические теории объединяют основные положения теорий генетически запрограммированного старения и теорий накопления повреждений.
Считают, что в организме генетически детерминированы не продолжительность жизни и активные механизмы старения, а свойства организма, от которых зависит темп развития старения. Старение по существу является побочным продуктом нарушения функционирования этих систем.
Факторы внешней и внутренней сред могут ускорять старение, внося в него стохастический элемент.
В соответствии с синтетическими теориями индивидуальная продолжительность жизни определяется главным образом стохастическими эффектами, в то время как видовая – генетически детерминированными факторами.
Наибольшее развитие эти взгляды получили в адаптационно-регуляторной теории (В. В. Фролькис) и гипоталамической теории (В. М. Дильман).
Какими механизмами, препятствующими старению, располагает организм?
Процессы, происходящие в организме во время старения, можно разделить на две группы: 1) разрушительные – собственно старение и 2) восстановительные, т. е. механизмы антистарения или механизмы продления жизни. Последние, по В. В. Фролькису, получили название витаукта (vita – жизнь, auctum – увеличивать).
Полагают, что каждому механизму старения соответствует определенный механизм витаукта:
Механизмы старения
Механизмы витаукта

Повреждение ДНК
Системы репарации ДНК

Свободные радикалы и пероксиды
Антиоксидантные системы

Токсические продукты
Механизмы детоксикации

Повреждение клеток
Репаративный синтез клеточных структур и др. (см. разд. 11)

Гибель клеток
Компенсаторная гиперфункция и гипертрофия оставшихся клеток

Гипоксия
Антигипоксические механизмы

Стресс
Механизмы ограничения стресса

Какая связь существует между старением и болезнями человека?
Существует единство, неразрывная связь старения и болезней, не означающая однако их тождества. До сих пор продолжается давний спор о соотношении старения и болезней. Две крайние точки зрения на этот счет могут быть сформулированы следующим образом: «старость – это болезнь» и «старение – это нормальный физиологический процесс». Многие ученые помещают старость на полпути между здоровьем и болезнью.
К старости болезни накапливаются, вновь возникают, приобретают качественные и количественные особенности течения и, вследствие снижения приспособительных возможностей организма, становятся причиной его гибели. Старость подводит человека к краю пропасти, куда его сбрасывают болезни (В. В. Фролькис).
Старение способствует развитию многих болезней, которые в конечном итоге приводят к смерти. К таким болезням, в частности, относятся атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, сахарный диабет, злокачественные опухоли, паркинсонизм.
С другой стороны, старение, способствуя развитию одних болезней, затрудняет развитие других. Так, благодаря возрастным изменениям реактивности организма пожилые и старые люди реже болеют ревматизмом, язвенной болезнью, бронхиальной астмой, гипертирео-зом. Некоторые ученые считают, что если до 70-летнего возраста нет бурного развития атеросклероза, то в дальнейшем этот процесс резко не прогрессирует.
Что такое прогерия?
Прогерия – это патологическое старение, возникающее в результате действия на организм патогенных факторов. Примером является синдром Гетчинсона – Гилфорда. Это аутосомно-рецессивное наследственное заболевание. Его первые признаки появляются очень рано, уже на первом году жизни. Характерны задержка роста, поседение волос, облысение, кожа приобретает старческий вид, развивается катаракта, атеросклероз. Смерть, как правило, наступает на 1–2-ом десятилетии жизни.
Что такое геропротекция? Какие подходы она использует?
Геропротекция – это направление в медицине, изучающее пути увеличения продолжительности жизни, замедления темпов старения, отдаления сроков возникновения патологии, связанной с возрастом человека.
Считают, что факторами продления жизни являются диета, двигательная активность, антиоксиданты. Изучается геропротекторное действие физиологически активных веществ (поливитаминные комплексы, геровитал, аспирин, латирогены, микроэлементы) и энтеросорбентов.
Роль реактивности в патологии
Что такое реактивность?
Реактивность – это свойство организма и его структур отвечать изменениями жизнедеятельности на действие факторов внешней среды.
Реактивность обеспечивает взаимодействие организма с окружающим миром. Она существенно влияет на развитие и течение болезней.
Приведите примеры проявлений реактивности на разных уровнях организации живых объектов.
На молекулярном уровне – сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо в условиях ацидоза, вызванного гипоксией (эффект Бора).
На клеточном уровне – осуществление фагоцитоза лейкоцитами в ответ на внедрение в ткани микроорганизмов.
На тканевом уровне – развитие сложного комплекса реакций под названием «воспаление» в ответ на действие повреждающих факторов (см. разд. 14).
На органном уровне – увеличение частоты сердечных сокращений при повышении температуры крови.
На системном уровне – реакции систем внешнего дыхания, кровообращения и крови при кислородном голодании (см. разд. 19).
На уровне организма в целом – сложные ориентировочные реакции в ответ на действие звуковых и световых сигналов.
Какие выделяют виды реактивности?
Реактивность бывает:
а) видовой, групповой и индивидуальной.
Видовая реактивность присуща всем особям данного вида, групповая – определенной группе особей, индивидуальная – конкретному индивидууму;
б) неспецифической и специфической.
Неспецифическая (первичная, простая) реактивность проявляется при действии разнообразных факторов на организм. В ее основе – генетически запрограммированные стандартные варианты ответа (например, защитно-компенсаторные реакции при действии высокой и низкой температур, при кислородном голодании; фагоцитоз и др.).
Специфической называется иммунологическая реактивность (см. разд. 9);
в) физиологической и патологической.
Физиологическая, реактивность охватывает реакции здорового организма. Патологической называют качественно измененную реактивность при действии патогенных факторов на организм. Ее примером является аллергия (см. разд. 10);
г) повышенной (гиперергия), пониженной (гипоергия) и извращенной (дизергия).
Большое значение в развитии учения о разных видах реактивности принадлежит работам Н. Н. Сиротинина и его учеников.
Какие факторы влияют на реактивность организма человека?
1. Возраст. Для раннего детского возраста характерна низкая реактивность. Она постепенно возрастает, становится максимальной у взрослых, а в пожилом возрасте начинает уменьшаться.
2. Пол.
3. Наследственность.
4. Конституция (см. разд. 6).
5. Функциональное состояние нервной, эндокринной, иммунной систем и соединительной ткани.
6. Факторы окружающей среды (климат, характер питания, социальные условия и др.).
Что такое резистентность?
Резистентность – это устойчивость организма к действию патогенных факторов.
Какие выделяют виды резистентности?
Резистентность бывает пассивной и активной, неспецифической и специфической. В основе специфической резистентности лежит иммунологическая реактивность (см. разд. 9).
Что такое пассивная и активная резистентность? В чем их различие?
Пассивная резистентность – это нечувствительность к действию патогенного фактора, невосприимчивость к нему. Она возникает в том случае, когда взаимодействие организма с патогенным фактором невозможно или затруднено. Пассивная резистентность является энергонезависимой и может быть обусловлена следующими механизмами:
1) существованием преград для взаимодействия патогенного фактора со структурами организма (биологические барьеры);
2) отсутствием или разрушением структур организма, способных взаимодействовать с патогенным фактором, например отсутствием рецепторов к патогенным вирусам;
3) уничтожением патогенного фактора механизмами, не связанными с реакцией организма на действие этого фактора (например, уничтожение холерного вибриона желудочным соком);
4) замедлением реализации патогенетических механизмов, запускаемых взаимодействием организма с патогенным фактором (например, увеличение пассивной резистентности при гипотермии).
Активная резистентность (сопротивляемость) – это устойчивость, которая обеспечивается комплексом защитно-компенсаторных реакций, направленных на уничтожение патогенного фактора и последствий его действия. Активная резистентность является энергозависимой, ее основу составляют механизмы реактивности (например, фагоцитоз, синтез антител, реакции клеточного иммунитета).
Как взаимосвязаны реактивность и резистентность?
Между реактивностью и резистентностью существует сложная взаимосвязь. Возможны разные ее варианты.
1. Увеличение реактивности вызывает повышение активной резистентности. Например, при повышении температуры тела увеличивается образование антител, что повышает активную резистентность к инфекциям.
2. Увеличение реактивности вызывает уменьшение активной резистентности. Так, увеличение образования антител может быть причиной аллергии, при которой уменьшается устойчивость организма к действию веществ антигенной природы.
3. Уменьшение реактивности приводит к уменьшению активной резистентности. Например, уменьшение образования антител уменьшает активную резистентность к инфекциям.
4. Уменьшение реактивности сопровождается увеличением пассивной резистентности. Так, при гипотермии увеличивается пассивная резистентность к инфекциям, интоксикациям и действию других патогенных факторов (например, у животных во время зимней спячки).
Назовите механизмы неспецифической резистентности, обеспечивающие устойчивость организма к действию инфекционных агентов.
1. Ареактивность клеток. 2. Физические и физико-химические факторы. 3. Биологические барьеры. 4. Антагонистические взаимоотношения между нормальной и патогенной микрофлорой. 5. Функционирование физиологической системы соединительной ткани. 6. Гуморальные факторы неспецифической резистентности. 7. Фагоцитоз. 8. Воспаление.
Изучению неспецифических механизмов противоинфекционного иммунитета были посвящены работы одного из учеников А. А. Богомольца – Е. А. Татаринова.
Что понимают под ареактивностью клеток, характеризуя механизмы неспецифической резистентности к инфекциям?
Ареактивность клеток – это их неспособность взаимодействовать с инфекционным агентом. Она может быть обусловлена; а) отсутствием на поверхности клеток рецепторов к вирусам; б) отсутствием в клетках рецепторов к бактериальным токсинам; в) связыванием токсина рецепторами клеток, которые не чувствительны к его действию (экранирование рецепторов).
Какие физические и физико-химические факторы являются факторами неспецифической резистентности организма к инфекциям?
1. Температура. У птиц уровень температуры обеспечивает их нечувствительность к возбудителю сибирской язвы. При повышении температуры тела нарушается репродукция многих вирусов и они погибают.
2. Значение pH среды. В кислом содержимом желудка погибают многие возбудители инфекционных болезней, в частности, холерный вибрион. В очаге воспаления создается высокая концентрация ионов водорода, что вызывает повреждение микроорганизмов, находящихся здесь.
3. Напряжение кислорода в тканях. В обычных условиях pO2 в тканях таково, что препятствует развитию анаэробных инфекций.
Как классифицируются биологические барьеры организма?
Биологические барьеры делят на внешние и внутренние.
Внешними барьерами являются кожа и слизистые оболочки.
Среди внутренних выделяют органы-барьеры (печень) и гистогематические барьеры. Последние разделяют кровь и ткани.
Гистогематические барьеры подразделяют на неспециализированные и специализированные. Неспециализированные представляют собой стенку капилляра и состоят из эндотелия и базальной мембраны. В состав специализированных барьеров входят дополнительные структуры, которые существенно влияют на их проницаемость. Специализированными являются гематоэнцефалический, гематоофтальмический, гематотестикулярный, гематотиреоидный и гематокохлеарный барьеры.
Большой вклад в изучение биологических барьеров принадлежит Л. С. Штерн и ее ученикам.
Какие функции выполняет физиологическая система соединительной ткани?
На важную роль соединительной ткани в обеспечении резистентности организма впервые указал А. А. Богомолец. Он и ввел в обращение термин «физиологическая система соединительной ткани».
Эта система выполняет следующие функции: 1) защитную (создание биологических барьеров, фагоцитоз, реакции гуморального и клеточного иммунитета); 2) трофическую (обеспечение питания элементов паренхимы); 3) опорную, пластическую.
Что такое сыворотка Богомольца? Каков механизм ее действия?
Сывороткой Богомольца называют антиретикулярную цитотоксическую сыворотку (АЦС), впервые полученную и предложенную в медицинскую практику А. А. Богомольцем.
Указанная сыворотка содержит антитела против компонентов соединительной ткани. При введении небольших ее количеств ускоряются процессы заживления ран и язв, происходит разрешение вялотекущих воспалительных процессов.
Механизмы действия АЦС связаны с развитием цитотоксических иммунных реакций (см. разд. 10).
Приведите примеры гуморальных факторов неспецифической резистентности организма к действию инфекционных агентов.
К таким факторам относятся лизоцим, С-реактивный белок, лейкины и (-лизин, ингибиторы ферментов бактерий, ингибиторы вирусов, интерфероны, система комплемента.
Что такое интерфероны?
Интерфероны – это низкомолекулярные белки, которые образуются в инфицированных вирусом клетках и предохраняют другие клетки от поражения их вирусами.
Под действием интерферонов в незараженной клетке стимулируется образование белков-ингибиторов, которые тормозят синтез вирусных нуклеиновых кислот и нарушают таким образом репродукцию вирусов.
Интерфероны защищают клетки не только от того вида вирусов, которым инфицирован организм, но и от других.
Что такое система комплемента? Как она активируется?
Комплемент – это система белков сыворотки крови, последовательная активация которых вызывает повреждение (перфорацию) клеточных мембран и, как следствие, уничтожение (лизис) бактерий.
Система комплемента состоит из 11 белков, которые составляют 9 фракций, обозначаемых С1, С2, , С9.
Белки комплемента регулируются таким же количеством ингибиторов и инактиваторов.
Существует несколько механизмов активации комплемента.
1. Классический путь (антителозависимый). Активация комплемента связана с образованием комплексов антиген-антитело на поверхности бактериальной клетки.
2. Альтернативный путь (пропердиновый). Активацию комплемента непосредственно вызывают поли- и липосахариды бактериальной стенки. Этот механизм требует участия сывороточных белков, получивших название пропердина.
3. Неспецифическая активация. Может осуществляться активными протеазами (трипсином, плазмином, калликреином, лизосомальными ферментами и др.) на любом этапе процесса активации.
Назовите функции комплемента и продуктов его активации.

Рис. 23. Схема литического действия комплемента на цитоплазматическую мембрану
Основная функция активированного комплемента – лизис бактериальных клеток, обусловленный перфорацией их мембраны (рис. 23).
Промежуточные продукты активации, в частности C3b, являются опсонинами и способствуют иммунному прилипанию, а продукт C4a вызывает нейтрализацию вирусов.
Побочные продукты активации комплемента (C3a и C5a) принимают участие в патогенезе аллергии, вызывая дегрануляцию тканевых базофилов, стимулируют хемотаксис лейкоцитов.
Какие первичные нарушения могут возникать в системе комплемента?
Описаны две группы таких нарушений.
I. Дефицит компонентов комплемента. Может быть наследственно обусловленный дефицит C1, C2, C3 и других компонентов этой системы. Приобретенные нарушения, как правило, связаны с общими расстройствами биосинтеза белков и усиленной инактивацией компонентов комплемента.
II. Дефицит ингибиторов и инактиваторов компонентов комплемента. Примером является дефицит ингибитора С1, что ведет к избыточной активации комплемента и, как следствие, к развитию ангионевротического отека – отека Квинке.
Что такое фагоцитоз? Какие клетки обладают свойствами фагоцитов?
Фагоцитоз – это активное поглощение клетками твердого материала.
Клетки, обладающие способностью осуществлять фагоцитоз, получили название фагоцитов.
Различают полиморфноядерные (нейтрофилы) и мононуклеарные фагоциты.
К мононуклеарным относятся облигатные фагоциты, которые составляют систему мононуклеарных фагоцитов. В эту систему входят моноциты и клетки, являющиеся их производными: макрофаги соединительной ткани, клетки Купфера в печени, альвеолярные макрофаги легких, макрофаги красного костного мозга, свободные и фиксированные макрофаги селезенки, макрофаги серозных полостей, остеокласты, микроглиальные клетки центральной нервной системы.
Какие функции присущи клеткам-фагоцитам?
1. Миграция – способность к беспорядочному перемещению в пространстве.
2. Хемотаксис – способность к направленному перемещению в пространстве.
3. Адгезивностъ – способность фагоцитов прилипать к определенным субстратам и задерживаться на них.
4. Эндоцитоз – способность захватывать и поглощать твердые частицы и капли жидкости.
5. Бактерицидностъ – способность убивать и переваривать бактерии,
6. Секреция – способность выделять вещества в окружающую ткань.
Назовите стадии фагоцитоза.
1. Стадия сближения. 2. Стадия прилипания. 3. Стадия поглощения. 4. Стадия переваривания (рис. 24).
Что является причиной хемотаксиса фагоцитов?
Хемотаксис фагоцитов возникает под действием веществ, получивших название хемотаксинов.
Различают экзогенные и эндогенные хемотаксины. Экзогенными, в частности, являются бактериальные липополисахариды (эндотоксины), продукты разрушения бактериальных стенок (мурамилдипептид).
Эндогенными называют хемотаксины, образующиеся в самом организме. Среди них наибольшее значение имеют побочные продукты активации комплемента (C3a, C5a), лейкотриены, лимфокины и монокины, фактор эмиграции нейтрофилов.
Какие механизмы обеспечивают прилипание фагоцита к объекту фагоцитоза?
Различают нерецепторные и рецепторопосредованные механизмы.
Нерецепторными механизмами являются электростатическое и гидрофобное взаимодействие поверхности фагоцита с объектом фагоцитоза. Поскольку поверхностный заряд фагоцитов отрицательный, то хорошо прилипают положительно заряженные частицы. Так же хорошо прилипают и частицы с гидрофобными поверхностями.
Рецепторопосредованные механизмы обусловлены существованием на поверхности фагоцитов специальных рецепторов к веществам-опсонинам. Взаимодействие фагоцита с объектом фагоцитоза происходит через опсонины, связанные с рецепторами.
Что такое опсонины? Какие опсонины имеют наибольшее значение для осуществления фагоцитоза?
Опсонины – это вещества, которые способствуют прилипанию бактерий и корпускулярных антигенов к фагоцитам и стимулируют таким образом фагоцитоз. Адсорбция опсонинов на поверхности бактериальных клеток и корпускулярных антигенов получила название опсонизации.
Среди опсонинов наибольшее значение для фагоцитоза имеют антитела – Ig G и промежуточные продукты активации комплемента, в частности C3b. Их опсонизирующий эффект связан с наличием на поверхности мононуклеарных фагоцитов специальных рецепторов к Fc-фрагменту Ig G и рецепторов к C3b (рис. 25).
Кроме того, свойствами опсонинов обладают С-реактикный белок, фибронектин, тафтсин.
Какие процессы составляют сущность 3-й стадии фагоцитоза – стадии поглощения?
1. Инвагинация плазматической мембраны фагоцита в месте контакта его с объектом фагоцитоза.
2. Образование окруженной мембраной фагосомы, которая содержит объект фагоцитоза.
3. Слияние фагосомы с лизосомами, в результате чего образуется фаголизосома.
Что происходит во время 4-й стадии фагоцитоза – стадии переваривания?
1. Уничтожение (убивание) бактерий – внутриклеточный цитолиз. Осуществляется с помощью бактерицидных систем фагоцитов.
2. Собственно переваривание – гидролиз компонентов убитых бактерий с помощью гидролитических ферментов лизосом, Образовавшиеся при этом продукты могут быть использованы фагоцитами для собственных потребностей.
Какими средствами уничтожения бактерий обладают фагоциты?
Бактерицидными системами и веществами фагоцитов являются: 1) миелопероксидазная система; 2) лизоцим; 3) лактоферрин; 4) неферментные катионные белки; 5) молочная кислота.
Как функционирует миелопероксидазная система фагоцитов?
Активация миелопероксидазной системы в лизосомах фагоцитов происходит по следующей схеме:
1. 13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
2. 13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
3. 13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
4. 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Бактерицидность миелопероксидазной системы обусловлена двумя факторами:
1) гипохлорит-ионом (13 EMBED Equation.DSMT4 1415), который вызывает галогенизацию (хлорирование) компонентов микробных стенок, в результате чего бактерии погибают;
2) свободными радикалами и пероксидами (13 EMBED Equation.DSMT4 1415), которые активируют пероксидное окисление липидов и, как следствие, нарушают барьерные свойства микробных мембран.
Как классифицируют нарушения фагоцитоза?
I. Нарушения, связанные с особенностями объекта фагоцитоза.
II. Нарушения, обусловленные сопряженными с фагоцитозом системами, – нарушения опсонизации.
III. Нарушения, связанные с количественными и качественными изменениями самих фагоцитов.
Приведите примеры нарушений фагоцитоза, связанных с особенностями объекта фагоцитоза.
Возбудители некоторых инфекционных заболеваний – микобактерии туберкулеза, токсоплазмы, бруцеллы, листерии, возбудитель лепры, многие виды простейших, находясь в фагосоме, выделяют вещества, которые затрудняют или делают невозможным слияние фагосомы с лизосомой, т. е. формирование фаголизосомы. Макрофаги при этом пребывают в состоянии постоянной активации, выделяют содержимое лизосом в окружающую ткань и этим самым поддерживают очаг хронического воспаления.
Фагоциты, поглощая кристаллы и пылевые частицы неорганических соединений (кварца, асбеста, цемента, каолина, каменного угля и др.), не могут их ни переваривать, ни утилизировать. При этом происходит повреждение лизосом, кристаллы и пылевые частицы из погибших макрофагов вновь попадают в ткань, где их начинают поглощать новые макрофаги. И так все повторяется сначала. Постоянная гибель макрофагов и выделение ими в ткань содержимого лизосом вызывает хроническое воспаление и склероз. По такому «сценарию» происходит развитие заболеваний легких, известных под названием пневмокониозов (силикоз, антракоз, асбестоз и др.).
Какие причины могут нарушать процессы опсонизации и вызывать расстройства фагоцитоза?
1. Иммунодефициты, проявляющиеся нарушениями образования иммуноглобулинов G (IgG).
2. Нарушения активации системы комплемента, приводящие к дефициту C3b.
3. Нарушения системы пропердина.
4. Дефицит фибронектина.
5. Удаление селезенки, приводящее к дефициту тафтсина.
Какие качественные изменения фагоцитов могут быть причиной нарушений фагоцитоза?
1. Нарушения рецепторов к хемотаксинам и опсонинам (наследственно обусловленные изменения, блокада рецепторов иммунными комплексами).
2. Нарушения специфического мембранного гликопротеина (GP110), обеспечивающего адгезивность мембраны фагоцитов.
3. Нарушения микрофиламентов – синдром «ленивых лейкоцитов». Как результат неспособности актина к полимеризации нарушаются миграция и процесс поглощения лейкоцитами объекта фагоцитоза (эндоцитоз).
4. Нарушения микротрубочек – синдром Чедиака-Хигаши. Характеризуется появлением гигантских лизосом. Проявляется нарушениями хемотаксиса, образования фаголизосом и секреторной дегрануляции (экзоцитоза).
5. Нарушения бактерицидных систем лейкоцитов. Описаны следующие наследственно обусловленные расстройства: а) дефицит НАДФН-оксидазы (развивается болезнь под названием хронический грануломатоз); б) дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, в результате чего страдает пентозный цикл и генерация свободных радикалов; в) дефицит миелопероксидазы (проявляется нарушениями галогениза-ции мембран микробных клеток).
6. Нарушения лизосомальных ферментов. Результатом является незавершенный фагоцитоз.
7. Расстройства энергообеспечения фагоцитов. При этом нарушаются процессы, требующие затрат энергии: миграция, хемотаксис, эндо- и экзоцитоз.
Нарушения иммунологической реактивности
Что такое иммунологическая реактивность?
Иммунологическая реактивность – это способность организма отвечать на действие антигенов образованием антител и комплексом клеточных реакций, специфичных по отношению к данному антигену.
Какие механизмы обеспечивает иммунологическую реактивность?
Существует два механизма иммунологической реактивности: гуморальный и клеточный.
Гуморальный тип иммунного ответа направлен прежде всего на внеклеточные бактерии и вирусы. Эффекторным звеном этого типа ответа являются антитела (иммуноглобулины) – продукты деятельности Bлимфоцитов.
Клеточный тип иммунного ответа направлен на защиту от внутриклеточных инфекций и микозов, внутриклеточных паразитов и опухолевых клеток. Его Эффекторным звеном являются иммунные Тлимфоциты, несущие специфические рецепторы к данному антигену.
Что такое антигены?
Антигены – это вещества, способные при поступлении в организм вызывать иммунный ответ и взаимодействовать с продуктами этого ответа – антителами или активированными Тлимфоцитами.
Антигенами, как правило, являются высокомолекулярные соединения.
Неполными антигенами (гаптенами) называют низкомолекулярные соединения, которые не обладают иммуногенностью (не могут индуцировать иммунный ответ), но способны специфически взаимодействовать с антителами.
Что такое антитела?
Антитела – это белки (иммуноглобулины), которые синтезируются под влиянием антигенов и специфически взаимодействуют с ними.
Основными свойствами антител являются: 1) специфичность – способность связываться только с определенным антигеном; 2) валентность, определяемая количеством антидетерминант в молекуле иммуноглобулина; 3) аффинность, отражающая прочность связей между детерминантами антигена и антидетерминантами антител; 4) авидность, характеризующая прочность связей между антигеном и антителом в целом. Последняя зависит от валентности и аффинности иммуноглобулинов.
Какие клетки принимают участие в осуществлении иммунных ответов?
Иммунный ответ осуществляют Bлимфоциты, Тлимфоциты и макрофаги.
Назовите функции Влимфоцитов.
Основная функция Влимфоцитов – образование антител (иммуноглобулинов).
Под действием антигенного стимула Bлимфоциты определенного клона претерпевают изменения (бласттрансформацию) и превращаются в плазматические клетки. Последние продуцируют иммуноглобулины пяти классов: Ig M, Ig G, Ig E, Ig A, Ig D.
Назовите функции Тлимфоцитов.
Основные функции Тлимфоцитов;
1. Цитотоксичностъ (киллерная функция) – способность уничтожать (убивать) клетки, несущие на своей поверхности антигены.
2. Кооперативная (хелперная) функция – способность обеспечивать взаимодействие разных субпопуляций Тлимфоцитов, Влимфоцитов и макрофагов.
3. Образование биологически активных веществ – лимфокинов.
4. Супрессорная функция – угнетение избыточного иммунного ответа, участие Тлимфоцитов в формировании иммунологической толерантности.
Указанные функции выполняют специализированные субпопуляции Тлимфоцитов: Т-киллеры, Т-хелперы, Т-продуценты лимфокинной, Т-супрессоры.
Какое участие в осуществлении иммунного ответа принимают макрофаги?
1. Макрофаги поглощают, перерабатывают и представляют антиген иммунокомпетентным клеткам (Т- и Влимфоцитам).
2. Макрофаги принимают участие в кооперации Т- и Влимфоцитов.
Что такое тимуснезависимые антигены? Каковы механизмы гуморального иммунного ответа на их поступление в организм?
Тимуснезависимыми называют антигены, образование антител против которых не требует участия Тлимфоцитов. Это в основном антигены-полимеры, имеющие большое количество одинаковых повторяющихся детерминант.
Иммунный ответ организма на поступление тимуснезависимых антигенов характеризуется такой последовательностью процессов.
1. Взаимодействие антигена с Влимфоцитом, имеющим на своей поверхности рецепторы, специфичные к данному антигену.
2. Результатом такого взаимодействия является бласттрансформа-ция Влимфоцита, т. е. превращение его в лимфобласт.
3. Деление и пролиферация лимфобласта с образованием клона Влимфоцитов.
4. Дифференцировка Влимфоцитов в плазматические клетки.
5. Синтез плазматическими клетками антител – Ig M.
Что такое тимусзависимые антигены? Каковы механизмы гуморального иммунного ответа на их поступление в организм?
Тимусзависимыми называют антигены, образование антител против которых требует сложной кооперации макрофагов, Т- и Влимфоцитов.
Иммунный ответ на эти антигены характеризуется следующими этапами.
I. Макрофагалъный этап. Происходит поглощение и переваривание макрофагами антигеннесущих клеток и частиц с последующей презентацией антигенных детерминант на плазматической мембране макрофага.
II. Кооперация макрофагов с Тлимфоцитами. В результате такой кооперации появляется клон специфических Т-хелперов.
III. Кооперация Т-хелперов и макрофагов с Влимфоцитами. Благодаря взаимодействию этих клеток антигенные детерминанты передаются Влимфоцитам.
IV. Бласттрансформация Влимфоцитов с образованием клонов плазматических клеток, продуцирующих антитела всех классов против данного антигена.
Опишите механизмы иммунного ответа клеточного типа.
Конечный этап иммунного ответа клеточного типа осуществляется Тлимфоцитами (Т-эффекторами). К ним относятся цитотоксиче-ские Тлимфоциты (Т-киллеры) и Тлимфоциты – продуценты лимфокинов.
Можно выделить следующие этапы иммунного ответа клеточного типа.
I. Макрофагалъный этап (см. вопр. 9.10).
II. Кооперация макрофагов с Тлимфоцитами. Результатом такой кооперации является появление активированных Т-эффекторов.
III. Образование клонов Т-эффекторов в результате пролиферации активированных Т-киллеров и Т-продуцентов лимфокинов. Образовавшиеся Т-киллеры специфически взаимодействуют с антиген-несущей клеткой и уничтожают ее. Выделенные Т-продуцентами лимфокины вовлекают в борьбу с чужеродными объектами другие клетки: макрофаги, гранулоциты, 0- и Влимфоциты.
Что такое иммунологическая недостаточность?
Иммунологическая недостаточность – это врожденный или приобретенный дефект иммунной системы, который проявляется неспособностью организма полноценно осуществлять реакции гуморального и (или) клеточного иммунитета.
Иммунологическая недостаточность может быть первичной и вторичной.
Что такое первичная иммунологическая недостаточность? Какие причины ее вызывают?
Первичной называют иммунологическую недостаточность, которая возникает вследствие врожденных дефектов иммунной системы.
Причиной возникновения первичных иммунодефицитов могут быть:
а) генные мутации. Образовавшиеся дефектные гены передаются или сцепленно с полом (1/3 известных на сегодня первичных иммунодефицитов), или аутосомно-рецессивно;
б) хромосомные мутации. Наиболее часто к развитию иммунодефицитов ведут аномалии 14, 18, 20-й пар хромосом и синдром Дауна. Иммунологическая недостаточность при этом сочетается с другими сложными синдромами, возникающими вследствие хромосомных аберраций;
в) внутриутробные инфекции. Часто к возникновению иммунологической недостаточности приводят вирус краснухи и цитомегаловирус, вызывающие сложные пороки развития плода.
Как классифицируют первичную иммунологическую недостаточность?
В зависимости от уровня нарушений и локализации дефекта выделяют следующие виды первичных иммунодефицитов: 1) гуморальные, или В-клеточные; 2) клеточные, или Т-клеточные; 3) комбинированные.
Приведите примеры первичных В-клеточных иммунодефицитов.
Первичные В-иммунодефициты возникают в результате нарушения процессов образования и дифференцировки Влимфоцитов. К этой группе относятся:
а) агаммаглобулинемия Брутона. Наследственный дефект передается сцепленно с Х-хромосомой, поэтому проявляется практически только у мальчиков. Нарушается дифференцировка клеток-предшественников Влимфоцитов. Поэтому в организме отсутствуют Влимфоциты, плазматические клетки и иммуноглобулины. Т-система лимфоцитов не нарушена;
б) общий вариабельный иммунодефицит. Включает в себя очень много форм. Общим их проявлением является гипогаммаглобулинемия, возникающая достаточно поздно – в возрасте 25–30 лет. Разнообразные генетические дефекты нарушают дифференцировку Влимфоцитов на разных уровнях созревания;
в) селективный дефицит иммуноглобулинов. Нарушается образование одного или нескольких классов иммуноглобулинов. Образование же других классов антител может быть не нарушено или даже увеличено.
Приведите примеры первичных Т-клеточных иммунодефицитов.
Первичные Т-иммунодефициты возникают в результате нарушения процессов образования и дифференцировки Тлимфоцитов. К ним, в частности, относятся:
а) синдром Ди Джорджи – врожденная аплазия вилочковой железы. Является следствием пороков эмбрионального развития и часто сочетается с «волчьей пастью», аномалиями дуги аорты, аплазией паращитовидных желез.
Нарушается дифференцировка клеток-предшественников Тлимфоцитов в Т0лимфоциты. Иммунный ответ клеточного типа невозможен. Гуморальный ответ на тимуснезависимые антигены сохраняется;
б) синдром Незелофа – алимфоцитоз. Генетический дефект передается по аутосомно-рецессивному типу. Нарушается превращение Т0лимфоцитов в Т1лимфоциты, вследствие чего не могут осуществляться клеточные механизмы иммунного ответа.
Приведите примеры комбинированных первичных иммунодефицитов.
Комбинированные иммунодефициты возникают в результате нарушений превращения стволовой клетки в клетку-предшественницу лимфоцитопоэза или в результате сочетания дефектов В- и Т-линий лимфоцитов.
К этой группе относятся:
а) тяжелый комбинированный иммунодефицит (швейцарский тип). Генетический дефект передается аутосомно-рецессивно или сцеп-ленно с Х-хромосомой. Нарушается образование В- и Тлимфоцитов, синтез иммуноглобулинов. Больные дети редко достигают 2-летнего возраста;
б) синдром Луи-Бар. Характеризуется сочетанием иммунологи-ческой недостаточности с атаксией (нарушениями координации движений) и телеангиэктазией (поражениями мелких сосудов). Продолжительность жизни больных редко достигает 20–30 лет;
в) синдром Вискотта-Олдрича. Иммунологическая недостаточность сопровождается развитием экземы (поражений кожи) и тромбоцитопении. Как и в предыдущих случаях, страдают гуморальные и клеточные механизмы иммунного ответа. Продолжительность жизни больных не превышает 10 лет.
Что такое вторичная иммунологическая недостаточность? Какие причины ее вызывают?
Вторичной называют приобретенную иммунологическую недостаточность (син. – иммунодепрессивные состояния).
Причинами ее развития могут быть экзогенные факторы физического (ионизирующее излучение), химического (вещества, обладающие цитостатическим действием, – иммунодепрессанты) и биологического (вирусы) происхождения.
Эндогенными факторами, способствующими развитию вторичных иммунодефицитов, являются старение и интоксикации (при уремии, ожоговой болезни, злокачественных опухолях).
Что такое синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД)? Что является его причиной?
СПИД – это инфекционное заболевание, возникающее в результате поражения вирусом иммунной и других систем, вследствие чего организм становится высоковосприимчивым ко вторичным инфекциям и злокачественным опухолям.
Причиной СПИДа является лимфотропный ретровирус – вирус иммунодефицита человека (ВИЧ).
Каков патогенез иммунологической недостаточности у больных СПИДом?
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) поражает клетки, которые на поверхности плазматической мембраны имеют особенный белок CD4+. Этот белок выполняет роль рецептора к белку-гликопротеину вирусной оболочки gp-120.
Наиболее уязвимыми по отношению к ВИЧ являются CD4-Тлимфоциты. По своим функциональным характеристикам они принадлежат к Т-хелперам.
Иммунологическая недостаточность в условиях СПИДа характеризуется прежде всего недостаточностью Т-хелперов. В основе со развития лежат следующие механизмы:
1) разрушение Т-хелперов вирусными частицами, покидающими клетки после репродукции;
2) образование многослойного нежизнеспособного синцития, состоящего из пораженных вирусом Т-хелперов;
3) уничтожение зараженных Т-хелперов цитотоксическими Т-лимфоцитами (Т-киллерами);
4) уничтожение Т-киллерами незараженных Т-хелперов, к поверхности которых присоединились вирусные белки.
Следствием недостаточности Т-хелперов являются: а) уменьшение образования антител Влимфоцитами в ответ на действие тимусзависимых антигенов; б) нарушение активации Т-киллеров; в) нарушение регуляции иммунного ответа в связи с уменьшением образования лимфокинов, в частности интерлейкина-2.
Какие механизмы могут лежать в основе развития приобретенных иммунных нарушений гуморального типа?
I. Нарушения Влимфоцитов (клеточный уровень).
1. Уменьшение содержания Влимфоцитов: а) нарушения лимфоцитопоэза; б) разрушение Влимфоцитов (действие вирусов, аутоиммунные реакции).
2. Качественные изменения Влимфоцитов: а) перерождение в опухолевые клетки (лейкозы, иммунопролиферативные заболевания); б) нарушения превращения Влимфоцитов в плазматические клетки.
3. Нарушения кооперативных связей: а) угнетение функции макрофагов; б) уменьшение Т-хелперных влияний; н) увеличение Т-суп-рессорных влияний.
II. Нарушения иммуноглобулинов (молекулярный уровень).
1. Нарушения биосинтеза иммуноглобулинов: а) торможение транскрипции; б) угнетение трансляции; в) дефицит аминокислот; г) дефицит энергии; д) нарушения посттрансляционной модификации.
2. Усиление процессов распада антител – гиперкатаболизм иммуноглобулинов: а) образование агрегатов иммуноглобулинов; б) образование антител против иммуноглобулинов.
3. Потеря иммуноглобулинов (например, при нефротическом синдроме).
Какие проявления характерны для иммунных нарушений гуморального типа?
Нарушения этого типа проявляются уменьшением устойчивости организма к первичным бактериальным инфекциям, вызываемым стафило-, стрепто- и пневмококками, и в меньшей мере – энтерококками и грамотрицательными бактериями.
Какие механизмы могут лежать в основе развития приобретенных иммунных нарушений клеточного типа?
1. Уменьшение количества Тлимфоцитов: а) нарушения лимфоцитопоэза; б) разрушение Тлимфоцитов (СПИД, аутоиммунные реакции).
2. Качественные изменения Тлимфоцитов: а) нарушение цитотоксичности; б) нарушение образования лимфокинов.
3. Нарушения кооперативных связей: а) угнетение функции макрофагов; б) нарушение образования интерлейкина-2; в) увеличение Т-супрессорных влияний.
Какие проявления характерны для иммунных нарушений клеточного типа?
1. Уменьшение устойчивости к вирусным, протозойным инфекциям и микозам.
2. Увеличение частоты возникновения злокачественных опухолей.
3. Приживление на длительное время трансплантатов.
4. Аутоиммунные реакции (дефицит Т-супрессоров),
Что такое иммунологическая толерантность?
Иммунологическая толерантность – это состояние специфической иммунологической ареактивности к данному антигену, обусловленное предыдущим контактом с этим антигеном. При этом способность организма давать иммунный ответ на все остальные антигены сохранена.
Какие механизмы могут лежать в основе иммунологической толерантности?
1. Обусловленная антигеном элиминация или блокада антигенспецифичных клонов лимфоцитов (пассивная, «классическая» иммунологическая толерантность). Этот механизм составляет основу естественной иммунологической толерантности к собственным антигенам.
2. Активация антигенспецифичных Т-супрессоров (активная толерантность).
Какими методами можно получить состояние иммунологической толерантности?
С этой целью используют введение:
а) антигена в организм плода в критический период формирования естественной иммунологической толерантности к собственным антигенам;
б) больших доз растворимого антигена (иммунный паралич Фелтона);
в) гаптена, связанного с неиммунным носителем;
г) антигена на фоне искусственно созданного иммунодефицитного состояния;
д) антиидйотипических антител, т. е. антител против специфических детерминант иммуноглобулинов;
е) антигенспецифичных Т-супрессоров, взятых от толерантного организма.
Что такое реакция «трансплантат против хозяина»? При каких условиях она возникает?
Реакция «трансплантат против хозяина» (гомологическая болезнь) – это иммунная агрессия пересаженных клеток донора, направленная против антигенных структур реципиента,
Ее возникновение требует ряда условий, в частности:
1) состояния иммунологической недостаточности у реципиента (иммунологическая незрелость у плода и новорожденных, первичные и вторичные иммунодефициты);
2) трансплантации иммунокомпетентных клеток;
3) антигешшх различий между донором и реципиентом.
Если создаются такие условия, то иммунокомпетентные клетки (лимфоциты) донора ничем не ограничиваются в своем развитии и начинают реагировать на ткани хозяина комплексом клеточных и гуморальных иммунных реакций.
Как молено осуществить неспецифическую иммуности-муляцию?
Существуют следующие методы повышения активности иммунной системы (иммуностимуляции).
а) введение в организм адъювантов или биологических модификаторов иммунного ответа.
Адъюванты – это вещества, которые усиливают иммуногенность антигена независимо от его специфичности;
б) использование фармакологических иммуностимуляторов (левамизол, производные витамина А, циметидин и др.);
в) использование факторов вилочковой железы: тимопоэтина, тимулина, гуморального тимического фактора, тимопептина, тимозина;
г) введение лимфокинов и других цитокинов (интерлейкина-1, интерлейкина-2, интерферона);
д) заместительная пересадка красного костного мозга, введение иммуноглобулинов.
Какие существуют методы иммуносупрессии?
Подавление функции иммунной системы (иммуносупрессию) можно осуществлять с помощью ряда методов.
1. Хирургические методы: а) удаление центральных и периферических органов лимфоидной ткани; тимуса, селезенки, лимфатических узлов; б) удаление рециркулирующих через кровь и лимфу лимфоцитов путем создания хронического дренажа грудного лимфатического протока; в) плазмафарез – удаление из плазмы крови иммуноглобулинов и иммунных комплексов.
2. Физические методы – действие рентгеновским или (-излучением.
3. Химические воздействия – применение иммунодепрессантов.
4. Иммунологические методы – введение иммунных сывороток (ан-тилимфоцитарных, антимоноцитарных, антиглобулиновых).
Алергія
Що таке алергія?
Алергія – це імунна реакція організму, яка супроводжується пошкодженням власних тканин. Це якісно змінена реакція організму на дію речовин антигенної природи, яка викликає різні структурні та функціональні порушення.
Що спільного і відмінного в поняттях «імунітет» і «алергія»?
В основі як алергії, так і імунітету лежать імунні р-ції гуморального і клітинного типу, які забезпечують захист проти антигенів. Але в умовах імунітету знешкодження антигену відбувається без пошкодження власних тканин, в той час як при алергії таке пошкодження завжди буде.
Що таке алергени?
Алергени – це речовини антигенної природи, які викликають алергію.
В залежності від будови алергени можуть бути повними і неповними (гаптени).
В залежності від походження розрізняють екзогенні і ендогенні алергени.
Как классифицируют экзогенные аллергены?
I. По способу проникновения в организм различают: а) ингаляционные; 6) пищевые; в) контактные; г) инъекционные аллергены.
II. Экзогенные аллергены бывают: а) растительного; б) животного; в) инфекционного происхождения; г) синтетические.
III. В зависимости от источника поступления в организм выделяют аллергены: а) бытовые (домашняя пыль); б) промышленные (бензол, формалин и др.); в) пищевые; г) лекарственные; д) пыльцевые (пыльца растений); е) эпидермальные (шерсть животных).
Как классифицируют эндогенные аллергены?
Эндогенные аллергены (аутоаллергены) подразделяют на две группы.
I. Естественные. К ним относятся нормальные, неизмененные белковые компоненты ряда органов и тканей: мозга, глаз, половых желез, щитовидной железы, внутреннего уха.
II. Приобретенные. Это собственные белки организма, которые изменили свою конформацию вследствие действия на них факторов внешней среды. В зависимости от природы этих факторов приобретенные эндоаллергены могут быть неинфекционными (ожоговые, холодовые, лучевые) и инфекционными,
Что такое инфекционные приобретенные эндоаллергены?
Инфекционные приобретенные эндоаллергены – это собственные белки организма, измененные под действием инфекционных агентов или продуктов их жизнедеятельности. Они бывают простыми и комплексными (ткань-микроб, ткань-токсин).
Объясните факт существования естественных эндоаллергенов.
Естественные эндоаллергены – это компоненты так называемых забарьерных органов, имеющих особым образом устроенные гистогематические барьеры, такие как гематоэнцефалический, гематоофтальмический, гематотестикулярный, гематотиреоидный и гематокохлеарный.
Существование этих барьеров делает невозможным контакт иммунокомпетентных клеток с антигенами тканей головного мозга, глаз, семенников, щитовидной железы, внутреннего уха в период эмбриогенеза, когда происходит становление иммунологической толерантности к собственным белкам.
Невозможность такого контакта является причиной того, что к антигенам вышеперечисленных забарьерных органов не сформировалась иммунологическая толерантность, т. е. в организме существуют клоны лимфоцитов, способные давать иммунный ответ на указанные антигены.
В условиях патологии, когда нарушается целостность специализированных гистогематических барьеров, лимфоциты могут проникать в забарьерные ткани и взаимодействовать с нормальными их компонентами, инициируя комплекс клеточных и гуморальных иммунных реакций, – развивается аутоаллергия,
Как классифицируют аллергические реакции?
I. По происхождению аллергенов: 1) аллергические реакции, вызванные экзогенными аллергенами; 2) аутоаллергические реакции.
II. По клиническим признакам (классификация Кука): 1) аллергические реакции немедленного типа; 2) аллергические реакции замедленного типа.
III. По характеру и месту взаимодействия аллергена с эффекторами иммунной системы (классификация Кумбса и Джелла): 1) I тип – анафилактические реакции; 2) II тип – цитотоксические реакции; 3) III тип – иммунокомплексные реакции; 4) IV тип – гиперчувствительность замедленного типа.
IV. По патогенезу: 1) аллергические реакции гуморального типа (I, II и III типы реакций по Кумбсу и Джеллу); 2) аллергические реакции клеточного типа (IV тип реакций по Кумбсу и Джеллу).
Что такое аллергические реакции немедленного и замедленного типа?
Аллергические реакции немедленного типа проявляются сразу же или через 15–20 мин после контакта аллергена с сенсибилизированным организмом. Такими реакциями являются анафилактический шок, бронхиальная астма, аллергия на пыльцу растений и др.
Аллергические реакции замедленного типа проявляются через 24–48 ч после контакта аллергена с сенсибилизированным организмом. Примером таких реакций могут быть туберкулиновая проба, реакция отторжения трансплантата.
Какие стадии выделяют в патогенезе аллергических реакций?
I. Иммунологическая стадия. II. Патохимическая стадия. III. Патофизиологическая стадия (стадия клинических проявлений).
Какой период времени охватывает иммунологическая стадия аллергических реакций? В чем ее сущность?
Иммунологическая стадия – это период времени от первого контакта аллергена с организмом до взаимодействия этого же аллергена, обычно при повторном поступлении его в организм, с эффекторами иммунной системы (антителами или Тлимфоцитами).
Сущность иммунологической стадии состоит в сенсибилизации организма.
Что такое сенсибилизация? Какие существуют ее варианты?
Сенсибилизация – это состояние повышенной чувствительности организма к определенному антигену. Ее основу составляют два последовательных процесса: 1) активация антигенспецифичных лимфоцитов, их пролиферация и образование антител или сенсибилизированных Т-эффекторов; 2) распределение антител или Т-эффекторов в организме.
Сенсибилизация может быть активной и пассивной. При активной организм самостоятельно образует антитела или сенсибилизированные Т-эффекторы.
Пассивная сенсибилизация возникает тогда, когда в организм вводят извне специфичные к данному антигену готовые антитела или сенсибилизированные Т-эффекторы.
В чем сущность патохимической стадии аллергических реакций?
Патохимическая стадия – это период времени от начала взаимодействия аллергена с эффекторами иммунной системы (антителами или Тлимфоцитами) до появления биологически активных веществ – медиаторов аллергических реакций.
Сущность этой стадии состоит в образовании, высвобождении или активации указанных медиаторов.
Чем характеризуется патофизиологическая стадия аллергических реакций?
Патофизиологическая стадия – это период времени от начала действия медиаторов аллергических реакций на клеточные и тканевые структуры организма до появления клинических признаков.
Ее сущность – развитие комплекса структурных и функциональных нарушений в организме.
В чем сущность аллергических реакций I типа (анафилактических) по классификации Кумбса и Джелла?
Гуморальные антитела фиксируются на поверхности клеток (главным образом тканевых базофилов), антиген находится в свободном состоянии. Реакция антиген+антитело происходит на поверхности этих клеток (рис. 26).
Что такое анафилаксия? Какие существуют ее виды?
Анафилаксия – это состояние пониженной устойчивости к действию антигена, которое наступает в результате иммунизации.
Открыли это явление Портье и Рише в 1902 г., определив анафилаксию как состояние повышенной чувствительности к повторному парентеральному введению белка.
Сегодня анафилаксию относят к I типу аллергических реакций по классификации Кумбса и Джелла.
Выделяют генерализованные (общие) и местные анафилактические реакции. К первым относится анафилактический шок, ко вторым – феномен Овери.
Как в эксперименте можно воспроизвести анафилактический шок?
Морской свинке внутривенно вводят 10–6 мл (0.07 мкг белка) лошадиной сыворотки (сенсибилизирующая доза). Через 10–21 день внутривенно вводят ту же сыворотку в дозе, которая в 10 раз выше предыдущей. Эту дозу называют разрешающей. Через 10–15 мин после повторного введения сыворотки наступает смерть от анафилактического шока, который у морских свинок проявляется главным образом спазмом бронхиол.
У других видов животных смерть наступает в результате спазма сфинктеров печеночных вен (собаки), спазма легочных артерий (кролики), а у человека, как и у морских свинок, вследствие генерализованного спазма бронхиол и развития острой недостаточности внешнего дыхания.
Что такое феномен Овери? Как его воспроизводят в эксперименте?
Феномен Овери – это местная анафилактическая реакция. Существует два варианта его воспроизведения: активный и пассивный.
Активный вариант. Сенсибилизированной морской свинке вну-трикожно вводят разрешающую дозу антигена вместе с высокомолекулярным красителем (синим Эванса). В результате в месте введения антигена увеличивается проницаемость сосудов кожи и образуется большое синее пятно.
Пассивный вариант. Несенсибилизированной морской свинке в кожу вводят одновременно сыворотку, содержащую антитела против антигена, сам антиген и краситель (синий Эванса). Результат тот же.
Приведите примеры клинических форм аллергических реакций I типа (анафилактических).
Анафилактический шок, бронхиальная астма, поллинозы (аллергия на пыльцу растений), крапивница, аллергический насморк, ангио-невротический отек (отек Квинке).
Что происходит во время иммунологической стадии аллергических реакций I типа?
Антигены, способные вызывать аллергические реакции I типа, являются тимусзависимыми. Поэтому при первом поступлении их в организм происходят следующие процессы:
1) поглощение, переработка и презентация антигена макрофагами;
2) активация соответствующих антигенспецифичных Т-хелперов;
3) активация клонов антигенспецифичных Влимфоцитов, их бласттрансформация и превращение в плазматические клетки;
4) образование плазматическими клетками цитофильных антител – реагипов. Реагины представлены двумя группами иммуноглобу-линов – Ig E и Ig G4;
5) распространение реагинов в организме и фиксация их на поверхности клеток, главным образом тканевых базофилов и базофилов крови.
Процесс синтеза реагинов и распространение их в организме с фиксацией на поверхности тканевых базофилов составляют сущность сенсибилизации организма к данному антигену. Минимальная продолжительность периода сенсибилизации 5–7 суток;
6) взаимодействие антигена с фиксированными на поверхности клеток реагинами. Такая реакция антиген+антитело происходит при повторном поступлении антигена в уже сенсибилизированный организм.
Чем характеризуется патохимическая стадия аллергических реакций I типа?
Различают классический и дополнительный механизмы патохими-ческой стадии анафилактических реакций.
Сущность классического механизма состоит в дегрануляции тканевых базофилов, на поверхности которых происходит реакция антиген+антитело. В результате освобождаются так называемые первичные медиаторы анафилактических реакций. Они определяют ход событий в первые полчаса после повторного поступления антигена, т. е. раннюю фазу анафилактической реакции.
В результате дегрануляции тканевых базофилов в окружающую ткань выделяются: а) гистамин (у некоторых видов животных, но не у человека, еще и серотонин); б) гепарин; в) медленно реагирующая субстанция анафилаксии (относится к лейкотриенам); г) фактор эмиграции эозинофилов; д) фактор эмиграции нейтрофилов; е) фактор активации тромбоцитов; ж) ферменты (нейтральные и кислые протеазы).
Значение продуктов дегрануляции тканевых базофилов состоит в том, что они непосредственно действуют на клетки-мишени (гладкие мышцы сосудов, бронхов, матки, кишок, эндотелиоциты) и вовлекают в аллергическую реакцию другие популяции клеток (эозинофилы, нейтрофилы, тромбоциты).
Каким действием обладает гистамин в условиях развития анафилактических реакций?
Действие гистамина в тканях реализуется через Н1- и H2-рецепторы. В низких концентрациях гистамин стимулирует в основном Н1-, в высоких – Н2-рецепторы.
Основные проявления анафилактических реакций связаны с действием гистамина на Н1-рецепторы. Этим обусловлены следующие изменения:
1) сокращение гладких мышц бронхов, матки, кишок;
2) расширение артериол;
3) повышение проницаемости сосудистой стенки, в основном на уровне венул;
4) раздражение нервных окончаний (зуд, боль);
5) увеличение образования и выделения слизи в верхних дыхательных путях.
Действие гистамина на Н2-рецепгоры, наоборот, вызывает угасание анафилактических реакций. Этому способствует торможение дальнейшей дегрануляции тканевых базофилов, подавление активности лимфоцитов, активация Т-супрессоров.
Какие существуют механизмы, ограничивающие пато-химическую стадию анафилактических реакций?
1. Активация гистамином Н2-рецепторов (см. вопр. 10.22).
2. Поступление в ткань эозинофилов, которые освобождают ингибитор дегрануляции тканевых базофилов и ферменты (гистаминазу, арилсульфатазу, фосфолипазу D), разрушающие первичные медиаторы анафилактических реакций.
3. Гистаминопексия – связывание гистамина белками сыворотки крови.
В чем сущность дополнительного механизма патохимической стадии анафилактических реакций?
Этот механизм связан с активацией не тканевых базофилов, а других клеток, имеющих на своей поверхности низкоаффинные (обладающие низким сродством) рецепторы для фиксации реагинов. Это макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы, тромбоциты. Их активацию вызывают большие разрешающие дозы антигена и продукты дегрануляции тканевых базофилов. Активированные клетки крови освобождают вещества, получившие название вторичных медиаторов анафилактических реакций. Они обусловливают развитие поздней фазы реакций I типа, признаки которой проявляются через 6–12 ч. и связаны с инфильтрацией тканей макрофагами, нейтрофилами и эозинофилами.
Какие местные клинические проявления характерны для анафилактических реакций? Каков механизм их развития?
Местные проявления анафилактических реакций связаны с действием биологически активных веществ – продуктов дегрануляции тканевых базофилов. Эти вещества вызывают:
а) спазм гладких мышц бронхов – приступы удушья (бронхиальная астма). Развивается в результате действия медленно реагирующей субстанции анафилаксии и гистамина;
б) аллергический насморк, фарингит, ларингит, трахеит. Возникают как следствие повышенного образования и выделения слизи в верхних дыхательных путях;
в) спазм гладкой мускулатуры кишок – поносы (диарея);
г) расширение артериол – покраснение, аллергическая сыпь на коже, конъюнктивит;
д) повышение проницаемости стенок сосудов – развитие местных отеков;
е) раздражение нервных окончаний – зуд, боль.
Назовите основные механизмы развития клинических проявлений анафилактического шока.
Иммунные и патохимические механизмы анафилактических реакций в конечном итоге приводят к развитию функциональных изменений, которые составляют сущность патофизиологической стадии анафилактического шока (рис. 27).

Рис. 27. Схема патогенеза анафилактического шока
Главными в этот период являются следующие процессы.
I. Нарушения общей гемодинамики, которые проявляются прежде всего падением артериального давления.
В основе этих нарушений лежат: а) генерализованное расширение артериол и связанное с этим падение общего периферического сопротивления; б) генерализованное повышение проницаемости сосудов, приводящее к выходу жидкости из сосудов в ткани и уменьшению объема циркулирующей крови.
II. Расстройства микроциркуляции. Возникают в результате падения артериального давления и сгущения крови.
III. Развитие острой недостаточности внешнего дыхания вследствие спазма бронхов и бронхиол и закупорки слизью воздухоносных путей.
Все указанные процессы приводят к развитию острой гипоксии, которая вызывает нарушение функции дыхательного и сердечнососудистого центров и в конечном итоге – смерть.
В чем сущность аллергических реакций II типа (цитотоксических) по классификации Кумбса и Джелла?
Антигены находятся на поверхности клеток, антитела в свободном состоянии. Реакция антиген+антител о происходит на поверхности клетки (рис. 28).
Как в эксперименте воспроизводят цитотоксические реакции?
С целью воспроизведения аллергических реакций II типа используют цитотоксические сыворотки, содержащие антитела против антигенов той или иной ткани.
Такие сыворотки получают путем иммунизации животных тканевыми антигенами. Подобным образом можно получить антимиокардиальную, антинефротическую, антиретикулярную и другие цитотоксические сыворотки.
Приведите примеры клинических форм цитотоксических реакций.
Цитотоксические реакции проявляются в следующих клинических формах: аутоаллергические болезни, гемотрансфузионный шок, возникающий при переливании несовместимой по группам АВО или резус-фактору крови; гемолитическая болезнь новорожденных (резус-конфликт); аллергия на лекарственные препараты.
Какие антигены и антитела принимают участие в развитии цитотоксических реакций?
Антигены: а) компоненты мембран собственных клеток (неизмененные и измененные под действием разных факторов); б) вторично фиксированные (адсорбированные) на клеточных мембранах антигены, например, лекарственные препараты; в) неклеточные компоненты тканей (коллаген, миелин).
Антитела: Ig G1, Ig G2, Ig G3. По происхождению они могут быть естественными (изоантитела к антигенам групп крови) и иммунными, т. е. такими, которые образуются в организме вследствие контакта его с антигенами.
Для развития цитотоксических реакций имеют значение следующие свойства антител: 1) способность связывать комплемент; 2) эффект опсонизации; 3) способность проникать в ткани.
Какие механизмы обеспечивают разрушение клеток (цитолиз) во время цитотоксических реакций?
Выделяют следующие механизмы цитолиза (рис. 29).
1. Комплементзависимый цитолиз. После того, как антитела связываются с антигеном на поверхности клетки, происходит фиксация комплемента к Fc-фрагментам иммуноглобулинов. В результате активации комплемента мембрана антигеннесущей клетки перфорируется (в ней образуются отверстия) и клетка повреждается, а затем погибает.
2. Антителозависимый фагоцитоз. Связанные с антигенами антитела вызывают эффект опсонизации, т. е. облегчают фагоцитоз антигеннесущей клетки макрофагами (см. разд. 8).
3. Антителозависимая клеточная цитотоксичность. Уничтожение антигеннесущей клетки, связанной с антителами, может быть осуществлено К-лимфоцитами (киллерами), которые относятся к 0лимфоцитам и имеют рецепторы к Fc-фрагменту антител.
Чем характеризуется патохимическая стадия цитотоксических реакций?
Для патохимической стадии характерными являются: 1) активация комплемента и образование промежуточных (C3b) и побочных (C3a, C5a) продуктов его активации; 2) генерация свободных радикалов и пероксидов активированными макрофагами и Климфоцитами; 3) освобождение макрофагами лизосомальных ферментов.
Что происходит во время патофизиологической стадии цитотоксических реакций?
Активированный комплемент, свободные радикалы, пероксиды и лизосомальные ферменты повреждают клетки и вызывают их гибель. Это в свою очередь является причиной развития воспаления (см. разд. 14).
Если количество антител, реагирующих с антигеном, небольшое и является недостаточным, чтобы вызвать повреждение, то может наблюдаться эффект стимуляции функциональной активности клеток.
На этом, в частности, основано стимулирующее действие небольших доз антиретикулярной цитотоксической сыворотки (сыворотки Богомольца) и развитие аутоиммунного тирсотоксикоза.
В чем сущность аллергических реакций III типа (им-мунокомплексных) по классификации Кумбса и Джелла?
Антиген и антитело находятся в свободном состоянии (не фиксированы на поверхности клеток). Их взаимодействие происходит в крови и тканевой жидкости (рис. 30).
Как воспроизводят иммунокомплексные реакции в эксперименте?
При однократном введении животному большой дозы чужеродной сыворотки может развиваться сывороточная болезнь. Первые се морфологические и клинические признаки появляются на 8-с сутки и достигают максимума на 12–14-е сутки после введения сыворотки.
В эксперименте можно моделировать и местный иммунокомплексный процесс – феномен Артюса. Кроликам подкожно с интервалами в 5 суток вводят лошадиную сыворотку. Начиная с 3-го введения появляется отек, который увеличивается после каждого последующего введения сыворотки. После 6-го введения возникает центральный геморрагический некроз.
Приведите примеры клинических форм иммунокомплексных реакций.
Иммунокомплексные механизмы имеют значение в патогенезе следующих групп заболеваний.
I. Заболевания, обусловленные экзогенными антигенами (сывороточная болезнь, некоторые формы аллергии на лекарственные препараты, аллергический альвеолит).
II. Аутоаллергические болезни (системная красная волчанка, рев-матоидный артрит, узелковый периартериит, тиреоидит Хашимото).
III. Инфекционные болезни (гепатит В, стрептококковые инфекции).
Какие антигены и антитела принимают участие в развитии иммунокомплексных реакций?
Антигены, вызывающие развитие иммунокомплексных реакций, должны быть растворимыми.
Антитела – Ig M, Ig G1, Ig G2, Ig G3 – преципитирующие. При взаимодействии с антигеном они образуют преципитаты и способны связывать комплемент.
Какими факторами определяются патогенные свойства циркулирующих иммунных комплексов?
Патогенные свойства циркулирующих иммунных комплексов определяются следующими факторами:
а) структурными и функциональными свойствами комплексов антиген-антитело, в частности размерами комплексов и структурой их решеток;
б) продолжительностью циркуляции иммунных комплексов в организме;
в) местом образования комплексов.
Какие существуют виды циркулирующих иммунных комплексов? Каково их значение в развитии аллергических реакций?
Виды иммунных комплексов:
а) большие комплексы, образующиеся в избытке антител. Они быстро удаляются из кровотока макрофагами, поэтому не оказывают патогенного действия;
б) преципитированные, нерастворимые комплексы, образующиеся в эквивалентных соотношениях антигена и антител. Как и предыдущие, они быстро удаляются из кровотока и поэтому повреждения не вызывают. Исключением являются случаи, когда такие комплексы образуются на фильтрующей мембране, например в клубочках почек;
в) небольшие растворимые комплексы, которые образуются в большом избытке антигена или в случае одновалентных антигенов. Такие комплексы циркулируют в организме длительное время, но обладают слабым повреждающим действием;
г) растворимые комплексы промежуточной величины. Они образуются в небольшом избытке антигена. Их средняя молекулярная масса составляет 900 тыс. – 1 млн. дальтон. Именно эти комплексы являются причиной развития аллергических реакций III типа.
Какие условия способствуют развитию иммунокомплексных повреждений?
В норме элиминация (удаление) иммунных комплексов осуществляется при участии комплемента и макрофагов.
С учетом этого развитию иммунокомплексных повреждений способствуют: 1) нарушения системы комплемента; 2) функциональные дефекты системы мононуклеарных фагоцитов; 3) условия, при которых скорость образования иммунных комплексов значительно превышает скорость их элиминации.
Чем характеризуется патохимическая стадия иммунокомплексных реакций?
В патохимической стадии реакций III типа имеют значение две группы процессов.
I. Активация биохимических систем плазмы крови: а) системы комплемента; б) калликреин-кининовой системы; в) системы свертывания крови. Активация двух последних связана с повреждением иммунными комплексами сосудистой стенки, что приводит к активации фактора Хагемана (ф. ХII).
II. Освобождение активированными макрофагами: а) лизосомальных ферментов; б) основных катионных белков; в) свободных радикалов и пероксидов.
Что происходит во время патофизиологической стадии аллергических реакций III типа?
1. Местные изменения. Иммунные комплексы откладываются на поверхности эндотелия, на базальных мембранах сосудов, в тканях. В результате активации комплемента и действия продуктов, секретируемых макрофагами, происходит повреждение клеток и развивается оспаление (см. разд. 14). Чаще всего оно возникает в клубочках почек (гломерулонефрит), легких (альвеолит), сосудистой стенке (васкулит). Кроме того, образование преципитатов непосредственно в капиллярах вызывает первичные нарушения микроциркуляции и развитие некротических изменений в тканях.
2. Общие изменения. Активация биохимических систем крови может быть причиной диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови (ДВС-синдрома) (см. разд. 26). Кроме того, прикрепление иммунных комплексов через Рс-рецепторы к поверхности форменных элементов крови (нейтрофилов, тромбоцитов) вызывает поглощение и разрушение последних макрофагами. В результате развивается цитопения (лейкопения, тромбоцитенемия).
В чем сущность аллергических реакций IV типа (гиперчувствительность замедленного типа) по классификации Кумбса и Джелла?
С клетками, несущими на своей поверхности антиген, взаимодействуют Т-лимфоциты, имеющие специфические к данному антигену рецепторы (рис. 31).
Как воспроизводят гиперчувствительность замедленного типа в эксперименте?
Гиперчувствительность замедленного типа можно моделировать: а) введением животным убитых вакцин или антигенных экстрактов бактериальных клеток вместе с адъювантом Фрейнда; б) введением внутрикожно минимальных доз антигена.
Приведите примеры клинических форм гиперчувствительности замедленного типа.
Туберкулиновая реакция, бактериальная аллергия, контактный дерматит, реакция отторжения трансплантата, аутоаллсргические болезни, реакции противоопухолевого иммунитета.
В чем сущность иммунологической стадии аллергических реакций IV типа?
Во время иммунологической стадии этого типа реакций происходит сенсибилизация организма, в основе которой – образование клона Тлимфоцитов, имеющих на своей поверхности специфические рецепторы к данному антигену.
Если образование таких «сенсибилизированных» Тлимфоцитов происходит в самом организме, то говорят об активной сенсибилизации. Введение в организм готовых Тлимфоцитов, имеющих специфические рецепторы к данному антигену, вызывает состояние пассивной сенсибилизации.
Какие биологически активные вещества выделяются во время патохимической стадии аллергических реакций IV типа?
Высокомолекулярные вещества белкового и гликопротеидного происхождения, продуцируемые Тлимфоцитами, – лимфокины.
Как классифицируют лимфокины?
По механизму действия выделяют: 1) лимфокины, повреждающие клетки-мишени (цитотоксины); 2) лимфокины, вызывающие пролиферацию клеток (митогенные факторы); 3) лимфокины, влияющие на миграцию разных типов клеток (хемотаксины).
По характеру влияния на клетки-мишени лимфокины могут быть активирующими и угнетающими.
Клетками-мишенями для лимфокинов являются разные популяции лимфоцитов, макрофаги, гранулоциты, свои и чужеродные клетки тканей. Есть лимфокины, которые вызывают и общие реакции организма.
Примеры лимфокинов: интерлейкин-2, фактор переноса Лоуренса, фактор бласттрансформации, миграцию ингибирующий фактор (МИФ), фактор активации макрофагов (МАФ), интерферон.
Какие механизмы обеспечивают уничтожение анти-геннесущих клеток в реакциях гиперчувствительности замедленного типа?
1. Прямая цитотоксичностъ Т-киллеров – уничтожение антиген-несущей клетки непосредственно Т-киллерами, имеющими на своей поверхности специфические рецепторы к антигенам этой клетки.
2. Опосредованная лимфокинами цитотоксичностъ. Обеспечивается лимфокинами-цитотоксинами: лимфоцитотоксинами, цитотоксическим фактором и др.
3. Опосредованная макрофагами цитотоксичностъ. Сенсибилизированные Тлимфоциты выделяют лимфокины, которые активируют макрофаги (специфически армирующий фактор), вызывают их хемотаксис (фактор хемотаксиса, фактор активации макрофагов), задерживают фагоциты в очаге сосредоточения антигсннесущих клеток (миграцию ингибирующий фактор). Активированные макрофаги фагоцитируют обнаруженные иммунной системой чужеродные и свои измененные клетки.
Что такое аутоаллергические реакции?
Аутоаллергические реакции – это реакции, причиной которых являются собственные антигены (эндоаллергены) (см. вопр. 10.5).
Их патогенез включает в себя механизмы развития аллергических реакций II и IV типов по классификации Кумбса и Джелла.
Какие механизмы лежат в основе развития аутоал-лергии?
I. Механизмы, связанные с антигенами: 1) демаскирование естественных эндоаллергенов (нарушение целостности специализированных гистогематических барьеров); 2) образование приобретенных эндоаллергенов (действие факторов, изменяющих конформацию собственных белков).
II. Механизмы, связанные с иммунной системой: 1) отмена иммунологической толерантности к нормальным компонентам клеток (например, нарушения Тсупрессоров); 2) появление в результате мутации «запретных» клонов лимфоцитов, воспринимающих «свое» как «чужое».
Что такое псевдоаллергические реакции? Приведите примеры.
Псевдоаллергические – это реакции, имеющие внешние клинические признаки аллергических, но не являющиеся таковыми, поскольку в их основе лежат не иммунные механизмы (нет иммунологической стадии).
Реакции, подобные аллергии, вызывают химические факторы (либераторы гистамина), непосредственно действующие на тканевые базофилы и вызывающие их дегрануляцию; нарушения системы комплемента (дефицит ингибиторов его компонентов, иеиммунная активация); нарушения метаболизма полиненасыщенных жирных кислот, в частности арахидоновой (аспириновая бронхиальная астма).
Примерами экспериментального воспроизведения псевдоаллергических реакций являются феномен Шварцмана (местная реакция) и феномен Санарелли (общая реакция).
Феномен Шварцмана вызывают введением в кожу животного фильтрата культуры возбудителя брюшного тифа. Через сутки фильтрат вводят внутривенно и на месте первичного введения наблюдают геморрагическое воспаление.
Феномен Санарелли воспроизводят при внутривенном введении нелетальной дозы эндотоксина холерных вибрионов, а через сутки – фильтрата культуры кишечной палочки. Развивается тяжелая общая реакция по типу шока.
Назовите основные принципы предупреждения и лечения аллергии.
I. Предотвращение контакта организма с аллергенами (этиологический принцип).
II. Предупреждение сенсибилизации, когда контакт организма с аллергеном неизбежен; создание иммунологической толерантности к данному антигену или состояния иммунологи ческой супрессии, если первое невозможно.
III. Десенсибилизация. Одним из методов является введение антигена в сенсибилизированный организм дробными дозами с целью постепенного связывания антител (метод Безредки).
IV. Воздействие на патохимическую стадию аллергических реакций: предупреждение образования и освобождения медиаторов аллергии, их инактивация (например, антигистаминными препаратами); блокада рецепторов к медиаторам аллергических реакций на клетках-мишенях.
V. Воздействия на патофизиологическую стадию. Они направлены на ликвидацию структурных и функциональных изменений, возникающих при аллергии. Это достигается применением противовоспалительных, спазмолитических, гипертензивных и других фармакологических средств.
Повреждение клетки
Что такое повреждение клетки и какие существуют принципы его классификации?
Повреждение клетки – это типический патологический процесс, основу которого составляют нарушения внутриклеточного гомеостаза, приводящие к нарушению структурной целостности клетки и ее функциональных способностей.
В зависимости от скорости развития и выраженности основных проявлений повреждение клетки может быть острым и хроническим, в зависимости от степени нарушения внутриклеточного гомеостаза – обратимым и необратимым, в зависимости от периода жизненного цикла, на который приходится действие повреждающего агента, – митотическим и интерфазным, в зависимости от инициирующих повреждение патогенетических механизмов – насильственным и цитопатическим.
Какие факторы могут вызывать повреждение клетки?
Непосредственное (первичное) повреждение клетки возникает в результате прямого действия на клетку факторов: 1) физической природы (механическое воздействие, высокая и низкая температуры, ионизирующее излучение и др.); 2) химического происхождения (кислоты, щелочи, низкомолекулярные органические соединения, ферменты и др.); 3) биологической природы (вирусы, бактерии, простейшие).
Опосредованное (вторичное) повреждение возникает как следствие первичных нарушений постоянства внутренней среды организма (гипоксия, ацидоз и алкалоз, гипер- и гипоосмия, гипогликемия и др.).
Какие признаки свидетельствуют о повреждении клетки?
О повреждении клетки свидетельствуют следующие признаки:
1. Структурные. Обнаруживаются с помощью гистологических и электронномикроскопических методов исследования и являются предметом изучения патологической анатомии.
2. Функциональные. К ним относят: нарушения электрофизиологических процессов (деполяризация плазматической мембраны, изменения свойств возбудимости и проводимости, развитие парабиоза); нарушения сократимости, экзо- и эндоцитоза; нарушения клеточного деления, межклеточных контактов и взаимодействий; изменения в восприятии клеткой нервных и гуморальных регуляторных влияний.
3. Физико-химические, которые включают нарушения со стороны клеточных коллоидов (уменьшение степени дисперсности коллоидов цитоплазмы и ядра, повышение вязкости цитоплазмы, изменение сорбционных свойств по отношению к витальным красителям) и изменения водно-электролитного обмена (увеличение концентрации в цитоплазме ионов натрия и кальция и уменьшение концентрации ионов калия, отек клетки и отдельных ее органелл, накопление ионов водорода – ацидоз повреждения).
4. Биохимические: 1) уменьшение концентрации макроэргических соединений – креатинфосфата и АТФ – и увеличение концентрации продуктов их гидролитического расщепления – креатина, АДФ, АМФ, неорганического фосфата; 2) угнетение тканевого дыхания; 3) разобщение окисления и фосфорилирования; 4) активация гликолиза; 5) активация процессов протеолиза; 6) увеличение интенсивности процессов дезаминирования.
5. Термодинамические. Это декомпартментализация, т. е. нарушение относительной обособленности внутриклеточных отсеков; конформационные изменения макромолекул, происходящие в направлении наиболее выгодного термодинамического состояния (денатурация); распад крупных, более сложных молекул на мелкие, менее сложные; выравнивание концентрационных градиентов как между клеточными отсеками, так и между клеткой и внеклеточной средой.
Чем принципиально отличаются два патогенетических варианта повреждения клетки: насильственный и цитопатический?
Насильственное повреждение развивается при действии на исходно здоровую клетку физических, химических и биологических факторов, интенсивность которых превышает обычные возмущающие воздействия, к которым клетка адаптирована.
Цитопатический вариант возникает в результате первичного нарушения защитно-компенсаторных гомеостатических механизмов клетки. В этом случае факторами, запускающими патогенетические механизмы повреждения, являются естественные для данной клетки возмущающие стимулы, которые в этих условиях становятся повреждающими. К цитопатическому варианту относятся все виды повреждения клетки, вызываемые отсутствием каких-либо необходимых ей компонентов (при гипоксии, голодании, гипо- и авитаминозах, антиоксидантной недостаточности, генетических дефектах, нервно-трофическое и др.).
Какие изменения на молекулярном уровне имеют большое значение в патогенезе повреждения клетки?
Можно выделить 6 групп молекулярных механизмов, играющих важную роль в патогенезе повреждения клеток: липидные (пероксидное окисление липидов, активация мембранных фосфолипаз, детергентное действие свободных жирных кислот), кальциевые, электролитно-осмотические, ацидотические, протеиновые и нуклеиновые.
В чем сущность пероксидного окисления липидов?
Пероксидным окислением липидов (ПОЛ) называется свободнорадикальное окисление ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав фосфолипидов клеточных мембран.
Инициаторами ПОЛ являются свободные радикалы, среди которых наибольшее значение имеют; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 (13 EMBED Equation.DSMT4 1415)– супероксидный радикал; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 – гидроксильный радикал; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 – водородный радикал; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 – синглетный (возбужденный) кислород.
Какие реакции лежат в основе инициации пероксидного окисления липидов?
Появившийся в клетке первичный свободный радикал (13 EMBED Equation.DSMT4 1415) взаимодействует с молекулой ненасыщенной жирной кислоты (RН), в результате чего образуется свободный радикал этой кислоты (R() и молекулярный продукт реакции (НA):
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Образовавшийся свободный радикал жирной кислоты взаимодействует с молекулярным кислородом, всегда содержащимся в клетке, в результате чего появляется пероксидный радикал этой кислоты (ROO():
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Пероксидный радикал, в свою очередь, вступает во взаимодействие с находящейся рядом новой молекулой ненасыщенной жирной кислоты. В ходе этой реакции образуется гидропероксид (ROOH) и новый свободный радикал:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Следует отметить две важные особенности ПОЛ. Первая состоит в том, что реакции ПОЛ имеют цепной характер. Это означает, что в ходе реакций ПОЛ не происходит уничтожение свободных радикалов и в процесс вовлекаются все новые и новые молекулы ненасыщенных жирных кислот.
Вторая особенность – это разветвленный характер ПОЛ. Другими словами, в реакциях ПОЛ в возрастающем количестве появляются свободные радикалы, источником которых являются сами промежуточные продукты ПОЛ. Примером может служить образование свободных радикалов из гидропероксидов липидов при их взаимодействии с имеющимися в клетке металлами переменной валентности:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Ввиду того, что в ходе многих нормально протекающих биохимических реакций образуется небольшое количество свободных радикалов, в клетке существует постоянная опасность активации ПОЛ. Однако в естественных условиях этого не происходит, поскольку клетка располагает механизмами антиоксидантной защиты, благодаря которым достигается инактивация свободных радикалов, ограничение и торможение ПОЛ.
Какими антиоксидантными системами располагают клетки?
I. Ферментные антиоксидантные системы:
1. Супероксиддисмутазная.
Компоненты: супероксиддисмутаза (СОД), каталаза.
Назначение: инактивация супероксидных радикалов (13 EMBED Equation.DSMT4 1415):
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Нарушения: приобретенные расстройства синтеза ферментов, дефицит меди и железа.
2. Глутатионовая.
Компоненты: глутатион (Г), глутатионпероксидаза (ГП), глутатионредуктаза (ГР), НАДФ·Н2.
Назначение: инактивация и разрушение гидропероксидов липидов:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Нарушения: наследственно обусловленные и приобретенные нарушения синтеза ферментов, дефицит селена, нарушения пентозного цикла (уменьшение образования НАДФ·Н2).
II. Неферментные антиоксиданты:
1. «Истинные» антиоксидаиты.
Компоненты: токоферолы, убихиноны, нафтохиноны, флавоноиды, стероидные гормоны, биогенные амины.
Назначение; инактивация свободных радикалов жирных кислот:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
где In – антиоксидант; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 – свободный радикал этого антиоксиданта, обладающий низкой реакционной способностью.
Нарушения; гиповитаминоз Е, нарушение регенерации «истинных» антиоксидантов.
2. Вспомогательные антиоксиданты.
Компоненты; аскорбиновая кислота, серосодержащис соединения – глутатион, цистин, цистеин.
Назначение: регенерация «истинных» антиоксидантов:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
где DH – восстановленная, D – окисленная форма вспомогательного антиоксиданта.
Нарушения: гиповитаминоз С, нарушения пентозного цикла, дефицит серосодержащих соединений.
В каких случаях происходит активация ПОЛ? Активация ПОЛ происходит:
1) при избыточном образовании первичных свободных радикалов (ультрафиолетовое и ионизирующее излучение, гипероксия, отравление четыреххлористым углеродом, гипервитаминоз D и др.);
2) при нарушении функционирования антиоксидантных систем (недостаточность ферментов – супероксиддисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы; дефицит меди, железа, селена; типовитаминозы Е, С; нарушения пентозного цикла).
Какие механизмы лежат в основе нарушений барьерных функций клеточных мембран при активации ПОЛ?
I. Ионофорный механизм обусловлен появлением в клетке веществ, обладающих свойствами ионофоров, т. е. соединений, способных облегчать диффузию ионов через мембрану благодаря образованию комплексов иона и ионофора, проходящих через ее слои. В процессе активации ПОЛ среди промежуточных продуктов его реакций появляются вещества-ионофоры по отношению к ионам кальция и водорода. В результате этого повышается проницаемость клеточных мембран к этим ионам.
II. Механизм электрического пробоя связан с существованием на многих мембранах (плазматической, внутренней митохондриальной) разности потенциалов. В результате появления гидрофильных продуктов ПОЛ нарушаются электроизолирующие свойства гидрофобного слоя клеточных мембран, что приводит к электрическому пробою мембраны, т. е. к электромеханическому ее разрыву с образованием новых транс мембранных каналов ионной проводимости.
Как нарушается матричная функция мембран в процессе активации ПОЛ?
Сущность матричной функции липидного бислоя мембран состоит в том, что в нем вмонтированы мембранные ферменты и некоторые специализированные белки.
В процессе ПОЛ нарушается активность мембранных ферментов, поскольку изменяется их липидное микроокружение, которое во многом определяет свойства белковых молекул. Кроме того, в ходе реакций ПОЛ происходит образование «сшивок» между молекулами белков и фосфолипидов, а также окисление сульфгидрильных групп активных центров, что приводит к необратимой инактивации ферментов.
Каким образом повышение активности фосфолипаз способствует повреждению клеточных мембран?
В патогенезе повреждения клетки большое значение имеет чрезмерная активация фосфолипазы A2 – фермента, осуществляющего гидролитическое отщепление ненасыщенных жирных кислот от молекул фосфолипидов клеточных мембран (рис. 33). В результате этого образуются лизофосфолипиды, молекулы которых имеют лишь один жирнокислотный «хвост», в связи с чем обладают способностью к мицеллообразованию и являются очень сильными детергентами (рис. 34). С детергентным действием лизофосфолипидов и связано повреждение клеточных мембран в условиях чрезмерной активации фосфолипазы А2, вызываемой, как правило, высокими концентрациями ионов кальция в цитоплазме клетки.

Рис. 34. Детергентное действие лизофосфолипидов
При каких условиях возникает опасность детергентного действия свободных жирных кислот на клеточные мембраны?
Детергентное действие свободных жирных кислот (СЖК) проявляется при увеличении их содержания в клетке, что может быть обусловлено (рис. 35):
а) усиленным поступлением СЖК в клетку при гиперлипацидемии (например, активация липолиза в жировой ткани при стрессе, сахарном диабете);
б) освобождением СЖК в лизосомах из триглицеридной части липопротеидов, поступивших в клетку из плазмы крови (например, гиперлипопротеинемия при атеросклерозе);
в) освобождением СЖК из фосфолипидов мембран под действием мембранных фосфолипаз;
г) нарушениями использования СЖК в качестве источника энергии (уменьшение активности ферментов р-окисления и цикла Кребса, например, при гипоксии).
Для того чтобы предотвратить повреждающее действие избытка жирных кислот, клетка располагает системой ферментов, которые переводят свободные жирные кислоты в форму триглицеридов. При этом наблюдается не свойственное в норме отложение триглицеридов в клетке в виде жировых капель, т. е. возникает жировая дистрофия клетки.

Рис. 35. Причины накопления свободных жирных кислот (СЖК) в клетке
В каких случаях ионы кальция вовлекаются в патогенез повреждения клетки? С какими эффектами этих ионов связано их участие в повреждении клеточных структур?
Повреждение клеточных структур может быть обусловлено стойким повышением концентрации ионов Са2+ в цитоплазме клетки. Такая ситуация возникает либо в результате избыточного поступления ионов Са2+ в цитоплазму (гиперкальциемия, повышение проницаемости плазматической мембраны), либо в результате нарушения механизмов, обеспечивающих удаление ионов Ca2+ из цитоплазмы (нарушения Ca-насосов, Na-Ca-обменного механизма, Сааккумулирующей функции митохондрий).
Повышение концентрации ионов Са2+ в цитоплазме вызывает: а) контрактуру фибриллярных структур клетки (миофибрилл, элементов цитоскелета); б) активацию фосфолипазы А2; в) разобщение процессов окисления и фосфорилирования.
Чем могут быть обусловлены сдвиги в содержании ионов натрия и калия в клетке и какова роль таких сдвигов в патогенезе клеточного повреждения?
Выравнивание концентраций ионов Na+ и K+ по обе стороны плазматической мембраны (увеличение содержания Na+ и уменьшение содержания K+ в цитоплазме) в своей основе может иметь два механизма: 1) усиленную диффузию ионов через плазматическую мембрану по существующему концентрационному и электрическому градиенту и 2) нарушение механизмов активного транспорта Na+ и K+ (Na-K-насоса).
Первый механизм реализуется в условиях общих нарушений водно-электролитного обмена (гипернатриемия, гипокалиемия) и нарушения барьерной функции плазматической мембраны (повышение ее ионной проницаемости).
Расстройства функции Na-K-насоса могут быть обусловлены дефицитом АТФ в клетке, увеличением содержания холестерина в липидном бислое мембраны (например, при атеросклерозе), действием целого ряда специфических ингибиторов Na-K-АТФ-азы (например, строфантина).
Сдвиги в содержании ионов Na+ и K+ вызывают: а) потерю клеткой электрического мембранного потенциала (потенциала покоя);
б) отек клетки; в) осмотическое растяжение клеточных мембран, что сопровождается повышением их проницаемости.
Чем может быть обусловлено развитие внутриклеточного ацидоза и какие изменения в клетке могут быть с ним связаны?
К развитию внутриклеточного ацидоза могут приводить:
1) избыточное поступление ионов Н+ в клетку из внеклеточной среды (декомпенсированный газовый или негазовый ацидоз);
2) избыточное образование кислых продуктов в самой клетке при активации гликолиза (молочная кислота), нарушениях цикла Кребса (три- и дикарбоновые кислоты), гидролитическом расщеплении фос-фолипидов клеточных мембран (свободные жирные кислоты, фосфорная кислота) и др.;
3) нарушение связывания свободных ионов H+ в результате недостаточности буферных систем клетки;
4) нарушения выведения ионов Н+ из клетки при расстройствах Na-H-обменного механизма, а также в условиях нарушенного местного кровообращения в ткани.
Внутриклеточный ацидоз вызывает: а) изменение конформации белковых молекул с нарушением их ферментативных, сократительных и других свойств; б) повышение проницаемости клеточных мембран;
в) активацию лизосомальных гидролитических ферментов,
Какие изменения белковых молекул имеют значение в патогенезе повреждения клетки?
Белковые (протеиновые) механизмы повреждения клетки включают в себя: 1) ингибирование ферментов (обратимое и необратимое); 2) денатурацию, т. е. нарушение нативного строения белковых молекул в результате обусловленных разрывом ковалентных связей изменений вторичной и третичной структур белка; 3) протеолиз, осуществляющийся под действием лизосомальных протсолитических ферментов (катепсинов) и Са-активируемых протеаз. В результате протеолиза могут появляться пептиды, обладающие свойствами физиологически активных веществ. С выходом последних из поврежденных клеток может быть связано развитие как местных, так и общих реакций организма (воспаление, лихорадка).
Какие нарушения функционирования генетического аппарата клетки могут приводить к ее повреждению?
Основу повреждения клетки могут составлять так называемые нуклеиновые механизмы, обусловленные нарушениями процессов:
1) репликации ДНК (денатурация ДНК, повреждение ДНК-репликазной ферментной системы, дефицит трифосфонуклеотидов – АТФ, ГТФ, ТТФ и ЦТФ);
2) транскрипции (мутационные дефекты генной матрицы, ингибирование ДНК-зависимой РНК-полимеразы антибиотиками и токсинами, нарушения посттранскрипционной модификации информационной РНК: неприсоединение «кэпа» к головному концу молекулы, нарушение образования поли-А-хвоста, расстройства сплайсинга);
3) трансляции (дефицит или качественные изменения информационной, рибосомальной или транспортной РНК, а также рибосомальных ферментов и неферментных белков; дефицит свободных аминокислот и АТФ; ингибирование процесса антибиотиками и микробными токсинами).
Какие существуют универсальные механизмы повышения проницаемости клеточных мембран при повреждении клетки?
Повышение проницаемости клеточных мембран может быть обусловлено: 1) активацией пероксидного окисления липидов; 2) активацией фосфолипаз; 3) осмотическим растяжением мембран; 4) адсорбцией белков (полиэлектролитов) на мембране; 5) изменениями фазового состояния мембранных липидов (ацидоз, изменения температуры).
Какие нарушения возникают в клетке в результате повреждения отдельных ее органоидов (плазматической мембраны, митохондрий, эндоплазматического ретикулума, лизосом)?
Нарушение барьерной функции плазматической мембраны приводит к выравниванию существующих в норме концентрационных градиентов веществ: в клетку поступают ионы Na+, Ca2+, Cl– , а выходят ионы K+, Mg2+, неорганического фосфата, низко- и высокомолекулярные органические соединения (АМФ, АДФ, промежуточные продукты клеточного обмена, белки-ферменты). С повреждениями белков и гли-копротеидных комплексов, встроенных в плазматическую мембрану, связаны нарушения систем активного транспорта веществ (Na-K-, Ca-насосов; Na-Ca- и Na-H-обменных механизмов); изменения специфических ионных каналов (Na-, K-, Ca-каналов); нарушения клеточных рецепторов, воспринимающих внешние регуляторныс сигналы ((-и (-адренорецепторов, m- и n-холинорецепторов и др.); нарушение межклеточных взаимодействий; изменения антигенных свойств клетки.
Повреждение митохондрий сопровождается либо угнетением процессов клеточного дыхания, либо эффектом разобщения процессов окисления и фосфорилирования. И в том, и в другом случае результатом расстройств митохондриальных функций будет нарушение энергообеспечения клетки (рис. 36).

Рис. 36. Роль дефицита АТФ в повреждении клетки
Повреждение шероховатого эндоплазмагпического ретикулума приводит к дезагрегации полисом, вследствие чего нарушаются реакции биосинтеза белка в клетке. В результате повреждения гладкого эндоплазматического ретикулума и его ферментных систем страдают процессы детоксикации, микросомального окисления и др. В некоторых клетках, например мышечных, нарушается способность эндоплазматического (саркоплазматического) ретикулума депонировать ионы Са2+, что способствует реализации так называемых кальциевых механизмов повреждения клетки.
Повышение проницаемости лизосомальных мембран приводит к выходу в цитоплазму гидролитических ферментов, активация которых в конечном итоге вызывает необратимые изменения клетки – ее аутолиз.
Какие существуют механизмы гибели клеток? Что такое апоптоз?
Различают два механизма гибели клеток.
1. Некробиотическая гибель наступает под влиянием неблагоприятных внешних воздействий и сопровождается нарушенном образования энергии. Следствием этого являются изменения в цитоплазме, разрыв лизосом с выделением активированных гидролитических ферментов, которые вызывают к расщепление и фрагментацию компонентов клетки (ядра, плазматической мембраны и др.), развитие аутолиза.
2. Апоптоз является активным энергозависимым процессом. При этом вначале, за счет активации нуклеаз, происходит пикноз и фрагментация ядра с последующим выбросом его из клетки и вторичным отмиранием цитоплазмы. Апоптоз наблюдается при терминальной дифференцировке клеток, лучевом поражении, хронической гипоксии, действии Тлимфоцитов-киллеров. Он связан с генетически детерминированной программой гибели клеток.
Какими защитно-компенсаторными механизмами располагает поврежденная клетка?
Все многообразие защитно-компенсаторных реакций клетки в ответ на ее повреждение можно условно разделить на две группы.
I. Реакции, направленные на восстановление нарушенного внутриклеточного гомсостаза: а) активация механизмов активного транспорта веществ (Na-K-, Ca-насосов; Na-Ca-, Na-H-обменных механизмов, микровезикулярного транспорта); б) усиление регенерации анти-оксидантов; в) связывание свободных жирных кислот (синтез тригли-церидов); г) активация синтеза белков, нуклеиновых кислот, фосфолипидов и др.
Непременным условием реализации этих механизмов является достаточное энергообеспечение клетки. Это достигается повышением интенсивности энергетического обмена (активация гликолиза, клеточного дыхания, пентозного цикла) и перераспределением имеющихся в клетке энергетических ресурсов.
II. Реакции, направленные на создание функционального покоя поврежденной клетки. Их цель состоит в том, чтобы устранить возможные дополнительные сдвиги внутриклеточного гомеостаза при действии физиологических возмущающих факторов (стабилизация повреждения) и свести к минимуму энергетические затраты на выполнение специфических функций клетки.
К таким реакциям можно отнести: а) образование клеткой простагландинов и блокада ими (-адренорецепторов (рис. 37); б) ингибирование аденилатциклазы и повышение активности фосфодиэстеразы, разрушающей цАМФ; в) образование аденозина – естественного блокатора Ca-каналов и др.

Рис. 37. Защитная роль простагландинов при повреждении клетки
Какие существуют подходы к патогенетическому лечению поврежденных клеток?
Основными принципами воздействия на поврежденные клетки являются:
1) ограничение и подавление молекулярных механизмов повреждения (блокада Ca-каналов, применение антиоксидантов, ингибиторов фосфолипазы А2 и протеаз, активация биосинтеза белка и др.);
2) создание функционального покоя (охранительный режим, диета, блокада клеточных рецепторов и др.);
3) энергетическое и пластическое обеспечение гомеостатических механизмов клетки (воздействие на периферическое кровообращение и микроциркуляцию с целью улучшения доставки кислорода и питательных веществ к поврежденным клеткам, введение энергетических и пластических субстратов).
Экстремальные состояния
Что такое экстремальные состояния?
Экстремальные – это состояния организма, характеризующиеся чрезмерным напряжением или истощением присиособительных механизмов. Экстремальные состояния могут развиваться первично при воздействии на организм разнообразных чрезвычайных раздражителей (например, травм, экзогенных интоксикаций, резких колебаний температуры воздуха и концентрации кислорода) или явиться результатом неблагоприятного течения имеющегося заболевания (например, недостаточности кровообращения, дыхательной, почечной или печеночной недостаточности, анемии и др.).
Наиболее важными и часто встречающимися экстремальными состояниями являются шок, коллапс, кома.
Что такое шок?
Шок – это тяжелый патологический процесс, сопровождающийся истощением жизненно важных функций организма и приводящий его на грань жизни и смерти из-за критического уменьшения капиллярного кровообращения в пораженных органах.
Назовите основные Виды шока.
В зависимости от причин возникновения выделяют следующие виды шока: травматический, геморрагический (см. разд. 26), ожоговый (см. разд. 5), турникетный (разминается после снятия жгута спустя четыре часа и более после наложения), ангидремический (см. разд. 23), кардиогенный (см. разд. 27), панкреатический (см. разд. 30), анафилактический (см. разд. 10), септический, инфекционно-токсичсский и др.
В зависимости от первичных механизмов, лежащих в основе патогенеза шока, выделяют: 1) гиповолемический шок (геморрагический, ангидремический); 2) шок, связанный с нарушениями насосной функции сердца (кардиогенный); 3) сосудистые формы шока (анафилактический, панкреатический); 4) болевой шок, при котором нарушается центральная регуляция кровообращения (травматический, ожоговый).
Какие механизмы лежат в основе нарушений общей гемодинамики и микроциркуляции при шоке?
Независимо от причин возникновения шок проявляется комплексом нарушений гемодинамики, для которого характерны уменьшение артериального давления, минутного объема сердца, венозного возврата к сердцу, объема циркулирующей крови, объемной скорости органного кровотока; нарушение реологических свойств крови (агрегация форменных элементов, повышение вязкости крови). Комплекс указанных нарушений может быть обозначен как острая недостаточность кровообращения.
В соответствии с законами гемодинамики первичное нарушение одних ее показателей при любой разновидности шока ведет вторично к нарушениям всех остальных.
В основе развития расстройств кровообращения при шоке могут лежать следующие механизмы.
I. Уменьшение объема циркулирующей крови: 1) кровопотеря (геморрагический шок); 2) потеря плазмы крови при обширном экссудативном воспалении (ожоговый шок); 3) выход жидкости из кровеносных сосудов в ткани при генерализованном повышении проницаемости сосудов (анафилактический шок); 4) обезвоживание (ангидремический шок); 5) перераспределение крови в сосудистом русле (тромбоз и эмболия магистральных вен).
II. Уменьшение минутного объема сердца: 1) нарушение сократительной функции сердца (инфаркт миокарда); 2) тампонада сердца (разрыв сердца, экссудативный перикардит); 3) аритмии (фибрилля-ция желудочков).
III. Уменьшение общего периферического сопротивления – генерализованное расширение сосудов: 1) падение нейрогенного тонуса артериол (болевые формы шока); 2) уменьшение базального тонуса сосудов под действием биологически активных веществ (анафилактический, панкреатический шок) или токсических продуктов (травматический, турникетный, инфекционно-токсический шок).
IV. Нарушения реологических свойств крови: 1) синдром внутрисосудистого диссеминированного свертывания крови (панкреатический шок); 2) агрегация форменных элементов крови (септический, инфекциошю-токсический шок); 3) сгущение крови – гемоконцентрация (ангидремический шок).
Чем определяются тяжелые последствия шока?
Возникающие при шоке расстройства общей гемодинамики и микроциркуляции опасны прежде всего нарушениями кровообращения: а) мозгового; б) венечного; в) почечного. Результатом указанных расстройств является прогрессирующее нарушение центральной регуляции жизненно важных функций, вплоть до развития комы; возникновение явлений острой сердечно-сосудистой и почечной недостаточности. Появляющиеся при этом патогенные факторы – гипоксия, ацидоз и интоксикация – ведут к генерализованному и необратимому повреждению клеток.
Объясните патогенез травматического шока.
Травматический шок развивается вследствие обширных повреждений тканей. В его клинике различают две стадии: возбуждения (эректильную) и торможения (торпидную).
Стадия возбуждения кратковременна, для нее характерно состояние возбуждения центральной нервной системы, возникающее в результате поступления большого количества болевых импульсов из поврежденных тканей. Развивается болевой стресс, который проявляется усилением функций системы кровообращения, дыхания, некоторых эндокринных желез (аденогипофиза, мозгового и коркового вещества надпочечников, нейросекреторных ядер гипоталамуса) с высвобождением в кровь избыточного количества кортикотропина, адреналина, норадреналина, вазопрессина (см. разд. 33).
Стадия торможения более продолжительна (от нескольких часов до суток) и характеризуется развитием в центральной нервной системе тормозных процессов. Генерализованное торможение захватывает и центры жизненно важных функций (кровообращения, дыхания), они нарушаются, вследствие чего развивается кислородное голодание. Гипоксия, в свою очередь, усугубляет нарушения в сердечно-сосудистом и дыхательном центрах. Расстройства гемодинамики и внешнего дыхания прогрессируют – «порочный круг» замыкается.
Кроме нервно-рефлекторных механизмов в возникновении и развитии травматического шока определенную роль играет также токсемия, обусловленная всасыванием в кровь продуктов распада нежизнеспособных тканей. В последнее время особое значение придают так называемому ишемическому токсину.
Участие токсических продуктов в патогенезе травматического шока доказывается опытами с «перекрестным кровообращением", когда после воспроизведения шока у одного животного его явления возникают у второго, интактного, связанного с первым общим кровообращением.
Что такое коллапс?
Коллапс – это быстроразвивающаяся сосудистая недостаточность, характеризующаяся в первую очередь падением сосудистого тонуса, а также острым уменьшением объема циркулирующей крови. При этом происходит уменьшение притока венозной крови к сердцу, снижение сердечного выброса, падение артериального и венозного давления, нарушаются перфузия тканей и обмен веществ, наступает гипоксия головного мозга, угнетаются жизненно важные функции организма.
Что такое краш-синдром?
Краш-синдром (синдром длительного раздавливания) – это патологический процесс, развивающийся у пострадавших в результате длительного (4–8 ч и более) раздавливания мягких тканей конечностей обломками разрушенных зданий, сооружений, глыбами грунта при обвалах в шахтах и др.
В течении краш-синдрома различают три периода: Крайний (до 3-х суток) с преобладанием явлений шока; 2) промежуточный (с 3-х до 12-х суток) с преобладанием острой почечной недостаточности; 3) поздний (с 8-12-х суток до 1–2 месяцев), или период выздоровления, с преобладанием местных симптомов.
В развитии краш-синдрома большое значение имеют три патогенетических фактора: а) болевое раздражение; б) травматическая токсемия, обусловленная всасыванием токсических продуктов аутолиза тканей из очага поражения; в) плазмо- и кровопотеря, связанные с отеком и кровоизлияниями в зоне раздавленных или длительно ишемизированных тканей.
Что такое кома?
Кома – это патологическое состояние, характеризующееся глубоким угнетением функций центральной нервной системы и проявляющееся потерей сознания, отсутствием рефлексов на внешние раздражители и расстройствами регуляции жизненно важных функций организма.
Как классифицируют коматозные состояния?
В зависимости от этиологии различают экзогенные и эндогенные комы.
1. Экзогенные комы возникают вследствие действия патогенных факторов внешней среды или в результате дефицита факторов, необходимых для существования организма. Примерами экзогенных ком являются травматическая (возникает при повреждении головного мозга), гипоксическая, гипер- и гипотермическая, экзотоксическая, алиментарно-дистрофическая (возникает при тяжелом голодании).
2. Эндогенные комы развиваются вследствие нарушений деятельности функциональных систем организма. Так, при расстройствах функции системы кровообращения может возникать апоплексическая кома, системы крови – гемолитическая, выделительной системы – уремическая, печени – печеночная, эндокринной системы – диабетическая, гипогликемическая, глюкортикоидная, тиреотоксическая и другие виды комы.
Какие механизмы лежат в основе патогенеза коматозных состояний?
1. Энергодефицитный механизм. Нарушение синтеза АТФ в нейронах центральной нервной системы приводит к генерализованному нарушению их функций. Указанный механизм является ведущим в развитии гипоксической, апоплексической, респираторной, гемолитической, гипогликемической, алиментарно-дистрофической, экзотоксической ком.
2. Нарушения синаптической передачи в центральной нервной системе. Могут быть связаны с: а) нарушением синтеза, транспорта, депонирования и секреции нейромедиаторов; б) вытеснением нейромедиаторов так называемыми псевдомедиаторами (ложными медиаторами); в) чрезмерной активацией тормозных постсинаптических рецепторов; г) блокадой возбуждающих постсинаптических рецепторов. Рассматриваемый механизм имеет большое значение в развитии печеночной, уремической и экзотоксической ком.
3. Общие водно-электролитные нарушения. Имеют значение изменения осмотического давления крови и нарушения баланса электролитов в организме. Этот механизм является ведущим в развитии гиперосмолярной диабетической комы, гипертермической, гипокортикоидной и гипопаратиреоидной ком.
4. Нарушения кислотно-основного состояния. Лежат в основе возникновения ацидотической диабетической, лактацидемической, хлоргидропенической и некоторых других ком.
5. Повышение внутричерепного давления. Этот механизм включается при первичных поражениях головного мозга. Он является основным в патогенезе комы при менингитах и энцефалитах, а также травматической комы при черепно-мозговых травмах.
Местные расстройства кровообращения. Нарушения микроциркуляции
Назовите основные формы местных расстройств кровообращения.
Артериальная гиперемия, венозная гиперемия, ишемия, стаз, тромбоз, эмболия.
Что такое артериальная гиперемия?
Артериальная гиперемия – это увеличение кровенаполнения органа или ткани за счет избыточного поступления крови по артериальным сосудам.
Какие функциональные изменения и клинические признаки характеризуют артериальную гиперемию?
При артериальной гиперемии наблюдаются расширение мелких артерий, артериол, вен и капилляров; ускорение кровотока в них, пульсация мелких артерий и капилляров, увеличение числа видимых глазом сосудов, увеличение давления в артериолах, капиллярах и венах. В результате указанных изменений появляется разлитая краснота, повышается местная температура, увеличивается объем гиперемированного участка, повышается тургор ткани, усиливаются обмен веществ и функция органа.
Какие факторы могут быть причиной артериальной гиперемии? Что подразумевают под физиологической и патологической артериальной гиперемией?
Причиной артериальной гиперемии могут быть влияние физических, химических и биологических факторов внешней среды; увеличение нагрузки на орган или участок ткани; психогенные воздействия.
Физиологической называют артериальную гиперемию, которая возникает под действием обычных физиологических раздражителей (увеличение нагрузки на орган, психогенные воздействия). Основными ее разновидностями являются рабочая и реактивная гиперемия.
Рабочая гиперемия – это увеличение кровотока в органе во время усиления его функции (увеличение венечного кровотока при усилении работы сердца, гиперемия слюнных желез при приеме пищи и др.).
Реактивная гиперемия представляет собой увеличение кровотока после его кратковременного ограничения. Развивается обычно в почках, головном мозге, коже, кишках, мышцах.
Патологическая артериальная гиперемия возникает под действием необычных (патологических) раздражителей или в результате повышения чувствительности сосудов к обычным воздействиям. Она сопровождает развитие таких патологических процессов, как воспаление, аллергия, ожоги, лихорадка. Ее клиническими примерами могут быть инфекционная или аллергическая сыпь, покраснение лица при многих инфекционных болезнях (корь, скарлатина, сыпной тиф), покраснение половины лица при невралгии тройничного нерва и т. д.
Назовите основные механизмы развития патологической артериальной гиперемии.
Различают два механизма: нейрогенный и связанный с действием местных химических (метаболических) факторов.
Нейрогенная артериальная гиперемия в зависимости от конкретных механизмов ее развития может быть нейротонического и нейропаралитического типов.
Гиперемию, связанную с действием местных гуморальных факторов, иногда называют миопаралитической, подчеркивая тем самым первичность нарушений сократительных свойств гладких мышц сосудов под влиянием химических агентов.
В чем сущность нейротонического механизма развития артериальной гиперемии?
Нейротонический тип артериальной гиперемии развивается при увеличении импульсации по сосудорасширяющим нервам (вазодилататорам). К последним относятся парасимпатические нервы и симпатические холинергические нервы, медиатором которых является ацетил холин.
В эксперименте на животных этот тип артериальной гиперемии воспроизводят путем раздражения сосудорасширяющих нервов. Так, раздражение chorda tympani (ветвь n. facialis) вызывает артериальную гиперемию и усиление секреции поднижнечелюстной слюнной железы (опыт К. Бернара).
В клинике нейротоническая гиперемия возникает чаще всего рефлекторно в связи с раздражением экстеро- и интерорецепторов, а также при раздражении сосудорасширяющих нервов и их центров. Этим, в частности, объясняется покраснение лица и шеи при патологических процессах во внутренних органах (яичниках, сердце, печени).
Объясните нейропаралитический механизм развития артериальной гиперемии.
Нейропаралитическая артериальная гиперемия развивается при прекращении импульсации по симпатическим адренергическим нервам, обладающим сосудосуживающим действием. В эксперименте на животных моделируется с помощью хирургических вмешательств и фармакологических методов. Часто применяется перерезка симпатических адренергических волокон и нервов. Так, при перерезании симпатических волокон седалищного нерва наблюдается расширение сосудов лапки лягушки (опыт А. Вальтера), а при удалении шейного узла симпатического ствола отмечается покраснение и повышение температуры уха кролика на стороне операции (опыт К.Бсрнара).
К фармакологическим методам воспроизведения артериальной гиперемии нейропаралитического типа относятся блокада передачи нервных импульсов в симпатических узлах с помощью ганглиоблокаторов, нарушение образования, депонирования и выделения катехоламинов окончаниями симпатических нервов (применение симпатолитиков), блокада (-адренорецепторов сосудистых гладких мышц с помощью соответствующих адреноблокаторов.
Какие гуморальные факторы могут вызывать развитие артериальной гиперемии?
Артериальная гиперемия миопаралитического типа может развиваться под действием трех групп гуморальных факторов; 1) неорганических ионов (калия, водорода) и дефицита кислорода; 2) метаболитов (молочной кислоты, органических кислот цикла Кребса, АДФ, АМФ, аденозина); 3) биологически активных веществ (гистамипа, се-ротонина, кининов, простагландинов).
Указанные факторы вызывают расширение сосудов, действуя либо непосредственно на гладкие мышцы сосудистой стенки, либо опосредованно, через влияние на эндотелий сосудов.
Какова роль эндотелия кровеносных сосудов в развитии артериальной гиперемии?
Под действием целого ряда местных гуморальных факторов, в частности, биологически активных веществ, эндотелиальиые клетки сосудов выделяют вещество, получившее название фактора релаксации эндотелиального происхождения (по последним данным, это оксид азота (II), образующийся из аминокислоты аргинина). Указанный фактор релаксации действует на гладкомышечные клетки сосудистой стенки и вызывает их гиперполяризацию. Результатом этого является уменьшение базального тонуса кровеносных сосудов и их расширение под действием давления крови.
Назовите возможные исходы артериальной гиперемии.
В большинстве случаев артериальная гиперемия сопровождается увеличением обмена веществ и усилением деятельности органа, что является приспособлением к действию повышенной функциональной нагрузки.
Однако возможны и неблагоприятные последствия. При артериосклерозе, например, резкое расширение сосуда может сопровождаться разрывом его стенки и кровоизлиянием в ткань. Особенно часто подобное явление наблюдается в головном мозге.
Что такое венозная гиперемия?
Венозная гиперемия – это увеличение кровенаполнения органа или участка ткани в результате затрудненного оттока крови по венам,
Какие факторы могут быть причиной венозной гиперемии?
Нарушение оттока крови по венам может быть связано со следующими факторами: 1) внутрисосудистыми (закупорка вен тромбом или эмболом); 2) внесосудистыми (сдавление вен опухолью, рубцом, увеличенной маткой, отечной жидкостью); 3) факторами самой сосудистой стенки (конституциональная слабость эластического аппарата вен, недостаточное развитие и пониженный тонус гладкомышечных элементов их стенок); 4) нарушениями общей гемодинамики (ослабление функции правого желудочка сердца, уменьшение присасывающего действия грудной клетки, затруднение кровотока в малом круге кровообращения).
Какими признаками проявляется венозная гиперемия?
Для венозной гиперемии характерны увеличение органа или участка ткани, цианоз, местное понижение температуры, отек, повышение давления в венах и капиллярах застойной области, замедление кровотока, выход эритроцитов за пределы сосудистого русла (диапедез). На завершающем этапе гиперемии возможны маятникообразное движение крови и стаз. Длительное расширение вен приводит к растяжению их стенки, что может сопровождаться гипертрофией мышечной оболочки, явлениями флебосклероза и варикозного расширения вен.
Какие местные и общие нарушения могут быть следствием венозной гиперемии?
Местные изменения при венозной гиперемии связаны в основном с кислородным голоданием (гипоксией) ткани. Гипоксия при этом первоначально обусловлена ограничением притока артериальной крови, а затем действием на тканевые ферментные системы продуктов нарушенного обмена, следствием чего является нарушение утилизации кислорода.
Кислородное голодание при венозной гиперемии обусловливает расстройства тканевого метаболизма, вызывает атрофические и дистрофические изменения, избыточное разрастание соединительной ткани (например, цирроз печени при венозном застое, вызванном недостаточностью функции сердца).
Если венозная гиперемия имеет генерализованный характер, то возможен ряд общих гемодинамических нарушений с тяжелыми последствиями. Чаще всего они возникают при закупорке крупных венозных сосудов – воротной, нижней полой вен. Скопление крови в указанных сосудистых резервуарах (до 90 % всей крови) сопровождается резким снижением артериального давления, нарушением питания жизненно важных органов (сердце, мозг), что может вести к смертельному исходу.
Что такое ишемия?
Ишемия – это уменьшение кровенаполнения органа или участка ткани в результате ограничения или полного прекращения притока артериальной крови. Ишемию называют еще местным малокровием.
Какие признаки характерны для ишемии?
Ишемия характеризуется побледнением участка органа, снижением его температуры, нарушением чувствительности (ощущение онемения, покалывания, ползания «мурашек»), болевым синдромом, уменьшением скорости кровотока и органа в объеме, понижением артериального давления на участке артерии, расположенном ниже препятствия; понижением напряжения кислорода в ишемизированном участке органа или ткани, уменьшением образования тканевой жидкости и снижением тургора ткани, нарушением функции органа или ткани, дистрофическими изменениями.
Назовите основные типы ишемии в зависимости от причины и механизмов ее возникновения.
Основными типами ишемии являются компрессионная, обтурационная и ангиоспастическая.
Компрессионная ишемия возникает в результате сдавления артерий извне лигатурой, рубцом, опухолью, инородным телом и др.
Обтурационная ишемия является следствием частичного сужения или полного закрытия просвета артерий атеросклеротической бляшкой, тромбом или эмболом.
Ангиоспастическая ишемия возникает вследствие спазма артерий, вызванного эмоциональным воздействием (страх, волнение, гнев), физическими факторами (холод, травма, механическое раздражение), химическими агентами, биологическими раздражителями (токсины бактерий) и т. д. В основе спазма могут лежать нервные рефлекторные механизмы или непосредственное действие раздражителей на гладкие мышцы сосудов (влияние вазопрессина, ангиотензина II, эндотелина).
Чем определяется характер обменных, функциональных и структурных нарушений в ткани при ее ишемии?
Характер таких нарушений определяется степенью кислородного голодания. Тяжесть гипоксии, в свою очередь, зависит от скорости развития и типа ишемии, ее продолжительности, локализации, характера коллатерального кровообращения, функционального состояния органа или ткани.
Ишемия, возникающая на участке полной обтурации или компрессии артерий, при прочих равных условиях вызывает более тяжелые изменения, чем при спазме. Быстроразвивающаяся ишемия, как и длительная, протекает более тяжело по сравнению с медленноразвивающейся или непродолжительной.
Ишемия жизненно важных органов (мозг, сердце) имеет более тяжелые последствия, чем ишемия почек, легких, селезенки, а ишемия последних – более тяжелые по сравнению с ишемией скелетной мышечной, костной или хрящевой ткани. Мозг и сердце характеризуются высоким уровнем энергетического обмена, но, несмотря на это, их коллатеральные сосуды функционально не способны компенсировать нарушение кровообращения. Напротив, скелетные мышцы и особенно соединительная ткань, благодаря низкому уровню энергетического обмена в них, более устойчивы в условиях ишемии.
Затруднение притока артериальной крови при повышенной функциональной активности органа или ткани более опасно, чем н состоянии покоя.
Какими последовательными стадиями характеризуется патогенез нарушений в ишемизированной ткани?
Выделяют следующие стадии патогенеза.
I. Нарушения энергетического обмена. Они проявляются снижением эффективности цикла Кребса и тканевого дыхания, активацией гликолиза, а в конечном итоге – уменьшением содержания в клетках макроэргических соединений – креатинфосфата и АТФ. Нарушение образования энергии на участке ишемии патогенетически связано с недостаточной доставкой кислорода и необходимых для окисления субстратов, снижением активности и синтеза ферментов, выходом ферментов из поврежденных клеток, разобщением окисления и фосфорилирования.
II. Нарушение энергозависимых процессов в клетках, вызванное уменьшением образования энергии. При этом нарушаются специфические функции клеток (сократительная, секреторная и др.), механизмы активного транспорта веществ, в частности, работа ионных насосов; понижается биосинтез белков неколлагенового типа, участвующих в структурной организации клеток и тканей. В конечном итоге развиваются повреждение клеток и некробиотические изменения, которые в самых тяжелых случаях заканчиваются образованием очага некроза – инфаркта.
III. Усиление биосинтеза компонентов соединительной ткани – коллагена, гликозамингликанов, гликопротеинов, являющихся основой для последующего склерозирования ишемизированного участка ткани или органа.
Что такое стаз?
Стаз – это замедление и остановка тока крови в капиллярах, мелких артериях и венах.
Назовите основные варианты стаза и их причины.
Различают ишемический, венозный и истинный (капиллярный) стаз.
Ишемический и венозный стаз развивается как следствие ишемии и венозной гиперемии и поэтому имеет те же причины, что и указанные местные расстройства кровообращения.
Причиной истинного стаза могут быть физические (холод, тепло), химические (яды, концентрированный раствор натрия хлорида и других солей, скипидар) и биологические (токсины микроорганизмов) факторы.
В патогенезе истинного стаза большое значение придается двум факторам: 1) внутрикапиллярной агрегации эритроцитов, т. е. их склеиванию и образованию конгломератов, затрудняющих кровоток; 2) замедлению кровотока в капиллярах вследствие сгущения крови. В последнем случае ведущая роль принадлежит повышению проницаемости стенки сосудов, расположенных в зоне стаза.
Что такое тромбоз?
Тромбоз – это процесс прижизненного образования на внутренней поверхности стенки сосудов сгустков крови, состоящих из ее элементов. Эти сгустки получили название тромбов.
Тромбы бывают пристеночными (частично уменьшают просвет сосуда) и закупоривающими.
В зависимости от строения различают белые, красные и смешанные тромбы. В первом случае тромб образуют тромбоциты, лейкоциты, а также небольшое количество белков плазмы; во втором – эритроциты, связанные между собой нитями фибрина; смешанные тромбы состоят из чередующихся белых и красных слоев.
Назовите три основных фактора, способствующих тромбообразованию (триада Вирхова).
1. Повреждение сосудистой стенки. Оно может возникать под действием физических (механическая травма, электрический ток), химических, биологических (эндотоксины микроорганизмов) факторов, а также в результате нарушения питания и метаболизма сосудистой стенки.
2. Нарушение активности свертывающей и противосвертывающей систем крови и сосудистой стенки. Для образования тромбов большое значение имеет как повышение активности свертывающей системы крови за счет увеличения в ней концентрации прокоагулянтов, так и понижение активности противосвертывающей и фибринолитичсской систем.
3. Замедление кровотока. Этот фактор позволяет объяснить, почему в венах тромбы образуются чаще, чем в артериях, в венах нижних конечностей – чаще, чем в венах верхних конечностей; а также высокую частоту тромбообразования при декомпенсации кровообращения, пребывании на длительном постельном режиме.
Из каких фаз состоит процесс образования тромба? В чем их сущность?
Процесс тромбообразования включает две фазы: клеточную и плазматическую.
Сущность клеточной фазы состоит в адгезии, агрегации и агглютинации тромбоцитов (подробно см. разд. 26).
Плазматическая фаза (фаза коагуляции крови) представляет собой цепь последовательных биохимических реакций свертывания крови, конечным результатом которых является образование фибрина – важного компонента тромба.
Какие отрицательные последствия может иметь тромбообразование в условиях патологии?
При различных заболеваниях образование тромбов может сопровождаться тяжелыми последствиями, вызванными острым нарушением кровообращения в зоне тромбированного сосуда (ишемия при тромбозе артерий и застой крови при тромбозе вен). Конечным этапом может быть развитие некроза (инфаркта) в бассейне тромбированного, лишенного коллатералей сосуда. Особенно велика роль тромбоза венечных артерий в развитии инфаркта миокарда. Тромбоз артерий может приводить к трофическим нарушениям с последующим развитием гангрены конечностей при атеросклерозе, облитерирующем эндартериите, сахарном диабете.
Что такое эмболия?
Эмболия – это закупорка сосудов телами, приносимыми током крови или лимфы. Эти тела называются эмболами.
Какие выделяют виды эмболии?
В зависимости от характера эмболов и их происхождения различают эмболию экзогенную и эндогенную.
По локализации выделяют эмболию большого и малого круга кровообращения, а также системы воротной вены.
Очень редко бывает так называемая ретроградная эмболия, когда движение эмбола подчиняется не гемодинамическим законам, а силе тяжести самого эмбола, и парадоксальная эмболия, которая наблюдается при незаращении межпредсердной или межжелудочковой перегородки, в результате чего эмболы из вен большого круга кровообращения и правой половины сердца переходят в левую, минуя малый круг.
Назовите основные причины эмболии экзогенного происхождения.
В зависимости от природы и характера эмболов, поступающих извне, различают следующие виды экзогенной эмболии: воздушную, газовую, бактериальную, паразитарную, эмболию плотными инородными телами.
Воздушная эмболия возникает при ранении крупных вен головы и шеи, которые слабо спадаются и давление в которых близко к нулю или отрицательное. В результате в поврежденные вены засасывается воздух, особенно на высоте вдоха, с последующей эмболией сосудов малого круга кровообращения.
Газовая эмболия развивается при резком перепаде атмосферного давления от повышенного к нормальному (у рабочих кессонов и водолазов) или от нормального к пониженному (при быстром подъеме на высоту или во время разгерметизации кабины высотного летательного аппарата). При этом уменьшается растворимость газов в тканях и крови, происходит десатурация, т. е. переход газов из растворенного состояния в газообразное, и закупорка пузырьками этих газов (в первую очередь азота) капилляров, расположенных главным образом в системе большого круга кровообращения.
Назовите основные причины эмболии эндогенного происхождения.
К эндогенной эмболии относятся эмболия тромбом (тромбоэмболия), жировая эмболия, тканевая эмболия, эмболия околоплодными водами.
Источником тромбоэмболии является частица оторвавшегося тромба, чаще всего при асептическом или гнойном его расплавлении.
Жировая эмболия возникает при попадании в кровоток капель жира. Причиной этого чаще всего является повреждение (размозжение, сильное сотрясение) костного мозга, подкожной или тазовой клетчатки.
Тканевая эмболия может быть обусловлена занесением в кровеносное русло обрывков различных тканей организма при их повреждении. Особое значение имеет эмболия сосудов клетками злокачественных опухолей, поскольку является основным механизмом образования метастазов.
Эмболия околоплодными водами возникает в результате попадания околоплодных вод во время родов в поврежденные сосуды матки на участке отделившейся плаценты.
Что понимают под микроциркуляцией? Назовите основные типы нарушений микроциркуляции.
Микроциркуляция – это движение крови и лимфы по мик-роциркуляторным кровеносному и лимфоносному руслах.
Микроциркуляторное кровеносное русло состоит из сосудов, диаметр которых не превышает 100 мкм, т. е. артериол, метартериол, капиллярных сосудов, венул и артериоловенулярных анастомозов (рис. 38).

Рис. 38. Схема строения микроциркуляторного русла: ABA – артериовенозный анастомоз
Микроциркуляторное лимфоносное русло представлено начальным отделом лимфатической системы, в котором происходит образование лимфы и поступление ее в лимфатические капилляры.
Нарушения микроциркуляции делят на три типа: внутрисосудистые, нарушения, связанные с изменениями самих сосудов, и внесосудистые.
Большие успехи в изучении закономерностей микроциркуляции в норме и при патологии связаны с именем А. М. Чернуха.
В чем сущность феномена под названием «сладж»?
Сладж относится к внутрисосудистым нарушениям микроциркуляции, связанным с изменением реологических свойств крови. Основными факторами таких изменений являются нарушения суспензионной стабильности крови, а также повышение ее вязкости.
Главными особенностями крови при сладже являются прилипание друг к другу эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, увеличение вязкости крови, что затрудняет ее движение по микрососудам. При этом ток крови резко замедляется и напоминает перемещение ила по дну реки (название «сладж» происходит от англ, sludge – густая грязь, тина, ил).
В зависимости от размеров агрегатов клеток крови, характера их контуров и плотности упаковки эритроцитов различают следующие типы сладжа: классический (крупные размеры агрегатов, неровные очертания контуров и плотная упаковка эритроцитов), декстриновый (различная величина агрегатов, округлые очертания, плотная упаковка эритроцитов) и аморфный граиуловидный (огромное количество мелких агрегатов в виде гранул, состоящих всего из нескольких эритроцитов).
Как осуществляется обмен воды между плазмой крови и интерстициальной жидкостью?
В основе обмена воды между плазмой крови и интерстициальной жидкостью лежат три механизма (рис. 39).
1. Двусторонняя диффузия. Имеет наибольшее значение. Ее скорость настолько велика, что при прохождении крови через капилляры жидкость плазмы успевает 40 раз полностью обменяться с жидкостью межклеточного пространства.
Скорость диффузии воды через общую обменную поверхность капилляров составляет 60 л в 1 мин, или 85000 л в сутки.
2. Филътрация-реабсорбция. Это механизм перераспределения воды, который определяется двумя факторами: а) гидростатическим давлением крови и межклеточной жидкости; б) онкотическим давлением плазмы крови и жидкости интерстициального пространства. Соотношение между этими факторами таково, что в артериальной части капилляра происходит фильтрация воды, а в венозной части – ее реабсорбция.
Скорость фильтрации через общую обменную поверхность капилляров организма составляет 14 мл в 1 мин, или 20 л в сутки, а скорость реабсорбции – 12.5 мл в 1 мин, или 18 л в сутки.
3. Микровезикулярный транспорт. Это механизм активного транспорта через эндотелий капилляров. Его основу составляет явление эпдоцитоза (пиноцигоз, микропиноцитоз).

Рис. 39. Обмен жидкости между кровеносными капиллярами и межклеточным пространством
Как влияют изменения гидростатического и онкотического давления крови и межклеточной жидкости на интенсивность процессов фильтрации – реабсорбции воды в капиллярах?
Направление движения воды и интенсивность процессов фильтрации-реабсорбции определяются величиной эффективного фильтрационного давления (Рэф).
13 EMBED Equation.DSMT4 1415,
где Ргк и Рок – гидростатическое и опкотическое давление крови; Ргт и Рот – гидростатическое и онкотическое давление межтканевой жидкости.
В условиях нормы в артериальном конце капилляров Рэф = 9 мм рт. ст. и жидкость переходит из просвета сосудов в ткань (фильтрация), а на венозном участке Рэф = –6 мм рт. ст., поэтому жидкость переходит обратно из тканей в капилляры (реабсорбция).
Фильтрация воды увеличивается, а реабсорбция уменьшается при увеличении гидростатического давления крови и онкотического давления межклеточной жидкости, а также при уменьшении онкотического давления плазмы крови и тканевого гидростатического давления.
Фильтрация воды уменьшается, а реабсорбция возрастает при уменьшении гидростатического давления крови и онкотического давления межклеточной жидкости, а также при увеличении онкотического давления плазмы крови и гидростатического давления жидкости иптерстициального пространства.
Что такое недостаточность лимфообращения? Назовите основные ее формы.
Недостаточность лимфообращения – это состояние, при котором лимфатические сосуды не выполняют свою основную функцию – осуществление постоянного и эффективного дренажа интерстиция.
Различают следующие формы недостаточности лимфообращения.
1. Механическая недостаточность. Проявляется затруднением оттока лимфы в связи с наличием органических (сдавление опухолью, рубцом, облитерация лимфатических сосудов при их воспалении, тромбозе и др.) или функциональных причин (повышение давления в магистральных венозных сосудах, спазм лимфатических сосудов, прекращение мышечных сокращений и др.).
2. Динамическая недостаточность. Возникает тогда, когда объем транссудации межтканевой жидкости превышает возможности лимфатической системы обеспечивать эффективный дренаж интерстициаль-пой ткани.
3. Резорбционная недостаточность. Обусловлена структурными изменениями межуточной ткани, накоплением белков и осаждением их патологических видов в интерстиции.
Основными проявлениями недостаточности лимфообращения в острой стадии являются отек, накопление белков и продуктов их распада в межуточной ткани, а в хронической стадии – развитие фиброза и склероза.
Воспаление
Дайте определение понятия «воспаление».
Воспаление – это типический патологический процесс, который возникает в результате повреждения ткани и проявляется комплексом структурных, функциональных и метаболических нарушений, а также расстройствами микроциркуляции.
Почему воспаление называют типическим патологическим процессом?
Общие закономерности развития воспаления проявляются всегда, независимо от его причины, локализации, вида организма и его индивидуальных особенностей.
Воспаление может возникать в разных органах и тканях (ангина, пневмония, аппендицит), его причиной могут быть механическая травма, воздействие температуры, вирусы, бактерии и др.; оно может развиваться у животных и у человека. В каждом конкретном случае воспаление имеет свои особенности. Однако есть нечто общее, которое проявляется всегда. Это общее и составляет сущность воспаления как типического патологического процесса.
Назовите внешние признаки воспаления.
Припухлость (tumor), краснота (rubor), жар (cafof), боль (dolor) и нарушение функции (fimctio laesa). Эти признаки известны как пентада Цельса-Галена.
Что может быть причиной воспаления?
Факторы, способные вызывать развитие воспаления, называют флогогенными. К ним относятся: 1) факторы физического происхождения (механические, термические, ионизирующая радиация, ультрафиолетовое излучение и др.); 2) химические факторы (кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов, фенолы, альдегиды и др.); 3) биологические агенты (вирусы, бактерии, простейшие).
По отношению к организму флогогенные агенты могут быть экзогенными и эндогенными. Экзогенные поступают в организм или действуют из внешней среды. Эндогенные образуются в самом организме (токсические продукты обмена, желчные кислоты и др.).
Какие методы используют при изучении воспаления?
Ю. Конгейм впервые предложил изучать изменения местного кровообращения при воспалении на брыжейке лягушки (опыт Конгейма).
Супруги Кларк разработали следующую методику. На двух противоположных участках кожи уха кролика удаляли эпидермис и на его место вставляли диски из слюды. В таком прозрачном окошке можно непрерывно наблюдать кровообращение при воспалении в тонком слое ткани между дисками.
Позже Селье предложил изучать кровообращение при воспалении в сосудах защечных мешков хомяка, раздутых воздухом.
Широко используются также биохимические методы исследования (Меикип), позволяющие изучать биологически активные вещества и нарушения метаболизма в очаге воспаления.
Сравнительно-эволюционный подход к изучению воспаления был предложен И. И. Мечниковым.
Какие компоненты включает патогенез воспаления?
В патогенезе воспаления различают: 1) альтерацию; 2) нарушения микроциркуляции с явлениями экссудации и эмиграции; 3) пролиферацию. Эти компоненты иногда называют стадиями воспаления (рис. 40). Однако следует помнить, что указанные процессы не являются строго последовательными, поскольку они перекрываются во времени.

Рис. 40. Стадии патогенеза воспаления
Что составляет сущность стадии альтерации?
В основе альтерации лежат две группы явлений: 1) повреждение клеток и внеклеточных структур; 2) образование медиаторов воспаления.
Что понимают под первичной и вторичной альтерацией?
Первичная альтерация – это повреждение ткани, возникающее вследствие непосредственного действия флогогенных агентов.
Вторичная альтерация – это повреждение ткани, возникающее в результате действия факторов, которые образовались вслсд-свие первичной альтерации.
Какие факторы вызывают развитие вторичной альтерации в очаге воспаления?
1. Медиаторы воспаления (лизосомальные факторы, активированный комплемент, лимфокины-лимфотоксины).
2. Свободные радикалы и псроксиды.
3. Гипоксия, возникающая в результате местных расстройств кровообращения.
4. Местный ацидоз.
5. Повышение осмотического и онкотического давления в очаге воспаления.
Назовите причины развития местного ацидоза в очаге воспаления.
Различают первичный и вторичный ацидоз. Первичный ацидоз возникает в первые 30 мин вследствие деполимеризации основного межуточного вещества и освобождения карбоксильных и сульфатных групп.
Вторичный ацидоз развивается позже и обусловлен нарушениями обмена веществ в очаге воспаления. К его возникновению причастны накопление молочной кислоты (активация гликолиза), выход из поврежденных клеток недоокисленных продуктов цикла Кребса (три- и дикарбоновых кислот), освобождение свободных жирных кислот, аминокислот и фосфорной кислоты в результате гидролитического расщепления триглицеридов, фосфолипидов, белков, АТФ.
Почему в очаге воспаления развиваются гиперосмия и гиперонкия?
Увеличение осмотического давления в очаге воспаления (гиперосмия) связано прежде всего с выходом ионов калия из поврежденных клеток, а также с освобождением калия, связанного с внутриклеточными белками в результате их протеолиза.
Увеличение онкотического давления (гиперонкия) обусловлено: 1) поступлением белков в ткань из крови в процессе экссудации (плазменный источник); 2) расщеплением больших белковых молекул на более мелкие под действием лизосомальных ферментов (тканевой источник).
Какие нарушения обмена веществ закономерно возникают в очаге воспаления?
Воспаление всегда начинается с усиления обмена веществ. В остром периоде воспаления преобладают процессы распада, катаболизма. Происходит увеличение интенсивности потребления кислорода и активация процессов гликолиза. Под действием лизосомальных гидролаз крупные молекулы расщепляются на мелкие. Все это характеризуют термином «пожар обмена». Аналогия состоит не только в том, что обмен веществ в очаге воспаления резко повышен, но и в том, что «горение» идет не до конца, а с образованием недоокисленных продуктов.
В дальнейшем отмечается активация анаболических процессов, обеспечивающих явления восстановления (репарации). Увеличивается синтез нуклеиновых кислот, резко возрастает образование гликозамингликанов, гликопротеинов, коллагена и Других компонентов соединительной ткани.
Большое значение в изучении биохимических изменений в очаге воспаления имели работы Менкина и Д. Е. Альперна.
Что такое медиаторы воспаления? Назовите основные их классы,
Медиаторы воспаления – это биологически активные соединения, которые образуются в очаге воспаления и определяют его патогенез.
Различают медиаторы клеточного (образуются в клетках) и плазменного (образуются и поступают из плазмы крови) происхождения.
Наибольшее значение имеют следующие группы медиаторов воспаления: лизосомальные факторы, продукты дегрануляции тканевых базофилов, кинины, производные арахидоновой кислоты, лимфокины и монокины, продукты активации комплемента, продукты активации свертывающей и фибринолитической систем крови.
Какую роль играют лизосомальные факторы в патогенезе воспаления?
К лизосомальным факторам относятся: лизосомальные ферменты (кислые и нейтральные гидролазы), неферментные катионные белки, свободные радикалы и пероксиды.
Роль лизосомальных ферментов, основным источником которых являются лейкоциты, состоит в следующем.
1. Они вызывают вторичную альтерацию.
2. Принимают участие в образовании и активации других медиаторов воспаления: стимулируют дегрануляцию тканевых базофилов, активируют калликреин-кининовую систему, систему комплемента; освобождают арахидоновую кислоту из фосфолипидов клеточных мембран.
3. Непосредственно повышают проницаемость капилляров благодаря действию эластазы, коллагеназы и гиалуронидазы на компоненты базальной мембраны сосудистой стенки.
4. Вызывают развитие физико-химических и метаболических изменений в очаге воспаления: активируют гидролитическое расщепление веществ, чем способствуют развитию местного ацидоза и гиперонкии.
Неферментные катионные белки лизосом вызывают вторичную альтерацию, повышают проницаемость сосудов, активируют хемотаксис лейкоцитов.
Образование свободных радикалов и пероксидов является фактором повреждения клеток и внеклеточных структур.
Какие факторы могут вызывать дегрануляцию тканевых базофилов в очаге воспаления?
1. Непосредственное действие флогогенного агента на тканеныг базофилы (механическое повреждение, температура, продукты бактерий, химические вещества – либераторы гистамипа).
2. Комплексы антиген-антитело.
3. Активные протеазы, в частности, лизосомальные.
4. Побочные продукты активации комплемента – С3а, С5а.
Каким действием в очаге воспаления обладают биогенные амины – продукты дегрануляции тканевых базофилов?
Наибольшее значение среди продуктов дегрануляции тканевых базофилов имеет гистамии, а у некоторых видов животных и серотонин.
В очаге воспаления они обладают следующим действием: 1) расширяют артериолы, вызывая развитие артериальной гиперемии; 2) повышают проницаемость стенки сосудов на уровне венул; 3) раздражают нервные окончания, вызывая боль.
Как происходит активация калликреин-кининовой системы? Назовите основные функциональные эффекты кининов.
В плазме крови есть неактивный протеолитичсский фермент калликреиноген. При появлении в крови активных протеаз (лизосомальные ферменты, фактор Хагемана, трипсин, тромбин, плазмин и др.) происходит отщепление участка молекулы калликреипогепа, о результате чего он превращается в активный фермент – калликреин.
Под действием калликреина происходит отщепление от (2-гло-булина плазмы крови (кининогена) пептидов, которые получили название кинины. Наиболее важными кининами являются каллидин и брадикинин, состоящие соответственно из 9 и 10 аминокислотных остатков .
В очаге воспаления кинины вызывают: 1) расширение аргериол (артериальную гиперемию); 2) повышение проницаемости сосудистой стенки; 3) раздражение нервных окончаний (боль).
Какие медиаторы воспаления являются производными арахидоновой кислоты? Как они образуются и каким действием обладают?
Производными арахидоновой кислоты являются простагландину, тромбоксаны, простациклины, лейкотриены.
Под действием фермента фосфолипазы А2 (активируется ионами кальция) происходит высвобождение арахидоновой кислоты из фосфолипидов клеточных мембран. В дальнейшем возможны два пути ее превращения: циклоксигеназный и липоксигеназный. В результате активации первого образуются «классические» простагландины Е2, D2, F2(, тромбоксаны и простациклины, при активации второго – лсйкотрисны С4, D4, E4.
Простагландины образуются практически во всех клетках. Они обладают свойством расширять артериолы, суживать венулы, повышать проницаемость сосудистой стенки, уменьшать порог болевой чувствительности нервных окончаний.
Тромбоксаны образуются в тромбоцитах. Они вызывают сужение артериол и агрегацию тромбоцитов.
Простациклины преимущественно выделяются эндотелиальными клетками сосудов и являются антагонистами тромбоксанов. С их действием связано расширение артериол и торможение агрегации тромбоцитов.
Местом образования лсйкотриенов являются лейкоциты и тканевые базофилы. В очаге воспаления они стимулируют хемотаксис лейкоцитов и повышают проницаемость кровеносных сосудов.
Какова роль лимфокинов и монокинов в патогенезе воспаления?
Лимфокины – продукты деятельности Тлимфоцитов, имеют большое значение в развитии воспаления, вызванного иммунными факторами. Среди эффектов лимфокинов следует выделить повреждение клеток (вызывают лимфокинылимфоцитотоксины), активацию хемотаксиса лейкоцитов, активирующее влияние на пролиферацию клеток в очаге воспаления.
Монокины являются продуктами деятельности макрофагов. К ним, в частности, относятся интерлейкин-1, фактор некроза опухолей, колониестимулирующий фактор. Указанные медиаторы способствуют эмиграции лейкоцитов в очаг воспаления, а также вызывают развитие целого комплекса общих изменений в организме (лихорадку, лейкоцитоз, увеличение содержания в крови белков «острой фазы воспаления» и др.).
Какое значение имеет комплемент и продукты его активации в патогенезе воспаления?
Активированный комплемент способен вызывать вторичную альтерацию в очаге иммунного воспаления.
Побочные продукты его активации – С3а и С5а вызывают дегрануляцию тканевых базофилов и являются сильными хемотаксинами для нейтрофилов.
Промежуточные продукты, в частности С3b, обладают свойствами опсонинов, т. е. облегчают фагоцитоз бактерий. Кроме того, промежуточные продукты, проявляющие протеазную активность, могут активировать калликреии-кининовую и свертывающую системы крови.
Какие продукты активации свертывающей и фибринолитической систем крови могут влиять на патогенез воспаления?
В развитии воспаления могут иметь значение: 1) фибринопептиды (отщепляются от фибриногена при превращении его в фибрин) – увеличивают проницаемость сосудов и активируют хемотаксис лейкоцитов; 2) продукты деградации фибрина – увеличивают проницаемость сосудов; 3) активные протеазы (тромбин, плазмин) – активируют калликреин-кининовую систему и систему комплемента.
Назовите стадии нарушений местного кровообращения в очаге воспаления. Кто их впервые описал?
I. Кратковременная ишемия (продолжительность от 10–20 с до нескольких минут).
II. Артериальная гиперемия (продолжается 20–30 мин, максимум до 1 ч).
III. Венозная гиперемия.
IV. Стаз.
Впервые указанные изменения описал Ю. Конгейм (1867), изучая кровообращение в брыжейке лягушки при воспалении.
Какой механизм лежит в основе кратковременной ишемии в начале воспаления?
Кратковременную ишемию вначале воспаления обусловливает рефлекторный спазм артериол. Он связан с возбуждением сосудосуживающих адренергических нервов и выделением их окончаниями катехоламинов. Последние, действуя на (-адренорецепторы, вызывают сокращение гладких мышц сосудистой стенки.
Возникающая ишемия кратковременна, потому что быстро наступает истощение катехоламиновых депо в нервных окончаниях и происходит разрушение освободившихся медиаторов соответствующими ферментами, в частности, моноаминоксидазой. Кроме того, вазоконстрикция в некоторых тканях может перекрываться сосудорасширяющим влиянием холинергических нервов, которое реализуется по типу аксон-рефлекса.
Назовите механизмы развития артериальной гиперемии в очаге воспаления.
1. Нейрогенные механизмы (нейротонический и нейропаралитический). Они имеют значение в первые минуты развития артериальной гиперемии.
2. Влияние физико-химических факторов: ацидоза, увеличения содержания ионов калия в ткани, гипоксии и др.
3. Влияние продуктов метаболизма', молочной кислоты, АДФ, АМФ, аденозина.
4. Действие медиаторов воспаления: а) гистамина и серотонина; б) кининов (брадикинина и каллидина); в) простагландинов и простациклинов.
Какие факторы вызывают переход артериальной гиперемии в венозную в процессе развития воспаления? Можно выделить две группы таких факторов.
I. Внутрисосудистые факторы: 1) увеличение вязкости крови; 2) микротромбообразование; 3) свертывание крови; 4) краевое стояние лейкоцитов; 5) агрегация эритроцитов; 6) набухание эндотелиальиых клеток.
II. Внесосудистые факторы: 1) сдавливание венозных сосудов отечной жидкостью; 2) потеря венулами эластических свойств вследствие расщепления коллагена и эластина лизогомальными ферментами (В. В. Воронин).
Что такое экссудация? Какие механизмы лежат в основе выхода жидкой части крови из сосудов в воспаленную ткань?
Экссудация – это выход жидкости и растворенных в ней компонентов плазмы крови из кровеносных сосудов в ткань. В широком смысле слова это понятие включает и эмиграцию лейкоцитов.
В основе экссудации лежат следующие механизмы: 1) повышение проницаемости сосудистой стенки; 2) увеличение гидростатического давления в сосудах; 3) увеличение осмотического и онкотического давления в ткани.
Назовите механизмы повышения проницаемости сосудистой стенки при воспалении.
1. Активация микровезикулярного транспорта через эндотелиальные клетки.
2. Образование сквозных трансклеточных каналов в эндотелиоцитах (является следствием значительного усиления микровезикулярного транспорта).
3. Увеличение просвета межэндотелиальных щелей (происходит в результате сокращения и округления эндотелиоцитов).
4. Десквамация (слущивание) эндотелия. Является проявлением первичной и вторичной альтерации.
5. Деполимеризация веществ, соединяющих эндотелиальные клетки и являющихся компонентами базальной мембраны сосудистой стенки.
Что является причиной повышения проницаемости сосудистой стенки в очаге воспаления?
К основным причинам повышения проницаемости сосудов относятся: а) продукты дегрануляции тканевых базофилов (гистамин и серотонин); б) кинины (брадикинин и каллидин); в) простагландины и некоторые лейкотриены; г) лизосомальные ферменты (эластаза, коллагеназа, гиалуронидаза) и неферментные катионные белки; д) фибринопептиды и продукты деградации фибрина; е) ацидоз.
Какова динамика повышения проницаемости сосудов при воспалении?
Выделяют две фазы повышения проницаемости сосудов. Пик первой (ранней) фазы приходится на 10–15 мин от начала воспаления. Основной причиной се развития является гистамин.
Вторая (поздняя) фаза начинается через 1 ч от начала воспаления и продолжается несколько суток. К ее развитию причастны все остальные медиаторы воспаления, повышающие проницаемость сосудов.
Что такое эмиграция лейкоцитов? Какие лейкоциты и в какой последовательности эмигрируют в очаг воспаления?
Эмиграция – это переход лейкоцитов крови из кровеносных сосудов в ткань.
Впервые последовательность эмиграции лейкоцитов описал И. Мечников. Вначале в воспаленную ткань выходят полинуклеарные фагоциты, в частности нейтрофилы. Они уничтожают микробы, вызвавшие повреждение ткани. Затем в очаг выходят мононуклеарные фагоциты – моноциты. Они фагоцитируют погибшие клетки, тканевой детрит, расчищая тем самым «поле боя». На конечных этапах, особенно при иммунном воспалении, в ткань поступают лимфоциты.
Что такое краевое стояние лейкоцитов? Каковы его механизмы?
Краевое стояние лейкоцитов (маргинация) – это переход лейкоцитов из циркулирующего пула в пристеночный (маргинальный). Оно продолжается от нескольких минут до 1 часа. В основе этого явления лежат следующие механизмы.
1. При замедлении кроеотока (венозная гиперемия) лейкоциты как наиболее легкие форменные элементы отбрасываются по законам физики на периферию.
2. Происходит выпадение нитей фибрина на поверхности эндотелия. Гладкая в норме поверхность эндотелия становится шероховатой. Образовавшаяся «бахрома» задерживает лейкоциты.
3. Имеет место электростатическое взаимодействие лейкоцитов с эндотелиальными клетками. Его объясняют потерей лейкоцитами поверхностного отрицательного заряда и образованием «кальциевых мостиков» между лейкоцитами и эндотелиоцитами.
4. На поверхности лейкоцитов и эндотелиальных клеток появляются так называемые «адгезивные белки», которые специфически взаимодействуют друг с другом.
Что такое адгезивные белки лейкоцитов и эндотелиальных клеток? Что вызывает их появление?
Адгезивные белки синтезируются в лейкоцитах и эндотелиальных клетках и хранятся во внутриклеточных везикулах. При активации клеток происходит слияние везикул с плазматической мембраной, в результате чего указанные белки оказываются встроенными в эту мембрану. Специфические участки молекул располагаются снаружи и могут взаимодействовать с: соответствующими участками адгезивных белков других клеток.
Активаторами образования и включения адгезивных белков в мембрану лейкоцитов являются: а) побочный продукт активации комплемента С5а; б) лейкотриены В4; в) фактор активации тромбоцитов (ФАТ).
Аналогичные процессы в эндотелиальных клетках вызывают: а) эндотоксины бактерий; б) интерлейкин-1; в) фактор некроза опухолей.
Каким образом лейкоциты преодолевают сосудистую стенку, эмигрируя в воспаленную ткань?
Эмигрируя в ткань, лейкоциты преодолевают два барьера капиллярной стенки: эндотелий и базальную мембрану. Нейтрофилы и макрофаги проходят через эндотелий по межэндотелиальным щелям. Они выпускают свои псевдоподии в пространства между эндотелиоцитами и «раздвигают» клетки.
Преодоление базальной мембраны может быть обусловлено двумя механизмами. Первый из них состоит в явлении тиксотропии – при контакте нейтрофила с базальной мембраной ее коллоиды переходят из состояния геля в состояние золя (происходит разжижение мембраны). Нейтрофил легко проходит через золь, после чего золь обратно превращается в плотный гель. Второй механизм заключается в выделении нейтрофилами нейтральных протеаз (эластазы, коллагеназы), которые расщепляют волокнистые компоненты базальной мембраны.
В чем состоит сущность стадии пролиферации в патогенезе воспаления?
Стадия пролиферации включает: 1) размножение клеток, т. е. собственно пролиферацию; 2) синтез внеклеточных компонентов соединительной ткани коллагена, эластина, протеогликанов, гликопротеинов. Эти процессы сопровождаются значительным усилением анаболических процессов.
Какие факторы вызывают активацию размножения клеток в очаге воспаления?
I. Уменьшение концентрации в ткани кейлонов. Кейлоны – это вещества белковой природы, которые образуются зрелыми клетками. Они являются ингибиторами клеточного деления. При повреждении и гибели клеток в очаге воспаления концентрация кейлонов в ткани уменьшается, а следовательно, снимается тормозное влияние кейлонов на малодифференцированные (камбиальные) клетки. Они начинают делиться. Деление продолжается до тех пор, пока концентрация кейлонов не увеличится до уровня, который существовал в неповрежденной ткани.
II. Увеличение концентрации в ткани стимуляторов пролиферации – факторов роста. Факторы роста поступают в ткань из плазмы крови или являются продуктами клеток, находящихся в очаге воспаления. Примерами могут быть фактор роста эпидермиса, фактор роста фибробластов, фактор роста тромбоцитарного происхождения, фактор роста нервов, фактор некроза опухолей, инсулиноподобные факторы роста (соматомедины), лимфокины (митогенные факторы). Действие указанных регуляторов осуществляется через активацию внутриклеточных протеинкиназ (протеинкиназы С и тирозиновых протеинкиназ).
Какие механизмы лежат в основе развития местных клинических признаков воспаления?
1. Покраснение (rubor) связано с развитием артериальной, а затем и венозной гиперемии.
2. Повышение местной температуры (calor) обусловлено повышением интенсивности катаболических процессов в очаге воспаления, а также артериальной гиперемией, во время которой в ткань поступает много теплой артериальной крови.
3. Основу отека (tumor) составляют механизмы экссудации .
4. Боль (dolor) возникает в результате раздражения рецепторов медиаторами воспаления (гистамин, кинины), а также механическим давлением экссудата, ацидозом и гиперосмией.
5. Нарушение функции (functio leasa) является следствием повреждения и гибели клеток.
Какие общие проявления характерны для воспаления?
1. Лихорадка. Развивается вследствие выделения нейтрофилами и макрофагами так называемых лейкоцитарных пирогенов (интерлей-кина-1).
2. Лейкоцитоз. При остром воспалении, вызванном гноеродными микробами, он характеризуется абсолютным увеличением количества нейтрофилов в периферической крови (нейтрофилез) и сдвигом лейкоцитарной формулы влево. В основе этой реакции лежат выход лейкоцитов из резервного пула красного костного мозга в кровь (действие интерлейкина-1 и фактора некроза опухолей), а также стимуляция лейкопоэза под влиянием колониестимулирующего фактора.
3. Повышение содержания в крови «белков острой фазы воспаления».
4. Увеличение скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Связано с увеличением содержания в плазме крови грубодисперсных белков (глобулинов, фибриногена), в результате чего уменьшается поверхностный отрицательный заряд эритроцитов и они легко агрегируют.
5. Интоксикация. Обусловлена поступлением в кровь продуктов альтерации из воспаленной ткани.
Что такое «белки острой фазы воспаления»? Что является причиной повышения их количества при воспалении?
«Белки острой фазы воспаления» («реактанты острой фазы») – это белки, концентрация которых в плазме крови при остром воспалении увеличивается более чем на 50 %. Они образуются в основном в печени под влиянием: а) продуктов, поступающих в кровь из очага воспаления (продуктов альтерации); б) интерлейкина-1 макрофагального происхождения.
В настоящее время известно более 10 «белков острой фазы воспаления». Все они в основном имеют защитное значение. К ним относятся; 1) ингибиторы протеаз (орозомукоид, (-антитрипсин); 2) антиоксиданты (гаптоглобин, церулоплазмин); 3) иммуноглобулины и антителоподобные вещества (антитела, С-реактивный белок).
Как влияют гормоны на течение воспаления? Каков механизм противовоспалительного действия глюкокортикоидов?
По механизму влияния на воспаление гормоны делят на провоспалительные и противовоспалительные. Примером провоспалителъных гормонов, т. е. гормонов, усиливающих воспаление, могут быть минералокортикоиды, в частности, альдостерон. Под его влиянием существенно повышается проницаемость стенки сосудов, в результате чего увеличивается экссудация.
Наиболее важными противовоспалительными гормонами являются глюкокортикоиды. В высоких (лечебных) дозах они вызывают дерепрессию гена, кодирующего структуру особого белка – липокортина. Липокортин является естественным внутриклеточным ингибитором фосфолиназы А2. Угнетение этого фермента липокортином имеет два важных следствия: 1) с одной стороны, уменьшается образование лизофосфолипидов, в результате чего уменьшаются явления альтерации (стабилизация мембраны) (см. разд. 11); 2) с другой стороны, уменьшается образование арахидоновой кислоты и ее производных (простагландинов, тромбоксанон, простациклинов, лейкотриснов). Это обстоятельство объясняет другие противовоспалительные эффекты глюкокортикоидов – уменьшение экссудации и эмиграции лейкоцитов, ослабление нарушений микроциркуляции. В результате угнетения процессов клеточного деления и биосинтеза белка уменьшаются явления пролиферации в очаге воспаления.
Почему воспаление следует считать патологическим процессом, а не защитной компенсаторной реакцией организма?
Воспаление, как и любой патологический процесс, представляет собой единство и борьбу двух начал: собственно патологического и защитно-компенсаторного. В воспалении всегда содержатся разрушительный и защитный компоненты.
Собственно патологическими явлениями при воспалении следует считать первичную и вторичную альтерацию, отек, физико-химические изменения и нарушения обмена веществ в очаге воспаления, боль и нарушение функции.
Защитное значение имеют эмиграция лейкоцитов, уничтожение флогогенных агентов, активация процессов репарации поврежденной ткани, общие реакции организма, направленные па увеличение его резистентности (лихорадка, лейкоцитоз, увеличение содержания «белков острой фазы воспаления»).
Иногда одна и та же реакция имеет одновременно черты патологического и защитного. Например, расстройства местного кровообращения, с одной стороны, вызывают экссудацию, приводят к кислородному голоданию ткани (патологическое), с другой, – способствуют эмиграции лейкоцитов, препятствуют распространению возбудителя в организме, локализуя его в воспаленной ткани (защитное).
Учитывая двойственный характер воспаления, врач должен направлять свои усилия на борьбу с собственно патологическими и по возможности усиливать защитно-компенсаторные явления.
Лихорадка
Что такое лихорадка?
Лихорадка – это типический патологический процесс, который развивается у высших гомойотермных организмов в ответ на пирогенные раздражители и проявляется перестройкой терморегуляции, направленной на активное повышение температуры тела.
Какие вещества называют пирогенными (пирогенами)? Как они классифицируются?
Пирогены – это вещества, которые являются причиной развития лихорадки. Их делят на: а) инфекционные и неинфекционные; б) естественные и искусственные; в) экзогенные и эндогенные; г) первичные и вторичные.
Приведите примеры инфекционных и неинфекционных пироге нов.
К инфекционным пирогенам относятся: 1) эндотоксины грамотрицательных бактерий (пирогенным действием обладает фрагмент токсина – липоид А); 2) экзотоксины грамположительных бактерий (дифтерийный, столбнячный); 3) продукты деятельности патогенных грибов; 4) риккетсии; 5) вирусы.
Неинфекционными пирогенами являются: 1) компоненты несовместимой по группам перелитой крови (трансфузионная лихорадка);
2) экзогенные белки (белки молока при парентеральном его введении);
3) продукты распада тканей.
Что такое естественные и искусственные пирогены?
Естественными называют пирогены, которые существуют в природе или образуются естественным образом из непирогенных веществ.
Искусственные пирогены получают путем обработки нативных бактериальных токсинов и используют с лечебной целью (пиротерапия). Наиболее известными являются пирогенал, полученный из Pseudomonas aeruginosa, и пирексаль, выделенный из Salmonella abortus equi.
Что называют экзогенными и эндогенными пирогенами?
Экзогенные пирогены поступают или вводятся извне. При введении экзогенного пирогена парентерально лихорадка возникает через 45–90 мин.
Эндогенные пирогены образуются в самом организме, К ним относятся: 1) продукты первичной и вторичной альтерации, образовавшиеся в очаге воспаления; 2) продукты, которые поступают в кровь из очагов некроза (например, при инфаркте миокарда); 3) метаболиты стероидных гормонов; 4) комплексы антиген-антитело; 5) лейкоцитарные пирогены – продукты деятельности нейтрофилов и макрофагов.
Что такое первичные и вторичные пирогены?
Первичными называют пирогены, которые непосредственно не влияют на центр терморегуляции. Их пирогенное действие опосредуется образованием и освобождением так называемых лейкоцитарных пирогенов.
Вторичными называют лейкоцитарные пирогены, которые образуются и освобождаются лейкоцитами под влиянием первичных пирогенов. Вторичные пирогены обладают способностью непосредственно влиять на центр терморегуляции и вызывать развитие лихорадки.
Сегодня показано, что вторичным лейкоцитарным пирогеном является интерлейкин-1. Это вещество образуется и освобождается лейкоцитами (нейтрофилами и макрофагами) в процессе активации фагоцитоза. Наряду с действием на центр терморегуляции интерлейкин-1 обладает целым рядом других эффектов, определяющих клинические проявления лихорадки (см. разд. 14).
Какие существуют доказательства того, что действие первичных пирогенов связано с образованием вторичных?
1. Первичные пирогены имеют довольно высокий латентный период действия (у человека 45 мин и больше), в то время как латентный период действия вторичных пирогенов – 10 мин и меньше.
2. К действию первичных пирогенов развивается толерантность (привыкание), т. е. для получения лихорадки надо увеличивать дозу пирогена с каждым последующим введением. В то же время при повторных введениях вторичных пирогенов толерантность не возникает.
3. Если фагоцитарная функция нейтрофилов и макрофагов нарушена (например, при лейкопении, наполнении фагоцитов тушью), то при введении первичных пирогенов лихорадка не возникает.
4. При непосредственном введении первичных пирогенов в терморегуляторные центры гипоталамуса лихорадка не развивается, в то время, как введение в эти центры вторичных лейкоцитарных пирогенов закономерно сопровождается повышением температуры тела.
Какие последовательные процессы составляют сущность патогенеза лихорадки?
В патогенезе лихорадки можно выделить ряд этапов.
I. Индукция образования и освобождения вторичного лейкоцитарного пирогена (интерлейкина-1) первичными пирогенами.
II. Влияние интерлейкина-1 на центр терморегуляции и перестройка его работы.
III. Этап клинических проявлений лихорадки (изменение температуры тела).
Где расположен и что представляет собой с функциональной точки зрения центр терморегуляции?
Нейроны центра терморегуляции находятся в переднем (преоптическая область) и заднем (дорсо- и вентромедиальные ядра) гипоталамусе. Исходя из функциональных характеристик, выделяют четыре группы нейронов (рис. 4-1).

Рис. 44. Центр терморегуляции
1. Нейроны «термостата» – это группа термочувствительных нейронов, непосредственно воспринимающих температуру крови, которая протекает через гипоталамус. Сюда же поступает информация от кожных и внутренних периферических терморецепторов. «Термостат» выводит среднюю температуру ядра тела.
2. Нейроны «установочной точки» – это группа термонечувствительных нейронов, которые задают уровень температуры ядра тела. Информация от «термостата» поступает к нейронам «установочной точки», где происходит сравнение имеющейся температуры ядра с запрограммированным уровнем.
Если средняя температура ядра окажется выше температуры «установочной точки», то это порождает сигналы, тормозящие центр теплопродукции и возбуждающие центр теплоотдачи. И наоборот, уменьшение температуры ядра ниже температуры «установочной точки» вызывает активацию центра теплопродукции и торможение центра теплоотдачи.
3. Центр теплопродукции. Его нейроны находятся в заднем гипоталамусе. Их возбуждение вызывает увеличение образования теплоты.
4. Центр теплоотдачи находится в преоптической зоне переднего гипоталамуса. При его возбуждении возрастает выделение теплоты организмом.
Каков механизм действия интерлейкина-1 на центр терморегуляции?
Интерлейкин-1 взаимодействует со специфическими рецепторами на мембране нейронов, которые входят в группу клеток «установочной точки». Вследствие активации рецепторов увеличивается активность сопряженного с ними фермента – фосфолипазы А2. Этот фермент освобождает из фосфолипидов плазматической мембраны арахидоновую кислоту, из которой образуются простагландины группы Е (рис. 45).

Рис. 45. Влияние интерлейкина-1 на центр терморегуляции
Простагландины уменьшают чувствительность нейронов «установочной точки» к импульсам, поступающим от нейронов «термостата». В результате этого обычные сигналы о нормальной температуре ядра начинают восприниматься нейронами «установочной точки» как информация об уменьшении температуры. Это, в свою очередь, вызывает стандартную реакцию, направленную па повышение температуры – активацию центра теплообразования и торможение центра теплоотдачи (рис. 46).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Какие существуют доказательства роли простагландинов Е в патогенезе лихорадки?
1. Введение простагландинов Е микроинъекторами в центр терморегуляции (в область «установочной точки» гипоталамуса) вызывает повышение температуры тела.
2. Фармакологические препараты, которые ингибируют циклоксигеназу (фермент синтеза простагландинов), оказывают жаропонижающий эффект при лихорадке. К таким препаратам, в частности, относятся ацетилсалициловая кислота, индометацин.
3. Эти же препараты не влияют на уровень нормальной температуры тела. Отсюда следует вывод, что простагландины Е не принимают участия в регуляции температурного гомеостаза в норме, а образуются только при лихорадке.
4. Глюкокортикоиды, подавляющие активность фосфолипазы А2 через липокортиновый механизм (см. разд. 33), уменьшают образование простагландинов Е, благодаря чему тормозят развитие лихорадки.
Назовите стадии лихорадки.
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Клинически выделяют три стадии лихорадки (рис. 47):
I – повышения температуры (st. incrementi);
II – стояния повышенной температуры (st. fastigii);
III – снижения температуры (st. decrementi).
Объясните, как происходит повышение температуры тела в I стадию лихорадки.
В самом начале происходит резкое уменьшение теплоотдачи. В результате активации симпатоадреналовой системы суживаются кровеносные сосуды кожи и конечностей, сокращаются гладкие мышцы, поднимающие волосы (у животных поднимается шерсть, у человека возникает признак «гусиной кожи»).
Эти изменения имеют два следствия. С одной стороны, резкое ограничение теплоотдачи само по себе ведет к повышению температуры ядра. С другой стороны, уменьшается температура кожи, что вызывает возбуждение холодовых терморецепторов. Информация о снижении температуры «оболочки» поступает в центр терморегуляции, а оттуда в кору головного мозга – у человека возникает ощущение холода. Кроме того, происходит возбуждение подкорковых двигательных центров, в результате чего повышается тонус скелетных мышц, развивается дрожь (озноб). Увеличивается сократительный термогенез.
Наряду с этим происходит активация несократительного термогенеза, связанного с повышением скорости окислительных процессов. Большое значение при этом имеет повышение интенсивности клеточного дыхания в бурой жировой ткани под действием катехоламинов.
Таким образом, повышение температуры тела вначале обусловлено уменьшением теплоотдачи, а затем увеличением теплопродукции.
Объясните механизмы падения температуры тела при завершении лихорадки. Какие существуют варианты такого падения?
Как только прекращается действие интерлейкина-1 на центр терморегуляции, в нейронах «установочной точки» уменьшается содержание простагландинов Е, что ведет к восстановлению чувствительности клеток к сигналам, поступающим от «термостата». Температура ядра начинает восприниматься как повышенная, в результате чего активируется центр теплоотдачи и угнетается центр теплопродукции. Наибольшее значение при этом имеют две физиологические реакции: расширение кровеносных сосудов кожи и конечностей, увеличение потообразования и потоотделения. Эти реакции ведут к увеличению теплоотдачи и, как следствие, к уменьшению температуры тела.
Бывает два варианта падения температуры:
1) критическое падение – резкое уменьшение температуры на протяжении нескольких часов;
2) литическое падение – постепенное уменьшение температуры на протяжении нескольких суток.
Критическое падение может быть опасным, особенно у пожилых и у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями в связи с возможным падением артериального давления и развитием коллапса.
Какие типы температурных кривых могут быть характерны для лихорадки? Какие факторы влияют на динамику изменения температуры тела при лихорадке?
К основным типам температурных кривых относятся: 1) febris intermittent – температура нормализуется один или несколько раз в сутки (гнойная инфекция, абсцессы, туберкулез); 2) febris remittens – колебания температуры составляют более 1°С в сутки, однако она не возвращается к норме (большинство вирусных и многие бактериальные инфекции); 3) febris continua – суточные колебания температуры составляют менее 1°С (брюшной и сыпной тиф); 4) febris recurrens – приступы повышения температуры чередуются с периодами ее нормализации, длящимися несколько суток (возвратный тиф, малярия).
Динамика изменений температуры при лихорадке определяется, с одной стороны, свойствами и особенностями жизненного цикла возбудителя, с другой, – околосуточными (циркадными) биологическими ритмами организма.
Почему лихорадку называют патологическим процессом?
Лихорадка является патологическим процессом, потому что в ней сочетаются два типа противоположных явлений: собственно патологические и защитно-компенсаторные. Их соотношение зависит от величины повышения температуры.
В чем состоит защитно-приспособительное значение лихорадки?
При лихорадке в организме создаются неблагоприятные условия для развития возбудителей инфекционных болезней и повышается активность механизмов неспецифической и специфической резистентности организма. В частности:
а) угнетается размножение многих вирусов, усиливается образование интерферонов;
б) увеличивается фагоцитарная активность макрофагов и нейтрофилов;
в) повышается интенсивность синтеза антител;
г) возрастает чувствительность многих инфекционных возбудителей к действию лекарственных веществ.
Какие собственно патологические изменения могут возникать при лихорадке?
При температуре, превышающей 39°С, могут развиваться:
а) нарушения общего состояния – недомогание, головная боль, ощущение жара и др.;
б) расстройства обмена веществ;
в) повышение нагрузки на сердце (тахикардия, увеличение сердечного выброса) или уменьшение артериального давления при критическом падении температуры;
г) расстройства центральной нервной системы, которые могут проявляться бредом, галлюцинациями, а у детей от 5 мес до 5 лет развитием фебрильных судорог. Могут провоцироваться приступы эпилепсии;
д) если температура превышает 40°С, ослабляется фагоцитоз, нарушается жизнедеятельность и функциональная активность лимфоцитов, увеличивается чувствительность организма к действию некоторых экзотоксинов;
е) у беременных возможно нарушение развития плода, тератогенные эффекты.
В чем проявляется влияние лихорадки на обмен веществ?
Прежде всего, увеличивается основной обмен (на 10–12 % при увеличении температуры на 1°С). Это вызывает увеличение потребления кислорода и питательных веществ. Поскольку аппетит у больного отсутствует, идет использование эндогенных источников энергии, человек теряет в весе.
Возрастает потребность организма в воде, поскольку увеличиваются нечувствительные потери воды через кожу и дыхательные пути. В связи с этим у маленьких детей и тяжелобольных может развиваться обезвоживание. С целью его предупреждения лихорадящим рекомендуют обильное питье.
При умеренной лихорадке (38–39°С) частота дыхания и альвеолярная вентиляция возрастают в большей мере, чем образование углекислого газа. В связи с этим может развиваться гипокапния и, как следствие, газовый алкалоз. С целью его предупреждения рекомендуют пить подкисленную жидкость.
При высокой лихорадке (свыше 39°С) происходит мобилизация свободных жирных кислот и усиливается образование в печени кетоновых тел. Кетонемия может привести к развитию негазового ацидоза.
При лихорадке развивается отрицательный азотистый баланс, обусловленный преобладанием катаболизма белков над их синтезом.
В чем состоит принципиальное различие между лихорадкой и гипертермией?
При лихорадке имеет место не нарушение, а перестройка терморегуляции. Организм сам поддерживает высокую температуру, поскольку «установочная точка» терморегуляторного центра настроена на более высокий уровень. Если лихорадящее животное охлаждать, то его температура не уменьшается, сохраняется высокой.
При гипертермии нарушена терморегуляция. Температура тела повышается вопреки стремлениям организма поддерживать температурный гомеостаз. «Установочная точка» терморегуляторного центра не меняется. Если животное с гипертермией охлаждать, то в результате резкого увеличения теплоотдачи температура тела начинает уменьшаться (рис. 48).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Что является основным патогенетическим принципом жаропонижающей терапии?
Основным патогенетическим принципом жаропонижающей терапии является уменьшение «установочной точки» центра терморегуляции, что достигается угнетением образования простагландинов Е с помощью ингибиторов циклоксигеназы (ацетилсалициловая кислота, индометацин, парацетамол) и ингибиторов фосфолипазы А2.
Приведите примеры использования лихорадки с лечебной целью.
В настоящее время с лечебной целью применяют высокоочищенные препараты пирогенов – пирогенал, пирексаль и др. Пиротерапию используют для лечения поздних стадий сифилиса, костно-суставного туберкулеза и других инфекционных заболеваний.
Применение пирогенов при лечении сифилиса эффективно благодаря тому, что на поздних стадиях болезни возбудитель находится в головном мозге, куда затруднен доступ лекарственных препаратов и антител из-за наличия гематоэнцефалического барьера. Проницаемость этого барьера увеличивается при повышении температуры тела, при котором поднимается общая реактивность и улучшается течение болезни.
Патология тканевого роста. Опухоли
Назовите основные виды изменений тканевого роста.
Различают два вида изменений тканевого роста: гипербиотические и гипобиотические процессы. К первым относятся: а) гипертрофия и гиперплазия; б) регенерация; в) опухоль. Ко вторым - а) атрофия; б) дистрофия и дегенерация.
Что такое опухолевый процесс? Какие существуют виды опухолей?
Опухолевым называется типический патологический процесс, сущность которого состоит в беспредельном, нерегулируемом разрастании ткани, не связанном с общей структурой пораженного органа и его функциями.
Выделяют два вида опухолей: доброкачественные и злокачествен-ные.
Почему опухолевый процесс считают общебиологическим явлением?
Опухолевый процесс носит общебиологический характер, опухоли возникают как у животных, так и у растений. У всех видов многоклеточных живых организмов обнаруживаются опухоли (у насекомых, рыб, амфибий, рептилий, млекопитающих).
Существуют ли особенности в характере опухолевого процесса у человека и у разных видов животных?
У человека 90 % всех злокачественных опухолей имеют эпителиальное происхождение, т. е. являются раком. В то же время у крупного рогатого скота, лошадей, свиней 80 % злокачественных опухолей происходят из клеток крови, т. е. являются гемобластозами, а у собак 50 % злокачественных новообразований представляют собой саркомы – опухоли из клеток соединительной ткани.
В чем состоят основные различия между доброкачественными и злокачественными опухолями?
1. Доброкачественные опухоли состоят из хорошо дифференцированных клеток. Эти опухоли сохраняют типичную структуру ткани, из которой произошли. В то же время злокачественные опухоли характеризуются потерей дифференцировки клеток, упрощением и атипизмом их строения.
2. Доброкачественные опухоли часто растут медленно, их рост может остановиться, а иногда наблюдается и обратное развитие (регрессия). Для злокачественных опухолей, как правило, характерен быстрый рост, который спонтанно не останавливается. Самопроизвольная регрессия таких опухолей неизвестна.
3. Доброкачественные опухоли имеют капсулу и растут экспансивно, т. е. не прорастают в окружающие здоровые ткани, а раздвигают их. Рост злокачественных опухолей является инвазивным (инфильтративным). Они не имеют капсулы и прорастают в окружающие ткани.
4. Доброкачественные опухоли не метастазируют, в то время как злокачественные обычно дают метастазы.
5. Доброкачественные опухоли хорошо поддаются хирургическому лечению, летальных исходов, как правило, не бывает. Злокачественные опухоли при втсутствии лечения приводят к смерти.
Какие существуют методы экспериментального изучения опухолей?
Методами экспериментального моделирования опухолей являются индукция, трансплантация и эксплантация.
Метод индукции предусматривает воспроизведение злокачественных опухолей путем введения в организм канцерогенных факторов. Чаще всего с этой целью используют химические канцерогенные соединения и бесклеточные фильтраты опухолевой ткани, содержащие онкогенные вирусы. Кроме того, с целью индукции опухолей иногда используют физические воздействия (рентгеновское излучение, радионуклиды, ультрафиолетовое облучение).
Метод трансплантации – это перевивка опухоли от одного животного другому. Впервые осуществлена М. Новинским в 1876 г. Для успешной трансплантации опухоли важны следующие условия: а) пересадка должна осуществляться в пределах одного вида животных; б) перевивать следует живые жизнеспособные опухолевые клетки; в) трансплантацию надо производить в стерильных условиях во избежание воспалительного процесса в ткани.
Метод эксплантации – это выращивание опухоли в культуре ткани вне организма. Этот метод дает возможность изучать влияние различных факторов на опухолевый рост, осуществлять поиск средств терапии злокачественных опухолей.
Назовите основные причины возникновения злокачественных опухолей.
Существует три группы этиологических факторов: химические (канцерогенные вещества), физические (ионизирующая радиация, ультрафиолетовое излучение, высокая температура, механическое воздействие), биологические (онкогенные вирусы).
Кто и как впервые доказал роль химических факторов в возникновении злокачественных опухолей?
В 1775 г. английский врач П. Потт впервые предположил, что химические соединения могут быть причиной рака. Этому послужили его наблюдения многочисленных случаев рака кожи мошонки молодых людей спустя несколько лет после работы трубочистами в детском возрасте. Таким образом была отмечена связь между заболеваниями раком трубочистов и загрязнением кожи сажей и смолой.
Однако только в 1915 г. японские ученые Ямагива и Ишикава подтвердили этот вывод в эксперименте. Они впервые воспроизвели злокачественную опухоль (рак кожи) путем длительного, на протяжении 6-ти месяцев втирания каменноугольной смолы в кожу уха кроликов.
В начале 30-х годов из каменноугольной смолы был выделен 3,4бензпирен – вещество, с действием которого и был связан канцерогенный эффект продуктов неполного сгорания угля.
Как классифицируют химические канцерогены?
Химические канцерогены – это вещества, способные вызывать развитие злокачественных опухолей.
I. По происхождению различают канцерогены естественные и искусственные.
II. По химическому строению канцерогены могут быть представлены: а) полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ); б) ароматическими аминами; в) нитрозосоединениями; г) микотоксинами; д) гетероциклическими углеводородами; е) аминоазосоединениями; ж) простыми соединениями (мышьяк, асбест и др.).
III. По отношению к организму химические канцерогены могут быть экзогенными и эндогенными.
IV. По механизму канцерогенного влияния различают канцерогены прямого действия и канцерогены непрямого действия.
Приведите примеры канцерогенов естественного и искусственного происхождения.
К канцерогенам естественного происхождения относятся продукты жизнедеятельности некоторых грибов (микотоксины) и продукты вулканической деятельности.
Источниками канцерогенов искусственного происхождения являются: 1) выбросы промышленных предприятий; 2) выхлопные газы автомобилей; 3) табачный дым; 4) продукты неправильной кулинарной обработки пищи (использование пережаренных жиров, нарушение технологии копчения и др.).
Охарактеризуйте канцерогенное действие полициклических ароматических углеводородов (ПАУ).
ПАУ – это соединения, которые имеют в структуре своих молекул несколько сопряженных бензольных ядер. Наиболее распространенными и изученными являются такие их представители, как 3,4-бензпирен, диметилбензантрацен (рис. 50). Они обнаруживаются в продуктах вулканической деятельности, выбросах промышленных предприятий, выхлопных газах автомобилей, табачном дыме, пищевых продуктах при неправильном их копчении и др.
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Главная особенность канцерогенного влияния ПАУ состоит в их местном действии. Это означает, что они вызывают развитие опухолей в тех органах и тканях, с которыми контактируют. Так, при втирании в кожу возникает рак кожи, при подкожном введении – саркома, при вдыхании – рак легких, при поступлении с пищей – рак пищевода, желудка и кишок, при выделении с молоком – рак молочных желез.
В чем состоит особенность канцерогенного действия ароматических аминов?
Ароматические амины – это соединения, содержащие в своей структуре бензольные кольца и аминогруппы. Канцерогенными свойствами обладают анилин и его производные, в частности, 2-нафтиламин, димети-ламиноазобензол (ДАВ) (рис. 51). Эти соединения широко используются в промышленности как основа красителей, исходные вещества для синтеза лекарственных препаратов и производства взрывчатых веществ.
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Характерной особенностью канцерогенного действия ароматических аминов является их органотропность. Независимо от пути поступления или введения вещества опухоли возникают в определенных органах. Так, при введении 2-нафтиламина развивается рак мочевого пузыря, а при введении ДАВ – рак печени.
Чем характеризуется канцерогенное влияние нитрозосоединений?
К нитрозосоединениям относятся нитрозамины и нитрозамиды (рис. 52). В опытах на животных показано, что 90 % всех изученных нитрозосоедмнений обладают канцерогенным действием. Многие вещества этого класса вызывают образование опухолей после однократного введения в сравнительно небольших дозах. Не обнаружено ни одного вида животных (изучалось 40 видов от рыб до приматов), которые были бы устойчивы к канцерогенному действию нитрозосоединений. Очень чувствительным к их влиянию является и организм человека.
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Нитрозамины могут образовываться в желудке человека из неканцерогенных предшественников (нитритов, аминокислот, амидопирина) при наличии соляной кислоты.
Для канцерогенного действия нитрозосоединений характерна органотропность. Есть вещества, которые избирательно вызывают развитие опухолей головного мозга, почек, печени, желудка и др.
Приведите примеры канцерогенного действия продуктов жизнедеятельности грибов.
Среди продуктов жизнедеятельности грибов (плесени), обладающих канцерогенным действием, наиболее изучен афлатоксин В. Этот микотоксин является гетероциклическим соединением и продуцируется плесенью Aspergillus flavum (см. Рис. 52). Канцерогенное действие афлатоксина проявляется в очень малых дозах – 0.02 мг/кг массы. Для сравнения, токсическое действие цианида калия проявляется в дозах, превышающих указанную в несколько десятков раз.
С влиянием микотоксинов связывают развитие первичного рака печени у представителей племени Банту в Африке. Климат территории, на которой проживает это племя, очень влажный, поэтому продукты питания быстро покрываются плесенью. По существующей в тех местах традиции такие продукты пригодны к использованию. Анализы показали, что в потребляемой пище содержится афлатоксин В.
Какое содержание вкладывают в понятие «эндогенные канцерогены»?
Эндогенными называют канцерогены, которые образуются в организме из его нормальных компонентов.
Окончательно не доказано, однако есть основания полагать, что в организме при нарушении обмена веществ могут образовываться канцерогенные пол и циклические ароматические углеводороды. Их источниками могут быть холестерин, желчные кислоты, стероидные гормоны. В частности, показано, что обработка in vitro желчных кислот приводит к появлению метилхолантрена – представителя ПАУ, обладающего сильным канцерогенным действием.
Кроме того, эндогенные канцерогены могут появляться при нарушении обмена некоторых аминокислот, в частности, триптофана.
В каких опытах доказывается возможное участие гормонов в возникновении злокачественного опухолевого роста?
При нарушении регуляции секреции тропных гормонов аденогипофиза (при нарушении механизмов обратной связи) их количество в крови может существенно возрастать. Влияя на органы-мишени, они могут стимулировать пролиферацию клеток и развитие опухоли.
Подобная возможность демонстрируется в следующем опыте. У животного удаляют один яичник, а второй пересаживают в селезенку. Кровь от селезенки поступает в печень, где эстрогены, образовавшиеся в яичнике, разрушаются. К гипофизу поступает кровь, в которой мало эстрогенов. Это вызывает стимуляцию образования гонадотропных гормонов. Последние, действуя на яичник, усиливают секрецию половых гормонов, однако их по-прежнему мало в крови, поступающей в гипофиз, поскольку происходит разрушение эстрогенов в печени. Постоянное стимулирующее действие гонадотропных гормонов на яичник вызывает пролиферацию его клеток и в большом количестве случаев развитие злокачественных опухолей.
Что такое химические канцерогены прямого и непрямого действия? Дайте их сравнительную характеристику.
Канцерогены прямого действия – это высокоактивные химические соединения, в частности лактоны, хлорэтиламины, эпоксиды. Они способны непосредственно взаимодействовать со структурами клеток и вызывать развитие опухоли. Эти соединения не требуют каких-либо превращений в организме для проявления своего канцерогенного действия.
Имея высокую реакционную способность, прямые канцерогены не могут накапливаться в окружающей среде (при взаимодействии с компонентами внешней среды они разрушаются). Поэтому, с точки зрения гигиены, они не представляют большой опасности для человека как факторы канцерогенеза.
Канцерогены непрямого действия – это инертные по своим химическим свойствам соединения. К ним, в частности, относятся полициклические ароматические углеводороды, ароматические амины, нитрозосоединения, афлатоксины. Обладая низкой реакционной способностью, указанные канцерогены могут накапливаться в оксужающей среде и поэтому представляют большую опасность для человека.
Канцерогенными эти соединения становятся в организме только после ряда химических ферментативных превращений, в результате которых образуются их активные формы – собственно канцерогены (рис. 53). Подобным образом из ПАУ образуются эпоксиды, из ароматических аминов – гидроксиламины, из нитрозаминов – алкильный радикал. Эти формы канцерогенов оказывают влияние на генетический аппарат клетки и вызывают ее превращение в опухолевую.
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Какие свойства химических веществ обусловливают их канцерогенное действие?
В 60-е годы супруги Миллер показали, что канцерогенное действие химических соединений связано с наличием в их структуре положительно заряженной (электрофильной) группы. В молекулах канцерогенов прямого действия такая группа появляется сразу же при растворении вещества в воде. В случае канцерогенов непрямого действия электрофильная группа образуется в процессе ферментативных превращений вещества в организме.
Так, продуктами преобразования ПАУ, содержащими положительно заряженную группу, являются эпоксиды. Супруги Пульман показали, что канцерогенными свойствами обладают эпоксиды, в молекуле которых атом кислорода присоединен к так называемой К-зоне (от нем. слова Krebs – рак). Позже было установлено, что наиболее канцерогенными являются эпоксиды с атомом кислорода в бей-участке молекулы ПАУ (от англ. bay - залив) (рис. 54).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Таким образом, зная химическое строение молекулы ПАУ, можно предсказать канцерогенные свойства вещества.
Какие стадии проходит химический канцерогенез? В чем их сущность?
В химическом канцерогенезе выделяют три стадии: инициацию, промоцию и опухолевую прогрессию.
Сущность инициации состоит в том, что под влиянием химического канцерогена происходит трансформация клетки, т. е. превращение ее из нормальной в опухолевую.
Во время стадии промоции трансформированная клетка получает стимул к размножению, опухоль начинает расти. Вещества, стимулирующие размножение трансформированных клеток, получили название промоторов. Сами они могут быть и неканцерогенными. Очень сильными промоторами являются форболовые эфиры, которые активируют протеинкиназу С, принимающую участие в регуляции клеточного деления.
Между инициацией и промоцией может пройти много времени (иногда годы). Большинство изученных химических канцерогенов являются полными, т. е. проявляют свойства и инициаторов, и промоторов.
Опухолевая прогрессия – это качественные изменения свойств опухоли в процессе ее развития. Как правило, со временем опухоль приобретает все более и более злокачественные свойства.
Чем объясняется явление опухолевой прогрессии?
Опухолевые клетки отличаются высокой изменчивостью, поэтому их популяция неоднородна. Идет постоянная борьба клеток за выживание в неблагоприятных условиях существования (дефицит субстратов, кислорода и т. д.). Это является основой естественного их отбора – выживают только те, которые наиболее приспособлены к существованию в таких условиях. А наиболее приспособленными являются наиболее просто устроенные опухолевые клетки, которые утратили свои специализированные функции и сохранили только свойство беспредельного деления. Таким образом идет дальнейшее озлокачествление (малигнизация) опухоли – главное направление опухолевой прогрессии.
Какие физические факторы могут иметь значение в возникновении злокачественных опухолей?
Среди факторов физической природы к этиологии опухолей могут иметь отношение: 1) ионизирующая радиация; 2) ультрафиолетовое излучение» 3) механическое воздействие (длительное давление, на ткани); 4) высокая температура.
Роль ионизирующей радиации доказывается в эксперименте и многочисленными клиническими наблюдениями. Радиационный канцерогенез был выявлен уже через 7 лет после открытия рентгеновского излучения. Первой его жертвой стал первый производитель рентгеновских трубок Фрикен, который проверял качество своей продукции на собственных руках. У него возник рак кожи.
При длительном пребывании белых крыс на солнце у них часто развивается рак кожи, что связывают с влиянием ультрафиолетового излучения.
Развитие опухоли в области имплантации животным пластинок, изготовленных из химически инертного материала («пластмассовый» канцерогенез), возникновение рака в месте длительного давления на кожу кангри (специальной сумки, в которой жители Индии носят уголь) – это примеры возможного значения механических факторов в канцерогенезе.
Наконец, частое возникновение опухолей полости рта у пастухов горных районов, которые пьют очень горячий чай, наводит на мысль о возможной роли высокой температуры в развитии опухолей.
Назовите основные закономерности канцерогенного действия ионизирующего излучения.
Хотя для развития опухолей имеют значение доза и вид излучения, нет линейной зависимости между частотой возникновения опухолевого роста и поглощенной дозой. Нет также и минимальной пороговой дозы, так что любое излучение в любой дозе является потенциально опасным. При прочих равных условиях продолжительное и постоянное воздействие низких доз, с точки зрения канцерогенеза, значительно опаснее, чем кратковременное воздействие большими дозами.
Что такое «пластмассовый» канцерогенез? В чем его особенности?
В эксперименте было показано, что после имплантации пластмассовых пластинок под кожу в этом участке часто развивается злокачественная опухоль. Данное явление получило название «пластмассового» канцерогенеза. Были установлены следующие его закономерности.
1. Для возникновения опухоли материал, из которого сделаны пластинки, не имеет особого значения. Этому выводу послужили результаты исследования многих веществ, среди которых целлофан, полиэтилен, тефлон, стекло, золото, платина и др. Если из вещества сделать пластинку и имплантировать ее – опухоль есть, если пластинку измельчить и ввести в ткань полученный порошок – опухоль не развивается.
2. Решающее значение имеет размер пластинки. Опухоль возникает при имплантации пластинок размерами не менее 0.5(0.5 см.
3. Пластинка должна быть сплошной, т. е. не иметь отверстий (перфораций).
В соответствии с одной из гипотез, вокруг пластинки образуется соединительнотканная капсула, среди коллагеновых волокон которой находятся единичные клетки. Они оказываются оторванными от других клеток и посылаемых ими сигналов, регулирующих интенсивность пролиферативных процессов. В связи с этим создаются условия, которые способствуют перерождению нормальных клеток в опухолевые.
Кем и в каких экспериментах была доказана роль вирусов в возникновении опухолей?
Экспериментальными доказательствами вирусного происхождения опухолей считается их возникновение после введения животным бесклеточных фильтратов опухолевой ткани. Такие фильтраты готовят из суспензии опухолевых клеток, пропуская ее через фарфоровые фильтры, задерживающие бактерии и клетки ткани.
Впервые в 1908 г. В. Эллерман и О. Бат подобным образом воспроизвели лейкоз у кур, вводя бесклеточные фильтраты лейкозных клеток.
В 1910 г. Ф. Раус вызвал саркому у кур введением бесклеточного фильтрата саркоматозной ткани. За эти исследования он в 1966 г. был удостоен Нобелевской премии.
В 1932 г. Р. Шоуп сообщил о выделении вируса из доброкачественной опухоли кроликов – фибромы, а несколько позже – из папилломы.
В 1934 г. Б. Люке обнаружил в ядрах раковых клеток почек леопардовой лягушки тельца-включения, напоминающие таковые при вирусных инфекциях. Затем он воспроизвел опухоль введением животным высушенного экстракта опухолевых клеток.
В 1936 г. Дж. Биттнер открыл «фактор молока» (фактор Биттнера), который вызывал рак молочных желез у мышей. Дальнейшие исследования показали, что этот фактор является вирусом, передающимся от матери детенышам с молоком.
В 1951 г. Л. Гросс впервые воспроизвел лейкоз у мышей введением бесклеточных фильтратов опухолевых клеток новорожденным животным. Эти исследования доказали возможность вирусной этиологии злокачественных опухолей и у представителей млекопитающих.
Какие ДНК-содержащие вирусы являются онкогенными для животных и человека?
К онкогенным ДНК-содержащим вирусам относятся:
а) папова-вирусы. Они вызывают развитие у животных трех видов опухолей: папилломы, полиомы и опухоли, возникающей под действием вакуолизирующего вируса SV-40;
б) аденовирусы. Онкогенными для животных являются аденови-русы 12, 18 и 31-го типов;
в) герпес-вирусы, в частности, вирус Эпштейна-Барр.
Что касается человека, то в одних случаях доказано, а в других есть основания полагать, что причиной некоторых опухолей являются: а) вирус Эпштейна-Барр (вызывает лимфому Беркита, назофаринге-альный рак); б) вирус гепатита В (может быть причиной рака печени);
в) вирус папилломы человека (вызывает доброкачественные опухоли кожи, женских гениталий, гортани).
Какие РНК-содержащие вирусы являются онкогенными для животных и человека?
Все онкогенные РНК-содержащие вирусы относятся к семейству ретровирусов. Общим их свойством является наличие в вирусном геноме гена, кодирующего структуру фермента ревертазы, известного еще как обратная транскриптаза, или РНК-зависимая ДНК-полимераза. Этот фермент обеспечивает синтез двуспиральной ДНК на матрице односпиральной РНК. Вследствие этого образуется ДНК-копия ретровируса, которая получила название ДНК-провируса.
В зависимости от онкогенности ретровирусы разделяют на две группы.
I. Остротрансформирующие ретровирусы. Очень онкогенны, вызывают развитие опухолей после короткого латентного периода. Эти вирусы имеют в своем геноме онкоген, поэтому в основе трансформации клеток в опухолевые лежит эпшеномный механизм. К указанной группе, в частности, относятся вирусы острых лейкозов у птиц, мышей и саркомы Рауса у кур.
II. Медленнотрансформирующие ретровирусы. Вызывают развитие опухолей после длительного латентного периода. Эти вирусы не имеют в своем составе онкогена, поэтому основной механизм их трансформирующего действия – мутационный. К вирусам этой группы относятся вирусы лимфолейкозов.
Онкогенным ретровирусом человека является вирус Т-клеточной лимфомы-лейкемии. Он передается от человека человеку при длительных интимных контактах, переливании крови. Следует отметить, что этот лимфотропный вирус имеет большое сходство с вирусами иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающими СПИД.
Назовите этапы вирусного онкогенеза.
I. Рецепция вируса. Происходит взаимодействие вирусной частицы с определенными структурами плазматической мембраны клетки (рецепторами). Отсутствием соответствующих рецепторов объясняется видовой иммунитет к вирусной инфекции.
II. Раздевание и проникновение вируса в клетку (интернализация).
III. Объединение (интеграция) вирусного генома с геномом клетки. Это центральный и обязательный этап вирусного онкогенеза. В случае ДНК-содержащих онковирусов происходит встраивание вирусной ДНК в ДНК клетки, в случае РНК-содержащих вирусов – встраивается ДНК-провирус, образующийся под влиянием фермента ревертазы.
IV. Постоянное пребывание (персистепция) вируса в геноме клетки. При этом вирус размножается вместе с клеткой. Такое течение вирусной инфекции называется абортивным. Абортивное течение является непременным условием превращения клетки в опухолевую под влиянием вируса.
V. Трансформация клетки,
VI. Промоция.
VII. Опухолевая прогрессия (см. вопр. 16.19 и 16.20).
Назовите факторы, от которых зависит трансформирующее действие вирусов на клетку.
I. Факторы, которые определяются свойствами вируса. К ним, в частности, относится так называемая структурная дефектность вируса. Структурно дефектными называются вирусы, которые в процессе размножения и формирования вирусных частиц утратили часть своего генома. Они способны проникать в клетку и объединяться с ее геномом, однако не способны к репродукции. В этом случае единственно возможным вариантом вирусной инфекции является ее абортивное течение, которое и увеличивает вероятность трансформации клетки под влиянием структурно дефектных вирусов.
Кроме того, для механизмов онкогенного действия вирусов имеет значение наличие или отсутствие в их геноме вирусного онкогена.
II. Факторы, которые определяются свойствами клеток. К ним относятся наличие соответствующих рецепторов на поверхности клеток, период клеточного цикла, во время которого вирус попадает в клетку. Интеграция генома вируса с геномом клетки возможна только в синтетическую фазу (фазу S) или в период, непосредственно предшествующий ей (конец фазы G1). Этим, в частности, объясняется то обстоятельство, что высокодифференцированные клетки, которые утратили способность к делению, являются устойчивыми к действию онкогенных вирусов.
Кроме того, клетка становится чувствительной к онкогенным вирусам, если в ней отсутствуют условия для синтеза всех белков вирусной частицы. В таких условиях невозможна репродукция вируса и вирусная инфекция протекает по абортивному типу, при котором увеличивается вероятность трансформации клетки. Подобное явление получило название функциональной дефектности вируса.
Что такое вирусные онкогены?
Вирусные онкогены – это гены вируса, с функционированием которых связано превращение нормальных клеток в опухолевые. Белки – продукты вирусных онкогенов – нарушают регуляцию процессов клеточного деления и таким образом вызывают трансформацию клетки (эпигеномный механизм канцерогенеза).
Что такое протоонкогены?
Протоонкогены – это собственные гены клеток, которые несут информацию о структуре белков, принимающих участие в регуляции клеточного деления. Протоонкогены являются клеточными аналогами вирусных онкогенов.
Считают, что вирусные онкогены представляют собой протоонкогены, попавшие в геном вирусов в результате длительной эволюции последних. Это объясняется тем, что вирусы, проходя через клетки, могут «воровать», т. е. прихватывать с собой клеточные гены.
Протоонкогены есть во всех клетках. Однако в одних клетках они всю жизнь репрессированы, т. е. «молчат», в других они «работают» только в период эмбриогенеза, а в остальных – функционируют в соответствии с поступающими регуляторными сигналами.
Как классифицируют вирусные онкогены и протоонкогены?
В зависимости от продуктов, информацию о которых несут онкогены вирусов и протоонкогены клеток, их делят на следующие группы (рис. 56).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
1. Онкогены, кодирующие факторы роста или их аналоги.
Например, sis-онкоген вируса саркомы обезьян и аналогичный протоонкоген клеток кодируют структуру фактора роста тромбоцитарного происхождения.
2. Онкогены, кодирующие клеточные рецепторы к факторам роста.
Например, онкоген вируса лейкоза кур erb-В несет информацию о видоизмененном рецепторе к эпидермальному фактору роста.
3. Онкогены, кодирующие тирозинспецифические протеинкиназы, Примером может служить scr-онкоген вируса саркомы Рауса и соответствующий протоонкоген клеток.
4. Онкогены, кодирующие структуру белков, переносящих информацию от рецепторов плазматической мембраны клетки к ядру.
Примером является ras-онкоген вируса саркомы крыс, несущий информацию о цитоплаэматическом ГТФ-связывающем белке.
5. Онкогены, кодирующие структуру ядерных белков-регуляторов.
К ним, в частности, относится пис-онкоген вируса миелоцитоза кур.
Продукты вирусных онкогенов являются аналогичными продуктам протоонкогенов, т. е. собственным белкам клеток, принимающим участие в регуляции клеточного деления. Однако есть и некоторые отличия, связанные с различиями в структуре вирусных онкогенов и протоонкогенов. Именно эти различия делают продукты вирусных онкогенов собственно онкогенными для клетки.
Что такое клеточные онкогены? Назовите основные механизмы превращения протоонкогенов в клеточные онкогены.
Клеточные онкогены (трансформирующие гены) – это протоонкогены, которые приобрели способность трансформировать клетку, т. е. превращать ее в опухолевую. Перенос таких генов в другие, здоровые клетки вызывает трансформацию последних.
В настоящее время доказано существование следующих механизмов превращения протоонкогенов в клеточные онкогены.
I. Дерепрессия протоонкогена. Может произойти либо в результате нарушения структуры, а следовательно, и функции соответствующего антионкогена, либо вследствие мутаций в генахрепрессорах, блокирующих деятельность (экспрессию) протоонкогена.
II. Повышение экспрессии протоонкогена. Наблюдается тогда, когда белок – продукт протоонкогена образуется и в норме, однако его очень мало. Под влиянием определенных генетических факторов образование такого продукта иногда существенно повышается. Указанное явление может быть обусловлено следующими конкретными механизмами:
а) амплификация генов (увеличение количества их копий);
б) хромосомные мутации – транслокации;
в) влияние вирусных промоторов и усилителей (так действуют ретровирусы, не имеющие в своем составе онкогена);
г) влияние мигрирующих генов самой клетки (транспозонов).
III. Качественные изменения протоонкогена, вызывающие образование видоизмененного продукта. Эти изменения, как правило, обусловлены точечными мутациями протоонкогена.
Что такое антионкогены?
Антионкогены – это клеточные гены, продукты которых вызывают репрессию протоонкогенов.
Потеря антионкогенов (делеция) или мутации в них, приводящие к образованию неактивных продуктов, могут иметь своим следствием дерепрессию протоонкогенов и трансформацию клетки, т. е. образование злокачественной опухоли.
Какие молекулярные механизмы могут лежать в основе вирусного онкогенеза?
I. Продукты вирусного онкогена нарушают регуляцию клеточного деления и таким образом вызывают трансформацию клетки. Такой механизм получил название эпигеномного. Он реализуется в случае действия вирусов, содержащих в своем геноме онкогены. С этим механизмом, в частности, связано влияние на клетки остротрансформирующих ретровирусов.
II. Под действием промоторов и усилителей вирусов, внедрившихся в геном клетки, происходит активация собственных протоонкогенов, и они превращаются в клеточные онкогены, трансформирующие клетку. Это так называемый мутационный механизм вирусного канцерогенеза. Он проявляется при действии вирусов, лишенных онкогенов, в частности, медленнотрансформирующих ретровирусов (рис. 57).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
С какими молекулярными механизмами может быть связан канцерогенез, вызванный действием химических и физических факторов?
При действии химических и физических канцерогенных факторов возможны следующие молекулярные изменения, приводящие к превращению клетки в опухолевую.
1. Точечные мутации протоонкогенов.
2. Мутации антионкогенов, регулирующих экспрессию протоонкогенов.
3. Хромосомные аберрации.
4. Образование дефектных вирусов, вследствие чего они получают онкогенные свойства,
5. Влияние на системы естественной и специфической противоопухолевой резистентности, в частности, развитие состояния иммунодепрессии.
Таким образом, значение химических и физических факторов как факторов канцерогенеза может состоять в том, что они влияют: а) на клетки, вызывая образование клеточных онкогенов из протоонкогенов (мутационный механизм канцерогенеза); б) на вирусы, изменяя их структуру и свойства; в) на организм в целом, нарушая механизмы противоопухолевой защиты.
Назовите особенности роста злокачественных опухолевых клеток в условиях in vitro.
1. Отсутствие контактного торможения.
Нормальные клетки в культуре делятся до тех пор, пока не образуется монослой, покрывающий дно сосуда. При этом деление прекращается (контактное торможение).
Опухолевые клетки размножаются все время, образуя многослойную структуру (контактное торможение отсутствует).
2. Способность к делению без прикрепления к какой-либо поверхности. Опухолевые клетки, в отличие от нормальных, могут делиться, плавая в жидкости и сохраняя сферическую форму.
3. Для роста опухолевых клеток не обязательно наличие в среде сыворотки крови.
Деление нормальных клеток требует наличия в культуральном растворе не только питательных веществ и кислорода, но и сыворотки крови в концентрации от 10 до 30 %. Считают, что последняя содержит белки, которые являются факторами роста для нормальных клеток.
4. Иммортилизация (бессмертие) – отсутствие предела клеточного деления.
Нормальные клетки в культуре после определенного числа пересадок из сосуда в сосуд постепенно утрачивают способность к делению, культура стареет и клетки в конце концов погибают. Существует так называемый лимит Хейфлика – генетически запрограммированное максимальное количество делений, которое может осуществить клетка.
В опухолевых клетках лимит Хейфлика отсутствует, их деление при создании соответствующих условий не имеет предела.
Назовите основные особенности роста злокачественных опухолей in vitro.
1. Моноклональность происхождения. Опухоль растет «сама из себя», т. е. происходит из одной трансформированной клетки. Другие рядом расположенные клетки в процесс опухолевого перерождения не вовлекаются.
2. Автономность роста – независимость роста опухоли от регуляторных влияний организма (нервной системы, гормонов, факторов роста, ингибиторов пролиферации). Для некоторых опухолей такая автономность не абсолютна, а относительна.
3. Анаплазия – приобретение опухолевыми клетками свойств, характерных для эмбрионального этапа развития организма. Другими словами, опухолевые клетки своими структурными, функциональными, биохимическими, иммунологическими свойствами напоминают эмбриональные клетки.
4. Появление в опухолевых клетках большого количества хромосомных аберраций. В клетках злокачественной опухоли закономерно встречаются такие виды хромосомных нарушений, как транслокация, делеция, инверсия, дупликация (подробно см. разд. 6).
5. Опухолевая прогрессия (см. вопр. 16.19 и 16.20).
6. Инвазивностъ.
7. Метастазирование.
С какой скоростью растут злокачественные опухоли? Какими факторами она определяется?
Теоретические расчеты показали, что при условии, когда все опухолевые клетки постоянно делятся, можно выделить два периода развития опухоли.
Первый – это период от появления одной опухолевой клетки до образования опухоли, которая содержит 109 клеток. Для этого необходимо 30 удвоений, т. е. 90 суток, Масса такой опухоли составляет приблизительно 1 г – это минимальная по величине опухоль, которую можно обнаружить в организме с помощью современных методов исследования.
Второй период – это период, во время которого количество клеток в опухоли возрастает от 109 до 1012. Для этого необходимо только 10 удвоений, т. е. 30 суток. Масса опухоли в конце второго периода должна составлять около 1 кг – это максимально возможная по величине злокачественная опухоль, еще совместимая с жизнью.
Однако в естественных условиях скорость роста опухоли значительно меньше, потому что не все клетки делятся, а многие погибают. На скорость роста злокачественной опухоли влияют следующие факторы.
1. Продолжительность митотического цикла опухолевых клеток. Для большинства из них она составляет от 20 до 60 ч.
2. Величина пролиферативного пула (ростовой фракции) – показателя, отражающего процент клеток опухоли, которые пребывают в состоянии деления. В некоторых опухолях он достигает 30 %.
3. Скорость гибели опухолевых клеток. Она довольно большая. Есть опухоли, в которых на 100 вновь образованных клеток приходится 80–90 погибших.
Причинами гибели клеток в опухоли являются: а) дефицит питательных веществ; б) высокая чувствительность к действию повреждающих факторов; в) уничтожение защитными противоопухолевыми системами организма.
Какими нарушениями обмена веществ характеризуются злокачественные опухоли?
I. Нарушения белкового обмена. В клетках злокачественной опухоли извращается биосинтез белков: исчезают многие собственные белки, в частности, некоторые поверхностные антигены, в то же время появляются не свойственные клеткам белки вирусного и эмбрионального происхождения, ферменты эктопического синтеза гормонов. В опухолевой ткани уменьшается интенсивность катаболизма белков, нарушается образование некоторых необходимых опухоли аминокислот, в частности L-аспарагина. Поскольку опухоль интенсивно поглощает из крови огромное количество аминокислот, ее называют «ловушкой» азота.
II. Нарушения углеводного обмена. Для злокачественной опухоли характерны низкая интенсивность тканевого дыхания, высокая активность гликолиза, ослабленный эффект Пастера. В связи с этим опухоль нуждается в больших количествах глюкозы. Поглощая ее из крови, она «обкрадывает» организм, что может быть причиной развития гипогликемии. В связи с этим злокачественную опухоль называют «ловушкой» глюкозы.
III. Нарушения жирового обмена. В опухолевой ткани уменьшается синтез жирных кислот из глюкозы и ацетата. Все необходимые липиды опухоль получает из крови, поглощая липопротеины очень низкой плотности и комплексы альбуминов с жирными кислотами.
Что такое инвазивность опухоли? Как злокачественные клетки прорастают в окружающую ткань?
Инвазивность – это способность злокачественной опухоли прорастать в окружающие ткани.
Основу инвазии составляют три процесса.
1. Прикрепление опухолевых клеток к коллагеновым волокнам интерстициальной ткани. Это происходит благодаря наличию на поверхности опухолевых клеток рецепторов к фибронектину, что способствует образованию «фибронектиновых мостиков» между клетками опухоли и коллагеном I и III типов.
2. Деградация интерстициальной соединительной ткани. После прикрепления к коллагену опухолевые клетки активируются и начинают выделять ферменты: коллагеназы I и III типов, эластазу, катепсины, плазмин. Все они подвергают гидролитическому расщеплению волокнистые структуры соединительной ткани и компоненты основного межуточного вещества. Этим создается путь для миграции клеток, для продвижения их в здоровую ткань.
3. Собственно миграция опухолевых клеток. Давление, создаваемое в процессе деления, направляет опухолевые клетки в претерпевшую изменения интерстициальную ткань. Кроме того, часть клеток опухоли имеет собственную подвижность и обладает свойством хемотаксиса. Их хемотаксис стимулируется продуктами деградации соединительной ткани.
Что такое метастазирование? Как оно осуществляется?
Метастазирование – это способность злокачественной опухоли давать вторичные опухолевые узлы (метастазы) в отдаленных от первичной опухоли частях организма.
Процесс метастазирования состоит из трех этапов.
I. Выход опухолевых клеток из ткани в лимфатические или кровеносные сосуды – интравазация. Этому предшествует прикрепление опухолевых клеток к компонентам базальной мембраны сосудов. В основе такого прикрепления лежит образование «ламининовых мостиков» между поверхностью клеток опухоли и коллагеном IV типа базальной мембраны. Гликопротеид ламинии является компонентом межуточного вещества базальной мембраны. Некоторые наиболее злокачественные клетки сами способны продуцировать это вещество. Ламинин, с одной стороны, взаимодействует с так называемыми ламининовыми рецепторами опухолевых клеток, а с другой, – с химическими группами коллагена IV типа.
II. Транспорт опухолевых клеток лимфой и кровью – диссеминация. Из клеток опухоли, проникших в сосуды, образуются опухолевые эмболы. Их образование связано с агрегацией опухолевых клеток. В этом процессе обязательно участвуют тромбоциты.
III. Выход опухолевых клеток из сосудов в ткани и образование вторичных очагов (метастазов) – экстравазация. Для локализации метастазов имеют значение местонахождение первичной опухоли, путь метастазирования (лимфогенный или гематогенный), рецепторное взаимодействие опухолевых клеток с эндотелием сосудов. Последним, в частности, объясняется факт специфической локализации метастазов некоторых опухолей (рака простаты в кости, бронхокарциномы в головной мозг и надпочечники, нейробластомы в печень и т. д.).
Как влияет опухоль на организм в целом? Почему развивается раковая кахексия?
Развитие злокачественной опухоли может проявляться тремя группами общих нарушений в организме.
I. Раковая кахексия – общее истощение. Характеризуется резким уменьшением массы тела, слабостью, отсутствием аппетита, анемией. Возникновение раковой кахексии объясняют следующими явлениями:
а) опухоль захватывает из крови большие количества глюкозы («ловугика глюкозы»), в результате чего развивается гипогликемия и происходит энергетическое «обкрадывание» организма;
б) опухоль захватывает из крови большие количества аминокислот («ловушка азота»). Происходит пластическое «обкрадывание» организма;
в) из погибающих опухолевых клеток в кровь поступают токсические продукты – токсогормоны. Они обусловливают ..явления общей интоксикации;
г) из опухолевых клеток выходит много недоокисленных продуктов – развивается негазовый ацидоз;
д) в результате выхода ферментов из погибших опухолевых клеток в кровь развивается ферментемия;
е) при локализации опухоли в пищеварительном канале нарушаются функции пищеварительной системы.
II. Общие проявления, связанные с местными изменениями тканей. К этой группе относятся образование язв, вторичные инфекции, кровотечения, болевой синдром.
III. Паранеопластические синдромы. Они часто сопровождают развитие опухолей, однако их патогенез и связь со злокачественным опухолевым ростом остаются не выясненными.
К этой группе относятся: а) эндокринопатии; б) гиперкальциемия; в) нервно-мышечный синдром (миастения, нарушения центральной и периферической нервной системы); г) дерматологические нарушения; д) поражения костей и суставов; е) сосудистые и гематологические нарушения (тромбозы, анемия, лейкемоидная реакция).
Большой вклад в изучение сложных механизмов влияния опухоли на организм принадлежит Р. Е. Кавецкому – ученику А. А. Богомольца.
Какие факторы организма влияют на развитие злокачественных опухолей?
Развитие опухоли определяется не только свойствами самих опухолевых клеток, но и влиянием организма на этот процесс. Наибольшее значение имеют:
а) васкуляризация опухоли. Показано, что максимальная удаленность опухолевых клеток от просвета кровеносных сосудов не может быть больше 1–2 мм. Если расстояние превышает эту величину, клетки опухоли погибают.
В злокачественную опухоль, как правило, интенсивно прорастают кровеносные сосуды. Это связано с тем, что опухолевые клетки освобождают так называемый ангиогенетический фактор (атиогенин), который стимулирует рост капилляров и размножение эндотелиальных клеток;
б) гормоны. Хотя опухолевый процесс является автономным, есть, однако, опухоли, которые проявляют высокую гормоночувствительность. Это, в частности, рак молочной железы, матки, яичников, предстательной железы. Одни гормоны усиливают рост указанных опухолей, другие тормозят;
в) состояние механизмов противоопухолевой защиты организма.
Какие механизмы противоопухолевой защиты существуют в организме?
I. Механизмы естественной неспецифической резистентности организма к опухолям. Не имеют иммунологической специфичности и не требуют предварительной иммунизации. Они осуществляются следующими клетками:
а) NK-клетками (естественными киллерами). Это большие гранулярные лимфоциты, являющиеся разновидностью 0-лимфоцитов. Они распознают опухолевые клетки и уничтожают их;
б) LAK-клетками (лимфокин-активированными киллерами). Они, как и NK-клетки, осуществляют цитолиз опухолевых клеток;
в) макрофагами. Уничтожение клеток опухоли макрофагами осуществляется с помощью фагоцитоза и механизмов внеклеточной цито-токсичности.
Механизмы естественной неспецифической противоопухолевой защиты эффективны, если количество опухолевых клеток в организме не превышает 103.
II. Реакции приобретенного (специфического) противоопухолевого иммунитета. Обусловлены специфическими опухолевыми антигенами и включают в себя как клеточные, связанные с функцией Т-лимфоцитов, так и гуморальные, связанные с образованием антител, иммунные реакции.
Указанные реакции эффективны, если количество клеток в опухоли составляет от 103 до 106. Если же их количество превышает 106, то развивается состояние иммунологической депрессии и описанные выше механизмы противоопухолевой защиты подавляются.
Назовите основные патогенетические подходы к лечению опухолей.
1. Хирургическое удаление. 2. Лучевая терапия (использование радиоактивного облучения). 3. Химиотерапия. 4. Иммунотерапия. 5. Повышение неспецифической резистентности (например, введение БЦЖ).
Нарушения энергетического обмена
Что такое доклеточные и внутриклеточные нарушения энергетического обмена?
Доклеточными называют расстройства энергетического обмена, связанные с нарушениями обеспечения клеток питательными веществами и кислородом. Это голодание и гипоксия.
При внутриклеточных расстройствах энергетического обмена доставка питательных веществ и кислорода не страдает, а нарушается их использование клетками.
Назовите причины нарушения снабжения клеток питательными веществами.
1. Полное отсутствие пищи или дефицит питательных веществ в ней.
2. Нарушение процессов пищеварения и всасывания.
3. Нарушение мобилизации питательных веществ из депо (например, поражения печени, расстройства нервно-гуморальной регуляции жирового обмена).
4. Нарушение транспорта питательных веществ кровью (общие и местные расстройства кровообращения).
5. Нарушение диффузии питательных веществ в тканях.
6. Потеря питательных веществ или их использование не по назначению (протеинурия, глюкозурия, ожоговая болезнь, злокачественные опухоли).
Какие нарушения химического состава крови свидетельствуют о нарушениях снабжения клеток питательными веществами?
1. Гипогликемия – уменьшение концентрации глюкозы в крови.
2. Гиполипацидемия и гиполипопротеинемия – уменьшение содержания в крови свободных жирных кислот и липопротеинов.
3. Гипопротеинемия и гипоаминоацидемия – уменьшение содержания белков и свободных аминокислот в крови.
Назовите причины внутриклеточных нарушений энергетического обмена.
1. Нарушение транспорта питательных веществ через клеточную мембрану (например, глюкозы при сахарном диабете).
2. Нарушения центральных внутриклеточных катаболических путей.
3. Расстройства процессов биологического окисления в митохондриях.
4. Разобщение процессов окисления и фосфорилирования.
5. Нарушение транспорта АТФ из митохондрий к местам использования.
6. Нарушение использования энергии АТФ.
Нарушения каких центральных внутриклеточных катаболических путей могут приводить к расстройствам энергообеспечения клеток?
1. Угнетение гликолиза.
2. Нарушения цикла Кребса.
3. Расстройства пентозного цикла.
4. Угнетение (-окисления жирных кислот.
5. Нарушения процессов дезаминирования и окисления аминокислот.
Назовите основные причины нарушений центральных катаболических путей в клетках.
I. Уменьшение содержания витаминов и витаминоподобных веществ в клетках (витаминная недостаточность).
II. Приобретенное уменьшение активности ферментов: а) уменьшение активности отдельных молекул ферментов (действие метаболических ядов); б) уменьшение количества молекул ферментов (расстройства белоксинтетической функции клеток).
III. Наследственно обусловленные энзимопатии. Описаны многочисленные генетические дефекты ферментов гликолиза, пентозного цикла, катаболических превращений аминокислот. Сегодня не известны какие-либо энзимопатии, затрагивающие цикл Кребса и (-окисление жирных кислот.
IV. Дефицит АТФ. АТФ используется клеткой для активации субстратов, которые поступают в центральные катаболические пути (например, фосфорилирование глюкозы и фруктозе-6-фосфата, активация жирных кислот). Дефицит АТФ создает «порочный круг» – он нарушает катаболические превращения питательных веществ, что ведет к нарушению ресинтеза АТФ. Это, в свою очередь, усугубляет дефицит макроэргических соединений.
Какие причины могут вызывать развитие витаминной недостаточности в клетках?
Развитие витаминной недостаточности в клетках вызывают:
а) гипо- и авитаминозы;
б) нарушение транспорта витаминов в клетку;
в) нарушения превращения витаминов в коферменты;
г) нарушения образования холоферментов – комплексов коферментов с апоферментами.
Назовите основные причины нарушения биологического окисления в митохондриях клеток.
1. Дефицит коферментов: НАД, ФМН, убихинона.
2. Дефицит микроэлементов: Ре (входит в состав железосерных центров НАДН-дегидрогеназного комплекса и цитохромов) и Си (входит в состав цитохромоксидазы).
3. Блокада транспорта электронов по дыхательной цепи (действие ядов – ротенона, антимицина А, амитала, цианидов, оксида углерода (II), сероводорода; рис. 58).
4. Нарушение акцепторного контроля дыхания (АДФ не контролирует скорость транспорта электронов по дыхательной цепи).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Что такое разобщение окисления и фосфорилирования? Каковы его механизмы?
Разобщение окисления и фосфорилирования – это состояние, при котором энергия, освобождающаяся в процессе транспорта электронов по дыхательной цепи, не способна аккумулироваться в макроэргических связях АТФ и поэтому выделяется в виде теплоты.
Для этого состояния характерны уменьшение ресинтеза АТФ и увеличение потребления кислорода клетками.
В основе разобщения окисления и фосфорилирования могут лежать следующие механизмы:
а) уменьшение градиента концентраций ионов водорода между матриксом митохондрий и цитоплазмой;
б) уменьшение трансмембранного электрического потенциала на внутренней митохондриальной мембране;
в) нарушения АТФ-синтетазного ферментного комплекса;
г) использование энергии градиента концентраций ионов водорода не на синтез АТФ, а на другие цели (транспорт ионов кальция из цитоплазмы в митохондрии, транспорт фосфата, АДФ, АТФ и др.).
При нарушении каких биохимических реакций уменьшается ресинтез АТФ в клетках?
Образование АТФ в клетках уменьшается при угнетении: а) гликолитического (субстратного) фосфорилирования:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
б) окислительного фосфорилирования в митохондриях:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
в) креатинкиназной реакции:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
г) аденилаткиказной реакции:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
д) нуклеозиддифосфокиназной реакции:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
Какие последствия для клетки вызывает дефицит АТФ?
Дефицит АТФ в клетке приводит к:
1. Нарушению механической работы – сокращения контрактильных структур клеток. Это проявляется расстройствами элементарных клеточных функций: сокращения, миграции, экзо- и эндоцитоза, клеточного деления, движения ресничек, жгутиков (рис. 59).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
2. Нарушению осмотической работы – процессов активного транспорта ионов. При дефиците АТФ страдают механизмы как первичного, так и вторичного активного транспорта: натрий-калиевый и кальциевый насосы, натрий-кальциевый и натрий-водородный обменные механизмы. Это вызывает нарушения внутриклеточного гомеостаза и повреждение клеток.
3. Нарушению химической работы – биосинтеза веществ. Следствием этого является нарушение самообновления и самовоспроизведения клеток, механизмов их долговременной адаптации к действию факторов окружающей среды. В конечном итоге происходит медленная гибель клеток.
4. Нарушению реакций клеточного метаболизма.
Какие нарушения метаболизма в клетках могут быть связаны с первичным дефицитом АТФ?
В условиях дефицита АТФ нарушаются не только реакции биосинтеза веществ (анаболизм), но и реакции их расщепления (катаболизм).
Это связано с тем, что при дефиците АТФ непосредственно нарушаются: а) активация субстратов (фосфорилирование) и вовлечение их в катаболические пути (гликолиз, (-окисление); б) активация многих ферментов, осуществляемая протеинкиназами; в) образование циклического АМФ.
Приведите примеры «порочных кругов» в развитии энергодефицитного состояния клеток.
Уменьшение содержания АТФ в клетке приводит к угнетению функции Ca-насосов, вследствие чего увеличивается концентрация ионов кальция в цитоплазме. Это вызывает разобщение окисления и фосфорилирования – в результате дефицит АТФ возрастает (см. разд. 11).
Недостаточность АТФ в клетке является причиной нарушений ее белоксинтетяческих функций. Страдает синтез всех белков, в том числе и белков-ферментов. Это ведет к нарушению катаболических превращений питательных веществ в клетке и процессов биологического окисления – дефицит АТФ увеличивается (рис. 60).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Что такое основной обмен?
Основной обмен – это минимальные энергетические затраты организма, определяемые утром в состоянии полного покоя, натощак (через 12–14 ч. после последнего приема пищи), в условиях температурного комфорта (t = 18–20°С, влажность воздуха – 60–80 %, скорость его движения – 0.1–0.2 м/с).
Какие внешние и внутренние факторы влияют на величину основного обмена?
Внешние факторы: а) климатические условия; б) время суток; в) высота над уровнем моря; г) характер питания; д) характер производственной деятельности.
Внутренние факторы: а) рост и масса тела; б) площадь поверхности тела; в) возраст; г) пол.
Приведите примеры увеличения и уменьшения основного обмена в условиях патологии.
Увеличение основного обмена характерно для гиперфункции щитовидной железы, аденогипофиза, половых желез.
Уменьшение основного обмена регистрируется при гипофункции щитовидной железы, аденогипофиза, половых желез; при хронической недостаточности коры надпочечников при голодании.
Голодание
Дайте определение понятия «голодание».
Голодание – это типический патологический процесс, возникающий вследствие полного отсутствия пищи или недостаточного поступления в организм питательных веществ, а также в условиях резкого нарушения состава пищи и ее усвоения.
Как классифицируют голодание?
По происхождению выделяют физиологическое, патологическое и лечебное голодание. Физиологическое голодание характерно для некоторых видов животных во время зимней (сурки, суслики) или летней (пресмыкающиеся) спячки.
В зависимости от содержания выделяют следующие виды голодания.
1. Полное голодание: а) с употреблением воды; б) без употребления воды (абсолютное).
2. Неполное голодание (недоедание).
3. Частичное голодание (качественное).
На какие периоды делят патогенез полного голодания с употреблением воды?
I. Период неэкономной траты энергии. II. Период максимального приспособления, III. Терминальный период.
Чем характеризуется период неэкономной траты энергии?
Его продолжительность – 2–4 суток. Характерно сильное чувство голода, обусловленное возбуждением пищевого центра. При полном голодании оно продолжается до 5-ти суток, а потом исчезает. Происходит быстрое падение массы тела (исхудание). Основным источником энергии в этот период являются углеводы, о чем свидетельствует величина дыхательного коэффициента, равная 1.0. Возникает гипогликемия, которая. усиливает выделение глюкокортикоидов корой надпочечников. Следствием этого являются усиление катаболизма белков в периферических тканях, в частности мышечной, и активация глюконеогенеза в печени.
Основной обмен сначала несколько увеличивается, а затем постепенно уменьшается и становится на 10–20 % меньше исходного. Развивается отрицательный азотистый баланс.
Что характерно для второго периода голодания – периода максимального приспособления?
Средняя его продолжительность – 40–50 суток. Темпы уменьшения массы тела замедляются и составляют 0.5-1 % в сутки. Чувство голода исчезает. Основным источником энергии являются жиры, о чем свидетельствует величина дыхательного коэффициента, равная 0.7.
Гипогликемия увеличивает поступление в кровь липолитических гормонов (адреналина, глюкокортикоидов, глюкагона). Вследствие этого происходит мобилизация жира из депо – развивается гиперлипацидемия. Она, в свою очередь, является причиной усиленного образования кетоновых тел в печени. Возникающая кетонемия может приводить к негазовому ацидозу.
Основной обмен в этот период на 10–20 % ниже исходного уровня. Азотистый баланс отрицательный.
Каковы потери в массе разных органов и тканей во втором периоде голодания?
Потеря массы во втором периоде голодания составляет: жировая ткань – 97 %, селезенка – 60 %, печень – 54 %, семенники – 40 %, мышцы – 31 %, кровь – 26 %, почки – 26 %, нервная система – 4 %, сердце – 3,6 %.
Дайте характеристику третьего периода голодания.
Этот период называют терминальным, потому что он предшествует смерти. Его продолжительность – 2–3 суток. Происходит интенсивный распад тканей, развивается интоксикация. Основным источником энергии являются белки, о чем свидетельствует величина дыхательного коэффициента, равная 0,8. Увеличивается выделение с мочой азота, калия, фосфатов (признаки деструкции клеток и тканевых белков).
Смерть наступает при уменьшении массы тела до 50 % от исходной.
Какие факторы определяют максимально возможную продолжительность полного голодания с употреблением воды?
I. Эндогенные факторы: а) вид животного; б) возраст; в) пол;
г) количество и качество жировых и белковых резервов организма;
д) общее функциональное состояние организма; е) мышечная работа.
Все указанные факторы влияют на продолжительность голодания, изменяя величину основного обмена. Чем выше уровень основного обмена, тем меньше продолжительность голодания, и наоборот.
II. Экзогенные факторы. Это факторы внешней среды, которые увеличивают энергозатраты организма. К ним относятся: а) низкая температура окружающей среды; б) высокая влажность воздуха; в) большая скорость движения воздуха.
Как рассчитать максимально возможную продолжительность полного голодания с употреблением воды?
Для такого расчета нужно помнить, что, во-первых, взрослый организм погибает при потере 50 % исходной массы тела и, во-вторых, потеря массы во втором, самом продолжительном периоде голодания составляет 0.5–1 % в сутки.
Так, если исходная масса тела равна 70 кг, то смерть наступает при потере 35 кг. При условии, что в сутки теряется 0.5 % исходной массы (0.35 кг), максимально возможная продолжительность II периода, а следовательно и голодания в целом, составляет 100 дней.
Что такое абсолютное голодание? В чем его особенность?
Абсолютным называют полное голодание без употребления воды. Его продолжительность в 2–3 раза меньше, чем продолжительность полного голодания с водой.
При абсолютном голодании происходит усиленное расщепление жиров для образования эндогенной (оксидационной воды), в результате чего быстро развивается кетонемия и негазовый ацидоз. Тяжесть протекания абсолютного голодания обусловлена также накоплением большого количества конечных продуктов обмена и других токсических продуктов, для выведения которых из организма нужна вода.
Назовите особенности неполного голодания.
Неполное голодание (энергетическая недостаточность) развивается, когда энергетическая ценность пищи не удовлетворяет энергетические потребности организма.
Неполное голодание от полного отличают следующие особенности: 1) продолжительность (неполное голодание может длиться месяцы, годы); 2) более выраженные деструктивные изменения в тканях;
3) более значительное уменьшение основного обмена (на 30–40 %);
4) развитие выраженных отеков вследствие уменьшения содержания белков в плазме крови; 5) большого падения массы тела не происходит из-за задержки жидкости в организме; 6) восстановить жизнедеятельность систем организма после неполного голодания намного труднее.
Что такое белково-энергетическая недостаточность? Приведите примеры.
Белково-энергетическая недостаточность – это состояние, возникающее как результат сочетания неполного и качественного белкового голодания.
Примерами являются:
а) алиментарная дистрофия. Описана в осажденном Ленинграде во время второй мировой войны. В ее патогенезе кроме белковой и энергетической недостаточности имеют значение и дополнительные факторы: холод, физическое утомление, нервно-психическое напряжение;
б) алиментарный маразм. Развивается у детей до одного года жизни. На первое место выступает энергетическая недостаточность;
в) квашиоркор. Развивается у детей в возрасте 3–6 лет. Главным в патогенезе является белковая недостаточность. Энергетический дефицит компенсируется избыточным потреблением углеводов.
Какими клиническими синдромами проявляется белково-энергетическая недостаточность?
I. Недостаточное поступление в организм белков приводит к нарушению белоксинтетической функции печени. Это является причиной гипопротеинемии, которая, в свою очередь, обусловливает развитие онкотических отеков.
II. Энергетическая недостаточность является причиной уменьшения основного обмена. Это проявляется снижением температуры тела (гипотермией).
III. Атрофические синдромы. Их развитие связано с нарушениями пластического и энергетического обеспечения клеток.
Какими нарушениями физиологических функций проявляются строфические изменения в органах и тканях при белково-энергетической недостаточности ?
Атрофические изменения развиваются во всех тканях, органах и системах организма.
Проявлением атрофических изменений в ЦНС является замедление умственного развития, в пищеварительной системе – расстройства всасывания и диарея, в сердечно-сосудистой системе – гипотензия, в иммунной системе – уменьшение синтеза антител и повышение чувствительности к инфекциям, в красном костном мозге – развитие анемии, в скелетных мышцах – гиподинамия и мышечная слабость, в костях – задержка роста скелета.
Что такое частичное (качественное) голодание? Назовите его виды.
Частичным (качественным) голоданием называют недостаточное поступление с пищей одного или нескольких питательных веществ при нормальной энергетической ценности пищи.
Видами частичного голодания являются белковое, жировое, углеводное, витаминное, минеральное, водное голодание.
Гипоксия
Дайте определение понятия «гипоксия».
Гипоксия (кислородное голодание) – это типический патологический процесс, возникающий вследствие недостаточного снабжения тканей кислородом или в результате нарушения его использования клетками.
Как классифицируют кислородное голодание?
I. Этиологическая классификация', а) гипоксическая (экзогенная); б) дыхательная (респираторная); в) сердечно-сосудистая (циркуляторная); г) кровяная (гемическая); д) тканевая (гистотоксическая) гипоксия.
II. По темпам развития и длительности выделяют: а) молниеносную; б) острую; в) подострую и г) хроническую гипоксию.
III. В зависимости от распространенности процесса гипоксия может быть общей и местной.
В каких биохимических процессах, протекающих в организме, используется кислород?
I. Тканевое (клеточное) дыхание. Осуществляется в митохондриях клеток при участии дегидрогеназ и других компонентов дыхательной цепи, обеспечивающих транспорт электронов от субстрата на кислород. Основная функция тканевого дыхания – извлечение энергии питательных веществ и аккумулирование ее в макроэргических связях АТФ (окислительное фосфорилирование).
На эти процессы клетками используется не менее 90 % поглощаемого кислорода.
II. Микросомальное окисление. Осуществляется в эндоплазматическом ретикулуме клеток. Особенно интенсивно протекает в печени и некоторых эндокринных железах (надпочечниках, половых железах).
Катализаторами микросомального окисления являются ферменты оксигеназы, которые присоединяют кислород непосредственно к субстрату. В зависимости от количества присоединяемых атомов кислорода различают монооксигеназы и диоксигеназы. Первые обеспечивают реакции гидроксилирования (образование стероидных гормонов, превращение пролина в оксипролин), вторые – реакции детоксикации в печени.
III. Пероксидгенерирующне реакции. Осуществляются в пероксисомах, а также в гранулах нейтрофилов и макрофагов. Их катализаторами являются ферменты оксидазы, обеспечивающие образование гидропероксидов целого ряда соединений и пероксида водорода.
Указанные процессы имеют значение в катаболизме некоторых соединений (аминокислот, пуринов), а в лейкоцитах являются одним из механизмов бактерицидности.
IV. Пероксидное окисление липидов (см. разд. 11). В норме интенсивность этого процесса незначительна. Он существенно активизируется при повреждении клеток.
Какие механизмы могут лежать в основе уменьшения напряжения кислорода в тканях?
1. Уменьшение доставки кислорода кровью.
2. Нарушение диффузии кислорода от кровеносных капилляров к клеткам.
3. Усиленное использование кислорода клетками.
Назовите причины уменьшения доставки кислорода кровью.
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
где 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, – содержание кислорода в артериальной крови; (Q – объемная скорость кровотока.
Причинами нарушения доставки кислорода кровью могут быть:
а) уменьшение содержания кислорода в артериальной крови;
б) уменьшение объемной скорости кровотока в ткани (нарушение кровоснабжения);
в) нарушение отдачи кислорода гемоглобином (нарушение диссоциации оксигемоглобина).
Чем может быть обусловлено уменьшение содержания кислорода в артериальной крови?
13 EMBED Equation.DSMT4 1415;
где 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 – содержание кислорода в артериальной крови; [Hb] – концентрация гемоглобина в крови; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 – насыщение гемоглобина кислородом; 1.34 – число Хюфнера.
Причиной уменьшения содержания кислорода в артериальной крови могут быть:
а) уменьшение концентрации гемоглобина, способного связывать кислород (уменьшение кислородной емкости крови). Это может быть обусловлено либо анемией (уменьшается общее содержание гемоглобина), либо инактивацией гемоглобина;
б) уменьшение насыщения гемоглобина кислородом. Закономерно возникает при уменьшении напряжения кислорода в артериальной крови ниже 60 мм рт. ст.
Какие изменения могут уменьшать объемную скорость кровотоко в тканях и приводить к гипоксии?
Поскольку
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
где Q – объемная скорость кровотока; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 – артериальное давление в начале, а 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 венозное давление в конце перфузируемой области; 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 – псрфузионнос давление; R – гемодинамическое сопротивление, то уменьшение кровоснабжения тканей может быть обусловлено следующими группами причин.
I. Уменьшение перфузионного давления в сосудах органа или ткани: а) уменьшение артериального давления; б) увеличение венозного давления.
II. Увеличение гемодинамического сопротивления сосудов данной области: а) сужение сосудов; б) повышение вязкости кропи.
Какие факторы вызывают сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина?
Кривая диссоциации оксигемоглобина отражает зависимость между напряжением кислорода в артериальной крови и насыщением гемоглобина кислородом (рис. 61).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Сдвиг рассматриваемой кривой влево происходит при: а) снижении температуры; б) алкалозе: в) гинокапнии; г) уменьшении в эритроцитах содержания 2,3-дифосфоглицерата; д) отравлениях оксидом углерода (II); е) появлении наследственно обусловленных патологических форм гемоглобина, которые не отдают кислород тканям.
При сдвиге кривой влево гемоглобин легче присоединяет кислород в капиллярах легких, но хуже отдает его тканям.
Причиной сдвига кривой диссоциации оксигемоглобина вправо могут быть: а) повышение температуры; б) ацидоз; и) гинеркамния; г) увеличение содержания в эритроцитах 2,3-дифосфоглицсрата. Влияние ацидоза и гиперкапнии на диссоциацию оксигемоглобина известно как эффект Бора.
При сдвиге кривой вправо гемоглобин хуже присоединяет кислород в капиллярах легких, но лучше отдает его тканям. С этим, в частности, связано защитно-компенсаторное значение эффекта Бора при кислородном голодании.
Какие факторы вызывают нарушение диффузии кислорода в тканях?
В соответствии с законом Фика
13 EMBED Equation.DSMT4 1415,
где m – количество диффундируемого газа (диффузионный поток); k – коэффициент диффузии; S – общая площадь поверхности, через которую осуществляется диффузия; l – расстояние диффузии; (P1–P2) – разность между напряжением O2 в капиллярах и клетках.
Отсюда, причинами нарушения диффузии кислорода в тканях могут быть:
1) уменьшение коэффициента диффузий кислорода (например, при отложениях в ткани липидов, гиалина, амилоида, солей кальция);
2) уменьшение общей площади поверхности кровеносных капилляров при уменьшении их количества;
3) увеличение диффузионного расстояния (например, при отеке);
4) уменьшение напряжения кислорода в капиллярах;
5) увеличение напряжения кислорода в клетках.
Что такое гипоксия нагрузки?
Гипоксия нагрузки – это кислородное голодание, возникающее при увеличении функциональной нагрузки. Оно связано с усиленным использованием кислорода клетками. При этом доставка кислорода тканям может возрастать.
Если все же доставка кислорода не покрывает его усиленное использование клетками, напряжение кислорода в тканях падает и развивается гипоксия.
Что такое гипоксическая гипоксия? Когда она возникает.
Гипоксической (экзогенной) называют гипоксию, -причиной которой является уменьшение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе.
Гипоксическая гипоксия может наступать при: а) снижении атмосферного давления (при подъеме на высоту в горы); б) уменьшении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе (работа в шахтах, неисправность систем кислородного обеспечения в летательных аппаратах, на подводных лодках, в скафандрах).
Назовите патогенетические факторы развития горной болезни.
Горная болезнь возникает при подъеме неадаптированного организма в горы. Она является примером подострой и хронической гипоксии.
Ведущее значение в патогенезе горной болезни имеет уменьшение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе (гипоксическая гипоксия).
Кроме того, при подъеме в горы патогенное действие оказывают и другие факторы, в частности, уменьшение собственно атмосферного давления (синдром декомпрессии), солнечная радиация, понижение температуры внешней среды, сухость вдыхаемого воздуха, увеличение физической нагрузки.
Какие зоны выделяют при подъеме в горы с учетом признаков развивающейся гипоксии?
I. Нейтральная зона (высота от 0 до 2000 м над уровнем моря). Функции организма не страдают.
II. Зона полной компенсации (высота от 2000 до 4000 м над уровнем моря). Отмечается увеличение частоты пульса, дыхания, повышение артериального давления. В то же время уменьшается физическая и умственная работоспособность, развивается эйфория, нарушается тонкая координация движений, ослабляется внимание.
III. Зона неполной компенсации (высота от 4000 до 6000 м над уровнем моря). Развиваются тяжелые, но обратимые изменения. Тахикардия сменяется брадикардией, падает артериальное давление, дыхание становится частым и поверхностным, иногда развивается дыхание Чейна – Стокса, характерны сонливость, вялость, тошнота.
IV. Критическая зона (свыше 7000 м над уровнем моря). Развиваются необратимые изменения и смерть. Артериальное давление падает до 0, пульс становится нитевидным, появляется терминальное дыхание, человек теряет сознание, развиваются судороги и наступает смерть.
Что такое высотная болезнь?
Высотная болезнь – это острая или молниеносная форма гипоксической гипоксии, которая возникает во время высотных полетов в летательных аппаратах с кабинами открытого типа или при нарушении герметичности кабин закрытого типа.
Какие изменения показателей газового состояния крови характерны для гипоксической гипоксии?
Уменьшение pO2 и pCO2 артериальной крови, развитие газоврго алкалоза.
Что такое дыхательная гипоксия?
Дыхательная гипоксия – это кислородное голодание, причиной которого является недостаточность внешнего дыхания. Причины ее развития см. разд. 29.
Какие изменения показателей газового состояния крови характерны для дыхательной гипоксии?
Уменьшение рО2 и увеличение рСО2 артериальной крови, развитие газового ацидоза.
Что такое циркуляторная гипоксия?
Циркуляторная гипоксия – это кислородное голодание, причиной которого являются расстройства общей гемодинамики или нарушения местного кровообращения.
В основе нарушений системного кровообращения могут лежать недостаточность сердца и недостаточность сосудов (шок, коллапс).
К местной гипоксии приводят ишемия, тромбоз, эмболия, венозная гиперемия.
В зависимости от механизмов развития некоторые авторы выделяют две формы циркуляторной гипоксии: ишемическую и застойную.
Какие изменения показателей газового состояния крови характерны для циркуляторной гипоксии?
Увеличение артериовенозной разности по кислороду за счет более паяного извлечения его из артериальной крови.
Что такое кровяная (гемическая) гипоксия? Назовите ее виды.
Кровяная (гемическая) гипоксия – это кислородное голодание, которое возникает вследствие уменьшения кислородной емкости крови.
Выделяют две формы кровяной гипоксии: а) анемическую – возникает как следствие анемии (см. разд. 26); б) гипоксию, связанную с инактивацией гемоглобина.
Назовите формы инактивированного гемоглобина.
1. Карбоксигемоглобин – продукт взаимодействия гемоглобина с оксидом углерода (II) (угарным газом, СО).
2. Метгемоглобин – гемоглобин, в котором железо пребывает в окисленном, трехвалентном состоянии.
3. Сулъфгемоглобин – соединение гемоглобина с сероводородом.
Какие механизмы обусловливают развитие нарушений в организме при отравлении оксидом углерода (II)?
В патогенезе нарушений, вызванных оксидом углерода (II), имеют значение следующие факторы:
а) инактивация гемоглобина, которая уменьшает кислородную емкость крови, – развивается кровяная гипоксия;
б) сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево – даже тот гемоглобин, который не претерпел инактивации, плохо отдает кислород тканям;
в) связывание оксида углерода (II) с железом других гемсодержащих белков, в частности, цитохромов – развивается тканевая гипоксия.
Какие факторы могут вызывать образование метгемоглобина и, следовательно, развитие кровяной гипоксии? Причинами образования метгемоглобина являются:
1) экзогенные вещества-окислители (метгемоглобинообразователи). К ним относятся: а) нитросоединения (оксид азота (II), нитриты, нитраты); б) аминосоединения (анилин, фенил гидразин); в) окислители (хлораты, перманганаты, хиноны); г) окислительно-восстановительные красители (метиленовый синий в высоких концентрациях); д) лекарственные препараты (нитроглицерин, амилнитрит, сульфани-ламиды, барбитураты);
2) недостаточность антиоксидантных систем эритроцитов, восстанавливающих метгемоглобин. Это наблюдается при нарушениях пентозного цикла и глутатионредуктазы. Описан генетически обусловленный дефект фермента – НАДФ-зависимой метгемоглобинредуктазы.
Какие изменения показателей газового состояния крови характерны для кровяной гипоксии?
Уменьшение кислородной емкости крови.
Что такое тканевая гипоксия?
Тканевая гипоксия – это кислородное голодание, возникающее в результате нарушения утилизации кислорода клетками.
В ее основе лежат два типа нарушений: а) угнетение биологического окисления; б) разобщение окисления и фосфорилирования (см. разд. 17).
Какие изменения показателей газового состояния крови характерны для тканевой гипоксии?
Уменьшение артериовенозной разности по кислороду и увеличе ние рО2 венозной крови.
Дайте сравнительную характеристику основных показателей газового состояния крови при разных видах гипоксии.
Вид гипоксии
pO2
pCO2
AV-разность
КЕК
Газовые нарушения КОС

Гипоксическая


=
=
Газовый алкалоз

Дыхательная


=
=
Газовый ацидоз

Циркуляторная
=
=

=


Кровяная
=
=
=



Тканевая
=
=

=


pO2 – напряжение кислорода в артериальной крови; рСО2 – напряжение углекислого газа в артериальной крови; AV-разность – артериовенозная разность по кислороду; КЕК – кислородная емкость крови; КОС – кислотно-основное состояние.
На какие группы можно разделить все защитно-компенсаторные реакции, возникающие при гипоксии?
I. Реакции, направленные на увеличение доставки кислорода кровью.
II. Местные (тканевые) реакции, направленные на улучшение обеспечения клеток кислородом.
III. Реакции в системах утилизации кислорода.
Назовите защитно-компенсаторные реакции организма, направленные на. увеличение доставки кислорода тканям.
1. Реакции внешнего дыхания. Направлены на увеличение рО2 артериальной крови, поэтому могут быть эффективными только при ги-поксической и дыхательной гипоксии. Они проявляются: а) увеличением глубины дыхания; б) увеличением частоты дыхания; в) мобилизацией резервных альвеол. Комплекс указанных изменений получил название гипервентиляции.
2. Реакции системы кровообращения. Направлены на увеличение кровоснабжения тканей и являются эффективными при всех видах гипоксии, кроме тканевой. К этим реакциям относятся: а) увеличение минутного объема крови за счет увеличения силы и частоты сердечных сокращений; б) повышение артериального давления; в) перераспределение кровотока – уменьшение кровотока в коже, скелетных мышцах, органах брюшной полости и увеличение – в сердце и головном мозге.
3. Реакции системы крови. Направлены на увеличение кислородной емкости крови и проявляются увеличением количества эритроцитов и концентрации гемоглобина в периферической крови. Это достигается за счет: а) выхода дополнительного количества эритроцитов из депо; б) активации эритропоэза (при гипоксии усиливается образование почечных эритропоэтинов).
Кроме того, защитное значение имеет сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо – эффект Бора (см. вопр. 19.8).
Какие нежелательные последствия может иметь гипервентиляция при гипоксической гипоксии?
Возникающая гипервентиляция ведет к уменьшению рСО2 артериальной крови – гипокапнии. Это имеет ряд отрицательных последствий: а) происходит торможение дыхательного центра; б) развивается газовый алкалоз; в) наступает спазм мозговых и венечных сосудов; г) кривая диссоциации оксигемоглобина смещается влево – кровь плохо отдает кислород тканям.
Назовите местные (тканевые) реакции, направленные на улучшение обеспечения клеток кислородом в условиях гипоксии.
1. Усиление местного кровотока – артериальная гиперемия. Развивается как следствие непосредственного влияния уменьшения рО2 на гладкие мышцы сосудов и действия на сосуды вазоактивных метаболитов (аденозина, молочной кислоты, ионов калия и водорода и др.).
2. Увеличение количества функционирующих капилляров. В результате этого уменьшается расстояние диффузии кислорода и увеличивается общая площадь диффузионной поверхности.
3. Повышение содержания в клетках миоглобина, который в мышцах является внутриклеточным депо кислорода.
Назовите защитно-компенсаторные реакции в системах утилизации кислорода при гипоксии.
1. Снижение функциональной активности клеток, вследствие чего уменьшается их потребность в кислороде.
2. Увеличение количества дыхательных ферментов и митохондрий в клетках.
3. Увеличение сродства цитохромоксидазы с кислородом.
4. Повышение степени сопряжения окисления и фосфорилирова-ния до максимально возможной величины, равной 3.
5. Активация гликолиза.
При каких значениях напряжения кислорода в тканях начинает уменьшаться образование АТФ в клетках?
При уменьшении рО2 в тканях ниже 30 мм рт. ст. снижается интенсивность потребления кислорода клетками, а следовательно, падает интенсивность образования АТФ.
«Критическое» напряжение О2 в митохондриях – 0.1–1 мм рт. ст. При уменьшении рО2 ниже этой величины цитохромоксидаза не способна передавать электроны на кислород – тканевое дыхание полностью прекращается,
Какие механизмы составляют основу гипоксического повреждения клеток?
I. Гипоксия, вызывая дефицит АТФ в клетках, приводит к нарушению работы ионных насосов. Следствием этого является увеличение концентрации ионов кальция и натрия в цитоплазме, что включает кальциевые и электролитно-осмотические механизмы повреждения клетки (см. разд. 11).
II. При гипоксии происходит активация анаэробного гликолиза. Это приводит к накоплению молочной кислоты и развитию внутриклеточного ацидоза. Как следствие, включаются ацидотические механизмы повреждения клетки (см. разд.И).
III. При значительном дефиците кислорода компоненты дыхательной цепи пребывают в восстановленном состоянии. Они «сбрасывают» свои электроны непосредственно на молекулы оставшегося кислорода, минуя дыхательную цепь. Это ведет к одноэлектронному восстановлению, кислорода и образованию супероксидных радикалов – активируются реакции свободнорадикального окисления. Результатом является инициация пероксидного окисления липидов (ПОЛ) и включение «липидной триады» повреждения клеток (см. разд. 11).
От каких факторов зависит чувствительность клеток к гипоксии?
Существует закономерность: чем выше интенсивность потребления кислорода клетками, тем выше их чувствительность к кислородному голоданию.
Поскольку потребление кислорода определяется энергетическими потребностями, а последние – функциональной активностью клеток, становится понятным, почему головной мозг, сердце, печень, почки очень чувствительны, а кости, хрящи, сухожилия резистентны к гипоксии.
Кроме того, чувствительность к гипоксии зависит от скорости окислительных процессов в организме и от температуры тела. При уменьшении температуры чувствительность тканей к кислородному голоданию падает. Это обстоятельство используют в медицине при проведении длительных операций на сердце (искусственная гипотермия).
Какие периоды характерны для острой гипоксии клеток?
I. Латентный период. Длится несколько секунд. Клетки функционируют нормально.
II. Период нарушения функций. Продолжается до полного прекращения функций органа, ткани.
III. Период оживления. Охватывает время от момента полного прекращения функции до начала развития необратимых структурных изменений.
IV. Период необратимого повреждения клеток. Продолжается до гибели клеток.
Какова динамика изменений в ЦНС при острой гипоксии?
Головной мозг является «критическим органом» при острой гипоксии. Это означает, что гипоксическое повреждение структур ЦНС, развиваясь очень быстро, приводит к смерти организма, несмотря на то, что другие органы и ткани еще какое-то время сохраняют свою жизнеспособность.
Латентный период острой гипоксии для ЦНС составляет 4 с. Через 8–12 с после полного прекращения снабжения головного мозга кислородом функции ЦНС прекращаются и человек теряет сознание. Через 20–30 с исчезает спонтанная электрическая активность коры головного мозга (на электроэнцефалограмме – изоэлектрическая линия). Предел оживления головного мозга составляет 8–10 мин. В то же время предел оживления организма в целом – 4–5 мин. после остановки сердца. Это объясняется тем, что после восстановления работы сердца необходимо еще 4–5 мин., чтобы создать артериальное давление, достаточное для кровоснабжения мозга.
Нарушения углеводного обмена
Назовите основные причины нарушений углеводного обмена.
1. Нарушения переваривания углеводов и их всасывания в кишках (см. разд. 30).
2. Нарушения углеводной функции печени (см. разд. 31).
3. Нарушение катаболизма глюкозы в периферических клетках (см. разд. 17).
4. Нарушения нейрогормональной регуляции углеводного обмена.
Какие гормоны принимают участие в регуляции углеводного обмена?
Гормоны, принимающие участие в регуляции углеводного обмена, разделяют на две группы: инсулин и контринсулярные гормоны.
Контринсулярными называют гормоны, которые по своим биологическим эффектам являются антагонистами инсулина. К ним относятся адреналин, глюкагон, глюкокортикоиды, соматотропный гормон.
На какие органы и ткани действует инсулин?
В зависимости от чувствительности к инсулину все структуры организма делят на три группы.
I. Абсолютно зависимые от инсулина. К ним относятся печень, мышцы (скелетные, миокард), жировая ткань.
II. Абсолютно нечувствительные. Это головной мозг, мозговое вещество надпочечников, эритроциты, семенники.
III. Относительно чувствительные (все остальные органы и ткани).
Назовите основные биологические эффекты инсулина.
1. Гипогликемическое действие. Инсулин уменьшает содержание глюкозы в крови за счет:
а) угнетения процессов, обеспечивающих выход глюкозы из печени в кровь (гликогенолиза и глюконеогенеза);
б) усиленного использования глюкозы инсулинозависимыми тканями (мышечной, жировой).
2. Анаболическое действие. Инсулин стимулирует липогенез в жировой ткани, гликогенез в печени и биосинтез белков в мышцах.
3. Митогенное действие. В больших дозах инсулин стимулирует пролиферацию клеток т у!(:го и т угуо.
В зависимости от скорости возникновения эффекты инсулина разделяют на:
а) очень быстрые (возникают на протяжении секунд) – изменение мембранного транспорта глюкозы, ионов;
6) быстрые (продолжаются минуты) – аллостерическая активация анаболических ферментов и торможение ферментов катаболизма;
в) медленные (продолжаются от нескольких минут до нескольких часов) – индукция синтеза анаболических ферментов и репрессия синтеза ферментов катаболизма;
г) очень медленные (от нескольких часов до нескольких суток) – митогенное действие.
Какие изменения углеводного обмена вызывает адреналин?
Под действием адреналина увеличивается содержание глюкозы в крови. В основе этого эффекта лежат следующие механизмы:
а) активация гликогенолиза в печени. Она связана с активацией аденилатциклазной системы гепатоцитов и образованием, в конечном итоге, активной формы фосфорилазы;
б) активация гликогенолиза в мышцах с последующей активацией глюконеогенеза в печени. При этом молочная кислота, освобождающаяся из мышечной ткани в кровь, идет на образование глюкозы в гепатоцитах (рис. 62);
13 EMBED Word.Picture.8 1415
в) угнетение поглощения глюкозы инсулинозависимыми тканями с одновременной активацией липолиза в жировой ткани;
г) подавление секреции инсулина (-клетками и стимуляция секреции глюкагона (-клетками островков поджелудочной железы.
Какие механизмы лежат в основе гипергликемического действия глюкагона?
1. Активация гликогенолиза в печени,
2. Активация глюконеогенеза в гепатоцитах.
Оба механизма являются цАМФ-опосредованными.
Каким образом глюкокортикоиды повышают уровень глюкозы в крови?
Глюкокортикоиды активируют процессы глюконеогенеза в печени, увеличивая:
а) синтез соответствующих ферментов (влияние на транскрипцию);
б) содержание в крови субстратов глюконеогенеза – аминокислот – за счет усиления протеолиза в мышцах.
Кроме того, глюкокортикоиды уменьшают поглощение глюкозы инсулинозависимыми тканями.
Почему при действии больших доз соматотропного гормона повышается содержание глюкозы в крови?
Длительное воздействие больших доз соматотропного гормона сопровождается развитием инсулинорезистентности мышц и жировой ткани – они становятся нечувствительными к действию инсулина. Результат этого – гипергликемия.
Какова продолжительность гипергликемического эффекта контринсулярных гормонов?
Гипергликемическое действие адреналина продолжается до 10 мин, глюкагона – 30–60 мин, глюкокортикоидов – от нескольких часов до нескольких суток, соматотропного гормона – недели, месяцы, годы.
Как меняется содержание глюкозы в крови при нарушении баланса между инсулином и контринсулярными гормонами?
При увеличении содержания инсулина развивается гипогликемия, а при уменьшении его концентрации – гипергликемия.
При увеличении содержания контринсулярных гормонов развивается гипергликемия, а при уменьшении их концентрации – гипогликемия.
Как осуществляется нервная регуляция углеводного обмена?
Существует ряд доказательств того, что нервная система принимает участие в регуляции содержания глюкозы в крови.
Так, Клод Бернар впервые показал, что укол в дно IV желудочка приводит к гипергликемии («сахарный укол»). К увеличению концентрации глюкозы крови может приводить раздражение серого бугра гипоталамуса, чечевицеобразного ядра и полосатого тела базальных ядер большого мозга. Кеннон наблюдал, что психические перенапряжения, эмоции могут повышать уровень глюкозы в крови. Гипергликемия возникает также при болевых ощущениях, во время приступов эпилепсии и т. д.
Сегодня показано, что влияние нервной системы на уровень глюкозы крови опосредуется гормонами. Возможны следующие варианты:
1) ЦНС симпатическая нервная система мозговое вещество надпочечников адреналин гипергликемия (укол К. Бернара);
2) ЦНС парасимпатическая нервная система островки поджелудочной железы инсулин и глюкагон;
3) ЦНС симпатическая нервная система мозговое вещество надпочечников адреналин (-клетки островков поджелудочной железы -> угнетение секреции инсулина;
4) ЦНС гипоталамус аденогипофиз АКТГ глюкокортикоиды гипергликемия.
Дайте определение понятия «гипогликемия».
Гипогликемия – это уменьшение концентрации глюкозы в плазме крови до уровня, который обусловливает появление клинических симптомов, исчезающих после нормализации содержания этого вещества.
Признаки гипогликемии появляются, как правило, при уменьшении содержания глюкозы ниже 4 ммоль/л.
Какие механизмы могут лежать в основе развития гипогликемии ?
1. Уменьшение поступления глюкозы в кровь. Это бывает при голодании, нарушениях пищеварения (недостаточность амилолитических ферментов, расстройства всасывания), при наследственных и приобретенных нарушениях гликогенолиза и глюконеогенеза в печени.
2. Усиленное использование глюкозы на энергетические потребности организма (например, тяжелая физическая работа).
3. Потеря глюкозы (глюкозурия) или использование ее не по назначению (злокачественные опухоли).
Какими клиническими признаками проявляется гипогликемия? Что такое гипогликемическая кома?
Клинические признаки гипогликемии связаны с двумя группами нарушений в организме.
I. Нарушение снабжения глюкозой головного мозга. В зависимости от степени гипогликемии развиваются такие симптомы, как головная боль, невозможность сосредоточиться, утомляемость, неадекватное поведение, галлюцинации, судороги, гипогликемическая кома.
II. Активация симпатоадреналовой системы. Этим обусловлены сердцебиение, усиленное потовыделение, дрожь, чувство голода.
Гипогликемическая кома является самым тяжелым следствием гипогликемии и, если вовремя не оказать помощь (введение глюкозы), приводит к смерти. Она характеризуется потерей сознания, выпадением рефлексов, нарушениями жизненно важных функций (см. разд. 12).
Что такое гипергликемия?
Гипергликемия – это увеличение содержания глюкозы в плазме крови (свыше 6.66 ммоль/л при определении методом Хагедорна – Йенсена).
Какие механизмы могут лежать в основе гипергликемии?
1. Увеличение поступления глюкозы в кровь. Это бывает после приема пищи (алиментарная гипергликемия), при усилении гликогенолиза и глюконеогенеза в печени (уменьшение содержания инсулина или увеличение концентрации контринсулярных гормонов).
2. Нарушение использования глюкозы периферическими тканями.
Так, при уменьшении содержания инсулина нарушается поступление и утилизация глюкозы в инсулинозависимых тканях (мышцах, жировой ткани, печени).
Дайте определение понятия «сахарный диабет».
Сахарный диабет – это болезнь, которая в нелеченном состоянии проявляется хроническим увеличением содержания глюкозы в крови – гипергликемией (определение ВОЗ, 1987).
Какие существуют экспериментальные модели сахарного диабета?
1. Панкреатический сахарный диабет – удаление у собак 9/10 поджелудочной железы (Меринг и Минковский, 1889).
2. Аллоксановый сахарный диабет – однократное введение животным аллоксана – вещества, избирательно повреждающего (-клетки островков поджелудочной железы.
3. Стрептпозотоциновый сахарный диабет – введение животным антибиотика – стрептозотоцина, избирательно повреждающего р-клетки островков.
4. Дитизоновый сахарный диабет – введение животным дитизо-на – вещества, связывающего цинк и таким образом нарушающего депонирование и секрецию инсулина.
5. Иммунный сахарный диабет – введение животным антител против инсулина.
6. Метагипофизарный сахарный диабет – длительное введение животным гормонов аденогипофиза – соматотропного гормона, АКТГ.
7. Метастероидный сахарный диабет – длительное введение животным глюкокортикоидов.
8. Генетические модели сахарного диабета – выведение чистых линий мышей и других животных с наследственно обусловленной формой болезни.
Приведите патогенетическую классификацию сахарного диабета.
1. Спонтанный сахарный диабет (первичный) – представляет собой самостоятельную нозологическую единицу. На его долю приходится около 90 % всех случаев сахарного диабета.
Выделяют две разновидности спонтанного диабета: тип I, или инсулинозависимый (юношеский), и тип II, или инсулинонезависимый (диабет взрослых).
2. Вторичный сахарный диабет – является только признаком других заболеваний. Он, в частности, развивается при поражениях поджелудочной железы, эндокринных болезнях, сопровождающихся увеличением секреции контринсулярных гормонов, при сложных наследственно обусловленных синдромах (например, атаксиятел еан-гиэктазия).
Дайте сравнительную характеристику сахарного диабета I и II типов.
Сахарный диабет I типа – инсулинозависимый. Он характеризуется абсолютной инсулиновой недостаточностью, которая возникает в результате гибели (-клеток панкреатических островков. Развивается у особей молодого возраста, обычно до 30 лет. Поэтому его еще называют ювенильным, или юношеским. Сопровождается кетозом – накоплением кетоновых тел. Необходимо лечение инсулином.
Сахарный диабет II типа – инсулинонезависимый. Он характеризуется относительной недостаточностью инсулина или инсулинорези-стентностью. Развивается у взрослых, обычно после 40 лет. Не сопровождается кетозом. В его лечении инсулин не применяют.
Каковы причины развития сахарного диабета I типа?
Сахарный диабет I типа является заболеванием с генетической предрасположенностью, в возникновении которого важная роль принадлежит факторам внешней среды (рис. 63).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Наследственная предрасположенность к диабету I типа обусловлена антигенассоциированным характером этого заболевания. Так, доказана связь между возникновением сахарного диабета I типа и наличием определенных HLA-генов (В8, Bw15, Dw3, Dw4) в главном комплексе гистосовместимости (МНС). Это наводит на мысль о значении аутоиммунных механизмов в развитии этой болезни.
Среди факторов внешней среды, способных повреждать (-клетки панкреатических островков, большое значение имеют (-цитотропные вирусы (вирусы Коксаки, эпидемического паротита, кори) и (-цитотропные химические агенты (например, аллоксан, стрептозотоцин).
Какие механизмы лежат в основе развития абсолютной инсулиновой недостаточности при сахарном диабете I типа?
Генетическая предрасположенность, связанная с генами МНС, проявляется, с одной стороны, образованием аутоантител, способных избирательно повреждать (-клетки островков поджелудочной железы, с другой, – уменьшением резистентности клеток к действию экзогенных повреждающих факторов ((-цитотропных вирусов и химических агентов).
Все это вместе приводит к повреждению инсулярного аппарата и гибели р-клеток (рис. 64). Образование инсулина прекращается.
Каковы причины развития сахарного диабета II типа?
1. Наследственная предрасположенность. Она, однако, в отличие от диабета I типа, не связана с генами главного комплекса гистосовместимости (МНС).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
2. Ожирение. Оно отмечается у 80 % больных. Поэтому выделяют две формы сахарного диабета II типа: а) с ожирением; б) без ожирения.
В отличие от диабета I типа факторы внешней среды не имеют особого значения в этиологии диабета II типа.
Опишите патогенез сахарного диабета II типа с ожирением.
Условно выделяют два этапа патогенеза.
I. Гиперинсулинемический этап (рис. 65). Потребление большого количества пищи лицами с ожирением вызывает увеличение секреции инсулина (гиперинсулинемия). Эта реакция направлена на активацию процессов депонирования питательных веществ в жировой ткани.
13 EMBED Word.Picture.8 1415
В мышцах нет необходимости в действии инсулина. Поэтому они охраняют себя от избытка этого гормона уменьшением количества рецепторов на поверхности мышечных клеток. Развивается явление инсулинорезистентности мышечной ткани – ее чувствительность к действию инсулина падает.
II. Гипоинсулинемический этап (рис. 66). Повышенная нагрузка на инсулярный аппарат может приводить к функциональному истощению (-клеток. Этому способствуют генетически обусловленные их дефекты и избыток в организме Контринсулярных гормонов. Как следствие, количество секретируемого инсулина падает и развивается его относительная недостаточность. При этом действие инсулина на жировую ткань сохраняется (на жировых клетках много рецепторов к инсулину), а на мышечную ткань уменьшается вследствие развившейся инсулинорезистентности.
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Клинически это проявляется развитием гипергликемии (нет действия инсулина на мышечную ткань) и отсутствием кетоза (сохраняется действие инсулина на жировую ткань).
Назовите возможные причины внепанкреатической недостаточности инсулина.
Внепанкреатическую недостаточность инсулина могут вызвать следующие причины:
а) нарушение превращения проинсулина в инсулин;
б) образование аномального инсулина;
в) высокая активность печеночных инсулиназ;
г) связывание инсулина сывороточными белками;
д) образование антител против инсулина;
е) аномалии инсулиновых рецепторов на поверхности периферических клеток.
Какие виды обмена веществ нарушаются при сахарном диабете?
Сахарный диабет – это заболевание, при котором нарушаются все виды обмена веществ: углеводный, жировой, белковый, водно-электролитный обмен, кислотно-основное состояние.
Объясните механизмы развития гипергликемии при сахарном диабете.
Абсолютная или относительная недостаточность инсулина при сахарном диабете вызывает развитие гипергликемии, в основе чего лежат следующие механизмы.
I. Увеличение поступления глюкозы в кровь из печени. Это объясняется тем, что снимается тормозное влияние инсулина на ферменты гликогенолиза и глюконеогенеза, вследствие чего увеличивается интенсивность этих процессов в печени.
II. Уменьшение использования глюкозы инсулинозависимыми тканями. Это связано с тем, что при дефиците инсулина: а) уменьшается проницаемость клеточных мембран для глюкозы в мышечной (при обоих типах сахарного диабета) и жировой (только при диабете 1 типа) ткани; б) уменьшается образование гликогена в печени и мышцах; в) падает активность пентозного цикла в печени и жировой ткани; г) уменьшается активность гликолиза во всех инсулинозависимых тканях; д) происходит угнетение ферментов цикла Кребса в печени и мышцах; е) нарушается превращение глюкозы в жиры в печени и жировой клетчатке.
Какие клинические признаки сахарного диабета обусловлены гипергликемией?
Можно выделить три группы таких признаков.
I. Гипергликемия, глюкозурия, полиурия, полидипсия (жажда). Глюкозурия возникает тогда, когда концентрация глюкозы в крови превышает так называемый «почечный порог», т. е. 10 ммоль/л.
Вследствие появления глюкозы во вторичной моче в ней увеличивается осмотическое давление. Это вызывает осмотический диурез и полиурию.
Как результат полиурии развивается обезвоживание и жажда.
II. Высокая гипергликемия (свыше 30 ммоль/л) вызывает увеличение осмотического давления крови, вследствие чего развивается дегидратация тканей, особенно мозга. Это является причиной так называемой гиперосмолярной комы.
III. При гипергликемии существенно возрастает скорость неферментативного гликозилирования белков (химического взаимодействия белков с глюкозой крови). Это вызывает структурные и функциональные нарушения многих белков, что проявляется различными изменениями в организме, среди которых деформация и гемолиз эритроцитов, нарушения свертывания крови, повышение проницаемости сосудистой стенки, помутнение хрусталика и др.
Какие нарушения свидетельствуют о расстройствах жирового обмена при сахарном диабете?
1. Гиперлипацидемия – «увеличение содержания в крови свободных жирных кислот. Связана с активацией липолиза и подавлением липогенеза в жировой ткани вследствие нарушения баланса между инсулином и контринсулярными гормонами (рис. 67).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
2. Кетоз (гиперкетонемия и кетонурия). Увеличение содержания кетоновых тел в крови и появление их в моче связано с гиперлипацидемией (см. разд. 21).
3. Гиперлипопротеинемия. Характеризуется увеличением содержания в крови липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) (см. разд. 21).
4. Жировая инфильтрация печени. Как и гиперлипопротеинемия, она является следствием избыточного поступления в печень свободных жирных кислот. Последние выводятся из печени, превращаясь в триглицериды, а затем вовлекаясь в образование ЛПОНП, – развивается Гиперлипопротеинемия. Если возможности гепатоцитов формировать мицеллы ЛПОНП исчерпываются, избыток триглицеридов откладывается в печеночных клетках.
5. Похудение. При нелеченном сахарном диабете нарушается способность жировой ткани превращать свободные жирные кислоты плазмы крови в триглицериды. Это связано с торможением липогенеза при отсутствии инсулина и подавлением реакций гликолиза, необходимых для этого процесса (рис. 68).
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Усиление липолиза под действием контринсулярных гормонов также способствует уменьшению массы жировой клетчатки. 6. Атеросклероз (см. вопр. 20.33).
Чем проявляются нарушения белкового обмена при сахарном диабете?
1. Аминоацидемией – увеличением содержания аминокислот в плазме крови (рис. 69).
В основе этого лежит уменьшение транспорта аминокислот в мышечные клетки (при отсутствии инсулина уменьшается проницаемость клеточных мембран для аминокислот) и усиление протеолиза в мышцах, вследствие чего освободившиеся аминокислоты поступают в кровь.
Избыток свободных аминокислот поглощается печенью, где усиливаются процессы их превращения в глюкозу (глюконеогенез). Это, в конечном итоге, приводит к дальнейшему увеличению уровня гипергликемии.
13 EMBED Word.Picture.8 1415
2. Нарушениями биосинтеза белков. Это напрямую связано с выпадением анаболического действия инсулина.
Клинически угнетение белоксинтетических процессов проявляется нарушениями физического и умственного развития детей, замедлением заживления ран, нарушениями образования антител, вследствие чего увеличивается чувствительность к инфекциям, часто развивается фурункулез.
Какие нарушения водно-электролитного обмена характерны для сахарного диабета? Каков их патогенез?
1. Обезвоживание (дегидратация). Является следствием полиурии. Усугубляет дегидратацию рвота, которая часто сопровождает ацидоз, развивающийся у больных сахарным диабетом (рис. 70).
2. Гиперкалиемия. Является следствием активации внутриклеточного протеолиза. Происходит освобождение связанного с белками калия, и его ионы выходят из клеток в тканевую жидкость и кровь.
3. Гипонатриемия. Если процессы ацидогенеза в дистальных извитых канальцах почечных нефронов не обеспечивают полного оттитровывания гидрокарбонатного буфера, то какая-то часть ионов натрия теряется с мочой вместе с анионами органических кислот (ацетоук-сусной, (-оксимасляной).

13 EMBED Word.Picture.8 1415 13 EMBED Word.Picture.8 1415
Какие нарушения кислотно-основного состояния развиваются при сахарном диабете?
Для сахарного диабета характерным является развитие негазового ацидоза. В зависимости от механизмов его развития выделяют:
а) кетонемический метаболический ацидоз – связан с накоплением кетоновых тел;
б) лактацидемический метаболический ацидоз – связан с накоплением молочной кислоты. Причиной образования последней является обезвоживание, приводящее к гиповолемии, сгущению крови (гемоконцентрации) и, как следствие, – к гипоксии (рис. 71).
Какие варианты коматозных состояний могут развиваться при сахарном диабете?
1. Диабетическая кетонемическая кома. В основе ее развития лежат ацидоз и интоксикация, обусловленные кетоновыми телами.
2. Гиперосмояярная кома. Развивается вследствие дегидратации головного мозга, обусловленной высокой степенью гипергликемии (см. вопр. 20.26).
3. Лактацидемическая кома. Обусловлена накоплением молочной кислоты и связанным с этим ацидозом.
4. Гшюгликемическая кома. Может развиваться в результате передозировки инсулина при лечении сахарного диабета.
Какие осложнения характерны для сахарного диабета?
Макроангиопатии, микроангиопатии, нейропатии.
Какие механизмы могут лежать в основе развития макроангиопатий при сахарном диабете?
Макроаигиопатии характеризуются ускоренным развитием атеросклероза в артериях больных сахарным диабетом. Чаще всего поражаются венечные артерии сердца, артерии головного мозга и нижних конечностей. Это может приводить к развитию таких осложнений, как инфаркт миокарда, инсульт, гангрена пальцев ног и всей стопы.
Существуют две концепции, объясняющие патогенез макроангиопатий.
I. Концепция нарушенного гомеостаза (собственно диабетическая). Главное значение в развитии атеросклероза при сахарном диабете придает общим нарушениям обмена веществ в организме, а именно гипергликемии, гиперлипопротеинемии и ацидозу.
Патогенетическое значение гипергликемии состоит в том, что она: 1) является причиной неферментативного гликозилирования липопротеидов плазмы крови, вследствие чего существенно увеличивается их атерогенность; 2) вызывает неферментативное гликозилирование мембранных белков эндотелиальных клеток и, как следствие, приводит к повышению проницаемости сосудистой стенки; 3) активирует сорбитоловый путь превращения глюкозы в гладкомышечных клетках сосудов. Последнее происходит, если концентрация глюкозы в крови превышает 20 ммоль/л.
Результатом активации сорбитолового пути является образование в клетках фруктозы. Поскольку плазматическая мембрана не проницаема для этого вещества, оно накапливается в цитоплазме, повышая осмотическое давление внутриклеточной жидкости, вызывая отек и повреждение клеток.
Гиперлипопротеинемия при сахарном диабете характеризуется увеличением содержания в крови липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) и появлением «модифицированных» липопротеидов (ЛП): гликозилированных и ацетоацетилированных ЛП. О значении указанных нарушений в развитии атеросклероза см. разд. 28.
С возникновением ацидоза связаны повышение проницаемости сосудистой стенки и повреждение ее гладкомышечных и эндотелиальных клеток – факторы, способствующие атеросклерозу.
II. Инсулиновая концепция. Ее сторонники считают, что ведущим звеном в патогенезе диабетических макроангиопатий является гиперинсулинемия. Увеличение содержания инсулина в крови может быть эндогенным, как при сахарном диабете II типа, и экзогенным, как результат передозировок инсулина при лечении диабета I типа.
Инсулин в больших количествах, обладая митогенным действием, вызывает пролиферацию гладкомышечных клеток артериальной стенки, что приводит к формированию фиброзных атеросклеротических бляшек.
Как объясняют развитие микроангиопатий при сахарном диабете? Чем они могут проявляться?
Микроангиопатий – это поражения сосудов микроциркуляторного русла (артериол, капилляров), возникающие как осложнение сахарного диабета. Сущность этих поражений состоит в значительном увеличении толщины базальной мембраны микрососудов, что затрудняет обмен веществ между кровью и тканями.
Среди механизмов развития микроангиопатий большое значение имеют увеличение синтеза гликопротеинов базальной мембраны и неферментативное гликозилирование ее компонентов.
Микроангиопатий чаще всего проявляются поражением сосудов почек (диабетическая нефропатия) и сетчатки глаз (диабетическая ре-тинопатия). Как следствие, могут развиваться хроническая почечная недостаточность, отслоение сетчатки.
Каков патогенез нейропатий при сахарном диабете?
Нейропатии – это специфические поражения нервных проводников у больных сахарным диабетом. Они проявляются расстройствами чувствительности, вегетативных и двигательных функций, нервной трофики.
В основе патогенеза диабетических нейропатий лежат процессы демиелинизации нервов и нарушение аксоплазматического транспорта.
Демиелинизация включает в себя разрушение миелиновой оболочки нервных волокон и нарушение образования миелина. Эти расстройства связывают с: а) активацией сорбитолового пути превращения глюкозы в шванновских клетках, что вызывает их повреждение и гибель; б) угнетением миоинозитолового пути, вследствие чего нарушается образование миоинозитола – вещества, необходимого для построения миелина.

Назовите основные патогенетические принципы лечения сахарного диабета.
1. Введение инсулина при инсулинозависимом сахарном диабете I типа.
Перспективными в этом плане являются трансплантация (-клеток островков поджелудочной железы и применение автоматизированных систем дозировки и введения инсулина.
2. Введение фармакологических препаратов, устраняющих гипергликемию, – гипогликемических средств (бигуаниды, производные сульфонилмочевины).
3. Диетотерапия, исключающая из питания продукты с высоким содержанием сахара и регулирующая энергетическую ценность пищи и режим ее потребления.
4. Физические нагрузки (тренировки). Они уменьшают уровень гипергликемии и увеличивают чувствительность мышечной ткани к инсулину.
Нарушения жирового обмена
Назовите основные причины нарушений жирового обмена в организме.
Причинами расстройств жирового обмена могут быть нарушения:
1) переваривания и всасывания липидов в тонкой кишке;
2) транспорта липидов кровью;
3) депонирования липидов в жировой, ткани;
4) жировой функции печени (см. разд. 31);
5) межуточного обмена липидов в периферических тканях;
6) нервной и гормональной регуляции жирового обмена.
Что может быть причиной нарушений переваривания и всасывания липидов в кишках?
1. Нарушение эмульгирования жиров: а) недостаточное поступление желчи в кишки (механическая желтуха); б) преждевременное разрушение желчных кислот бактериальной флорой при нарушении моторной функции кишок.
2. Нарушение гидролитического расщепления жиров: а) недостаточное поступление панкреатической липазы в двенадцатиперстную кишку; б) нарушение активации этого фермента при недостаточной секреции желчи.
3. Нарушение образования липидных мицелл в полости тонкой кишки: а) недостаточное поступление желчи в тонкую кишку; б) связывание желчных кислот некоторыми лекарственными препаратами (холестирамин, неомицин и др.); в) образование кальциевых солей жирных кислот при избыточном поступлении кальция с пищей и водой.
4. Нарушение всасывания мицелл: а) быстрая эвакуация содержимого тонкой кишки (поносы); 6) повреждение эпителия слизистой оболочки тонкой кишки (энтериты, радиационные поражения).
5. Нарушение ресинтеза триглицеридов и формирования хиломик-ронов в эпителиальных клетках кишок: а) уменьшение количества или подавление активности соответствующих ферментов; б) дефицит АТФ.
Какие изменения состава крови могут быть проявлением нарушений транспорта липидов в организме?
Гиперлипопротеинемия и гиполипопротеинемия - соответственно увеличение и уменьшение содержания липопротеидов в плазме крови; дислипопротеинемия – нарушение соотношения между отдельными классами липопротеидов плазмы крови; гиперлипацидемия - увеличение содержания свободных жирных кислот в крови.
Какими классами представлены липопротеиды плазмы крови?
В плазме крови содержатся хиломикроны (ХМ), липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеиды промежуточной плотности (ЛППП), липопротеиды низкой плотности (ЛПНП), липопротеиды высокой плотности (ЛПВП).
Дайте сравнительную характеристику разных классов липопротеидов плазмы крови.
Показатель
ХМ
ЛПОНП
ЛПНП
ЛПВП

Диаметр мицелл, нм
Около 500
Около 50
15–20
6–9

Основной липидный компонент
Триглицериды
Триглицериды
Холестерин
Фосфолипиды

Место образования
Эпителий тонкой кишки
Печень
Кровеносные капилляры печени
Печень, тонкая кишка

Функции
Транспорт экзогенных триглицеридов
Транспорт эндогенных триглицеридов
Транспорт холестерина к периферическим тканям
Транспорт холестерина от периферических тканей к печени

Как классифицируют гиперлипопротеинемии?
По происхождению гиперлипопротеинемии бывают первичными (наследственными) и вторичными (приобретенными).
Классификация ВОЗ предусматривает разделение гиперлипопротеинемии на типы в зависимости от того, содержание липопротеидов какого класса увеличено в крови (см. вопр. 21.9).
В зависимости от механизмов развития гиперлипопротеинемия может быть продукционной и ретенционной.
Какие генетические дефекты могут быть причиной развития первичных (наследственных) гиперлипопротеинемии?
1. Генетически обусловленные изменения структуры апопротеинов – белковой части липопротеидных мицелл, вследствие чего липопротеиды плазмы крови не могут взаимодействовать с соответствующими рецепторами или подвергаться ферментативным превращениям.
2. Наследственные дефекты ферментов, принимающих участие в обмене липопротеидов, в частности, дефицит липопротеинлипазы, печеночной липазы, лецитин-холестеринацилтрансферазы (ЛХАТ).
3. Аномалии клеточных рецепторов к липопротеидам.
Назовите возможные причины развития вторичных (приобретенных) гиперлипопротеинемий,
1. Эндокринные болезни (сахарный диабет, гипотиреоз).
2. Метаболические расстройства (ожирение, подагра).
3. Болезни почек (нефритический синдром).
4. Болезни печени (обтурационная желтуха).
5. Интоксикации (алкоголизм).
Приведите классификацию гиперлипопротеинемий, предложенную экспертами ВОЗ.
Тип гиперлипопротеинемии
Характер изменений состава липопротеидов

Тип I
ХМ

Тип II а
ЛПНП

Тип II b
ЛПНП + ЛПОНП

Тип III
Ремнантных (остаточных) частиц ХМ + ЛППП

Тип IV
ЛПОНП

Тип V
ХМ + ЛПОНП

Условные обозначения см. вопр. 21.4.
Приведите примеры развития разных типов гиперлипопротеинемий по классификации ВОЗ.
Тип гиперлипопротеинемии
Наследственные нарушения
Приобретенные нарушении

Тип I
Дефицит липопротеинлипазы
Системная красная волчанка

Тип II а
Семейная гиперхолестеринемия (дефицит рецепторов к ЛПНП)
Гипотиреоз

Тип II b
Комбинированная семейная гиперхолестеринемия
Нефротический синдром

Тип III
Семейная гиперлипопротеинемия III типа
Ожирение

Тип IV
Комбинированная семейная гиперлипидемия
Сахарный диабет

Тип V
Семейная гипертриглицеридемия
Алкогольная интоксикация

Что такое продукционная и ретенционная гиперлипопротеинемия?
Продукционная гиперлипопротеинемия развивается вследствие увеличения образования липопротеидов, а ретенционная – в результате нарушения их утилизации.
В чем состоит патогенетическое значение гиперлипопротеинемий?
Гиперлипопротеинемий способствуют развитию атеросклероза (см. разд. 28).
Приведите примеры гиполипопротеинемий. Дайте краткую характеристику.
Уменьшение содержания в крови липопротеидов (гиполипопротеинемия) наблюдается значительно реже, чем гиперлипопротеинемия. Причиной этого состояния чаще всего являются наследственно обусловленные нарушения. Среди них:
1) абеталипопротеинемия. Отсутствует апопротеин В, вследствие чего не образуются хиломикроны и ЛПНП. Клинически проявляется стеатореей (появление жира в кале) и авитаминозами жирорастворимых витаминов. Наследуется аутосомно-рецессивно;
2) гипобеталипопротеинемия. Уменьшено содержание ЛПНП. Считают, что это доброкачественное состояние, способствующее долголетию, поскольку препятствует развитию атеросклероза и ишемической болезни сердца. Наследуется аутосомно-доминантно;
3) танжерская болезнь (от названия острова Танжер на восточном побережье США). Характеризуется полным отсутствием ЛПВП или наличием их аномальных форм. Нарушается транспорт холестерина от тканей в печень, он накапливается в периферических клетках. Клинически это проявляется гепатомегалией, спленомегалией, увеличением лимфатических узлов.
Что такое «модифицированные» липопротеиды? Приведите примеры. Каково их патогенетическое значение?
«Модифицированными» называют качественно измененные липопротеиды (ЛП). К ним, в частности, относятся гликозилированные ЛП (связаны с гликозильными группами, образуются при гипергликемии), ацетоацетилированные ЛП (связаны с ацетоуксусной кислотой, образуются при сахарном диабете); ЛП, связанные с продуктами пероксидного окисления липидов; липопротеид X (появляется при обтурационной желтухе); комплексы липопротеид-антитело.
«Модифицированные» ЛП являются атерогенными. Их накопление способствует развитию атеросклероза.
Что такое первичное и вторичное ожирение?
Первичным называют ожирение, которое представляет собой самостоятельный патологический процесс.
Вторичное ожирение является признаком тех или иных заболеваний. Наиболее распространенными вариантами вторичного ожирения являются церебральное и гормональное ожирение.
Назовите основные причины первичного ожирения.
1. Избыточное потребление пищи, превышающее энергетические затраты организма.
2. Гиподинамия – ограничение физической активности человека.
3. Генетическая предрасположенность. Может проявляться в особенностях пищевого поведения человека или в особенностях регуляции жирового обмена.
В каких случаях возникает церебральное ожирение?
Церебральное ожирение возникает при поражениях гипоталамуса, где сосредоточены центры, регулирующие пищевое поведение. Такие поражения возникают при травмах, опухолях, энцефалите. Ведущим механизмом ожирения в этом случае является полифагия (повышение аппетита).
Какие гормональные нарушения могут быть причиной вторичного ожирения?
Гормональное ожирение развивается как один из признаков эндокринных болезней. Оно сопровождает развитие: а) гипотиреоза; б) аденомы островков поджелудочной железы (гиперинсулинизм); в) синдрома Иценко – Кушинга; г) гипофункции половых желез.
Чем отличается гиперпластический тип ожирения от гипертрофического?
Гиперпластическое ожирение связано с гиперплазией жировых клеток, т. е. с увеличением их количества. Для него характерны начало в раннем детском возрасте и большой избыточный вес.
В основе гипертрофического ожирения лежит увеличение массы отдельных жировых клеток, при этом их количество не меняется. Ожирение этого типа имеет более позднее начало и не столь выражено, как в предыдущем случае.
Какие существуют экспериментальные модели ожирения?
I. Экспериментальные модели первичного ожирения. Получены чистые линии мышей и крыс с генетически обусловленным ожирением, которое является признаком, передающимся от потомства к потомству.
II. Экспериментальные модели вторичного церебрального ожирения: а) разрушение вентромедиальных ядер гипоталамуса, образующих «центр насыщения»; б) электростимуляция латеральных ядер гипоталамуса, составляющих «центр аппетита».
III. Экспериментальные модели вторичного гормонального ожирения: а) выключение функции некоторых эндокринных желез (удаление щитовидной железы, кастрация); б) введение в организм большого количества некоторых гормонов (инсулина, глюкокортикоидов).
IV. Экспериментальные модели местного ожирения – пересечение симпатических нервов. При этом в ткани с нарушенной иннервацией увеличивается масса жировой клетчатки, поскольку прекращается липолитическое действие катехоламинов.
Какие механизмы лежат в основе увеличения массы жировой ткани при ожирении?
I. Усиление липогенеза. Этот механизм является ведущим при: а) усиленном поступлении жирных кислот в жировые клетки из хиломикронов и липопротеидов очень низкой плотности (переедание, церебральное ожирение, гиперинсулинизм); б) усиленном образовании жирных кислот в адипоцитах из глюкозы (избыточное потребление углеводов, гиперинсулинизм, гиперфункция коры надпочечников); в) увеличении активности ферментов липогенеза (гиперинсулинизм).
II. Угнетение липолиза. Основу этого механизма составляет уменьшение активности гормончувствительной липазы адипоцитов. Это бывает при: а) гиподинамии; б) гипотиреозе; в) нарушении симпатической иннервации.
В чем состоит патогенетическое значение ожирения?
При ожирении значительно возрастает риск возникновения многих соматических болезней. Среди них атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, сахарный диабет II типа.
Что такое гиперкетонемия? Какие причины и механизмы лежат в основе ее развития?
Гиперкетонемия – это накопление кетоновых тел в крови. К ним относятся ацетоуксусная кислота, (-оксимасляная кислота, ацетон.
Основной причиной гиперкетонемии является увеличение содержания в крови свободных жирных кислот – гиперлипацидемия. Последняя связана с усилением липолиза в жировой ткани, например, при сахарном диабете I типа, лихорадке, во втором периоде голодания.
Избыток свободных жирных кислот поступает в печень, где под действием ферментов (-окисления образуется большое количество ацетил-КоА. Какая-то его часть подвергается дальнейшим превращениям в цикле Кребса (интенсивность этого процесса зависит от энергетических потребностей гепатоцитов), а оставшееся неиспользованное количество идет на образование кетоновых тел, которые поступают в кровь и могут быть утилизированы как ценный энергетический субстрат периферическими клетками.
При некоторых заболеваниях, например, при сахарном диабете I типа, использование кетоновых тел клетками нарушается. Это усугубляет гиперкетонемию.
Гиперкетонемия всегда сопровождается кетонурией (ацетонурией) – появлением кетоновых тел (ацетона) в моче.
Какие гормоны усиливают липолиз в жировой ткани и могут вызывать гиперлипацидемию с последующей гиперкетонемией?
Липолитическим действием обладают контринсулярные гормоны, в частности, катехоламины, глюкагон, глюкокортикоиды, тироксин. Они через активацию аденилатциклазной системы повышают активность гормончувствительной липазы клеток жировой ткани.
Какие нарушения в организме обусловливает гиперкетонемия?
1. Метаболический ацидоз. Связан с накоплением кислых продуктов (ацетоуксусной, (-оксимасляной кислот).
2. Интоксикация. Обусловлена главным образом ацетоном. Это вещество легко проникает в богатые липидами ткани, в частности, в структуры ЦНС и, «растворяя» липиды мембран, нарушает их барьерную и транспортную функции.
3. Кома. Является наиболее тяжелым нарушением. Развивается как следствие декомпенсированного метаболического ацидоза и интоксикации.
Нарушения белкового обмена, обмена аминокислот и азотистых оснований
Что такое положительный и отрицательный азотистый баланс? Приведите примеры.
У взрослого здорового человека количество азотистых веществ, выводимых из организма, равняется количеству, которое он получает с пищей. Такое состояние называется азотистым равновесием.
В растущем организме, при беременности, при введении или избыточной выработке анаболических гормонов, при откармливании после истощающих заболеваний азота выводится меньше, чем поступает. В этом случае говорят о положительном азотистом балансе.
И наоборот, если азота выводится больше, чем поступает, то развивается отрицательный азотистый баланс. Это может быть при голодании, потере белков через почки (протеинурия), кожу (ожоги), кишки (поносы); при тиреотоксикозе, инфекционной лихорадке.
Назовите основные причины алиментарной белковой недостаточности.
Алиментарная белковая недостаточность развивается вследствие нарушений поступления в организм белков, их переваривания и всасывания.
Основными ее причинами являются голодание, несбалансированное по аминокислотному составу питание, воспалительные и дистрофические изменения различных отделов кишок, сопровождающиеся нарушениями их секреторной и моторной функций.
Назовите основные причины нарушения биосинтеза белков в клетках.
1. Нарушения структуры генов, кодирующих информацию о строении белков (мутации).
2. Яды и специфические ингибиторы мультиферментных комплексов, обеспечивающих процессы транскрипции, трансляции и посттрансляционной модификации белков.
3. Дефицит незаменимых аминокислот.
4. Дефицит АТФ.
5. Нарушения образования транспортных и рибосомалы-юй РНК, белков рибосом.
Нарушения каких этапов могут вызывать расстройства биосинтеза белков в клетках?
I. Нарушения транскрипции – образования информационной РНК на матрице ДНК.
II. Нарушения трансляции – синтеза полипептидных цепей из аминокислот.
III. Нарушения посттрансляционной модификации белков – формирования их третичной и четвертичной структур.
Какие изменения белкового состава крови могут возникать в условиях патологии?
I. Гипопротеинемия – уменьшение содержания белков в плазме крови. Возникает, главным образом, за счет снижения количества альбуминов и может быть приобретенной и наследственной.
К гипопротеинемии приводят голодание, алиментарная белковая недостаточность, заболевания печени, выход белков из кровеносного русла (кровопотеря, плазмопотеря, экссудация, транссудация) и потеря белков с мочой (протеинурия).
Гипопротеинемия приводит к уменьшению онкотического давления плазмы крови, в результате чего жидкость выходит из кровеносных сосудов в интерстициальную ткань – развиваются отеки.
II. Гиперпротеинемия – увеличение содержания белков в плазме крови. Бывает относительной (сгущение крови) и абсолютной. Абсолютная гиперпротеинемия чаще всего обусловлена увеличением синтеза белков плазмы крови и, главным образом, (-глобулинов (антител).
Клинические проявления гиперпротеинемии связаны с увеличением вязкости крови, изменением ее реологических свойств и, как следствие, нарушениями микроциркуляции.
III. Диспротеинемия – изменение соотношения между отдельными белковыми фракциями крови. Может быть наследственной и приобретенной. Часто связана с изменением спектра (- и (-глобулинов. Характерна для острых воспалительных процессов («белки острой фазы воспаления»), диффузных заболеваний соединительной ткани, аутоиммунных заболеваний.
Иногда в крови появляются качественно измененные белки, в частности, парапротеины и криоглобулины. Парапротеины – это иммуноглобулины, являющиеся продуктами единичных клонов лимфоцитов. Их появление обусловлено пролиферацией отдельных антител осинтезирующих клеток, что бывает при патологических процессах опухолевой природы (миеломная болезнь, макроглобулинемия Вальденстрема). Криоглобулины – это разновидность парапротеинов.
Они представляют собой патологические белки со свойствами имму-ноглобулинов, преципитирующие при охлаждении.
Что такое продукционная и ретенционная гиперазотемия?
Гиперазотемия – это увеличение остаточного (небелкового) азота в крови. В норме остаточный азот на 50 % состоит из азота мочевины, около 25 % его приходится на долю аминокислот, остальная часть – на другие азотистые продукты.
Продукционная (печеночная) гиперазотемия возникает вследствие нарушения образования мочевины, детоксикации азотистых продуктов в печени.
Ретенционная (почечная) гиперазотемия является следствием нарушения выделительной функции почек.
Какие факторы могут вызывать нарушение образования мочевины в печени?
Нарушение синтеза мочевины может наблюдаться на заключительных этапах развития недостаточности печени как один из признаков нарушения ее детоксикационной функции.
Возможны наследственно обусловленные нарушения мочевинообразования. Их причиной может быть недостаточный синтез целого ряда ферментов: аргининсукцинатлиазы (аргининсукцинатурия), карбамоилфосфатсинтетазы и орнитинкарбамоилтрансферазы (аммониемия) и аргининсукцинатсинтетазы (цитруллинурия).
Следствием нарушения синтеза мочевины является накопление аммиака в крови и целый ряд тяжелых клинических проявлений, связанных с этим (подробно см. разд. 31).
В чем сущность и чем проявляются наследственно обусловленные нарушения обмена фенилаланина?
Наследственно обусловленным нарушением обмена фенилаланина является фенилкетонурия – заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования. Его причиной является генетический дефект фермента фенилаланингидроксилазы, в норме преобразующего фенилаланин в тирозин (рис. 73). При отсутствии указанного фермента окисление фенилаланина идет по пути образования фенилпировино-градной и фенилмолочной кислот. Однако этот путь обладает малой пропускной способностью, и поэтому фенилаланин накапливается в большом количестве в крови, тканях и спинномозговой жидкости, что в первые же месяцы жизни ведет к тяжелому поражению центральной нервной системы и неизлечимому слабоумию.

Рис. 73. Блокада путей метаболизма фенилаланина и тирозина: блок а – фенилкетонурия; 6 – тирозиноз; в – алкаптонурия; г – гипо-тиреоз; д – альбинизм
В чем сущность и чем проявляются наследственно обусловленные нарушения обмена тирозина?
В зависимости от уровня генетических дефектов наследственно обусловленные нарушения обмена тирозина могут проявляться развитием тирозиноза, алкаптонурии, альбинизма. Все эти заболевания наследуются аутосомно-рецессивно.
Тирозиноз возникает вследствие генетического дефекта фермента – оксидазы парагидроксифенилпировиноградной кислоты. В результате она, являясь первым промежуточным продуктом обмена тирозина, не превращается в гомогентизиновую кислоту, накапливается в крови и вместе с тирозином выделяется с мочой.
Алкаптонурия является следствием нарушения синтеза оксидазы гомогентизиновой кислоты, превращающей последнюю в малеилацетоуксусную кислоту. В результате в крови и моче появляется гомогентизиновая кислота. Моча при стоянии на воздухе, а также при добавлении к ней щелочи становится черной, что объясняется окислением гомогентизиновой кислоты кислородом воздуха и образованием алкаптона. Гомогентизиновая кислота из крови проникает в ткани – хрящевую, сухожилия, связки, внутренний слой стенки аорты, вследствие чего появляются темные пятна в области ушей, носа, на склерах. Иногда развиваются тяжелые изменения в суставах.
Альбинизм обусловлен дефицитом фермента тирозиназы. Вследствие этого не образуется красящее вещество кожи и волос – меланин. Организм, лишенный пигмента, становится очень чувствительным к действию ультрафиолетового излучения.
Что такое подагра?
Подагра – это заболевание, в основе которого лежит накопление в организме мочевой кислоты – конечного продукта обмена пуриновых оснований, входящих в структуру нуклеиновых кислот.
Для больных подагрой характерно увеличение уровня мочевой кислоты в крови (гиперурикемия). Гиперурикемия может сопровождаться отложением солей мочевой кислоты в суставах и хрящах, где в силу слабого кровоснабжения всегда имеется тенденция к закислению среды, что способствует выпадению солей в осадок. Отложение солей вызывает острое подагрическое воспаление, сопровождающееся болью, лихорадкой и заканчивающееся образованием подагрических узлов и деформацией суставов.
Что является факторами риска подагры?
Факторами риска в отношении подагры могут быть:
1) избыточное поступление пуринов в организм (употребление в пищу большого количества мяса, особенно с вином и пивом);
2) избыточное поступление в организм молибдена, который входит в состав ксантиноксидазы, переводящей ксантин в гипоксантин, который затем превращается в мочевую кислоту;
3) пол (чаще болеют мужчины);
4) пожилой возраст, для которого характерна возрастная гиперу-рикемия;
5) наследственное предрасположение в виде доминантно наследуемого повышения уровня мочевой кислоты в крови и, возможно, изменения факторов, поддерживающих мочевую кислоту в растворенном состоянии.
Нарушения водно-солевого обмена
Что такое положительный и отрицательный водный баланс?
Если поступление воды в организм превышает ее выведение, то развивается положительный водный баланс.
Отрицательный водный баланс развивается тогда, когда выведение воды из организма превышает ее поступление. Классификация нарушений обмена воды представлена на рис. 74.

Рис. 74. Классификация нарушений обмена воды
Какие гормоны принимают участие в защитно-компенсаторных реакциях организма при нарушениях водно-солевого обмена?
Альдостерон, вазопрессин (антидиуретический гормон), предсердный натрийурический гормон, адреналин.
Какие факторы активируют и тормозят образование и секрецию альдостерона?
Основным фактором, стимулирующим образование и секрецию альдостерона, являются продукты активации ренин-ангиотензинной системы – ангиатпензин II и ашиотензин III (рис. 75).
Их стимулирующий эффект максимально проявляется при условии нормальной секреции АКТГ аденогипофизом. В этом случае АКТГ оказывает так называемое пермиссивное действие.
Возможна также непосредственная стимуляция секреции альдостерона высокими концентрациями ионов калия в плазме крови.
Тормозят образование и освобождение альдостерона в кровь предсердный натрийурический гормон и дофамин.

Рис. 75. Факторы – стимуляторы секреции альдостерона.
Назовите основные функциональные эффекты альдостерона.
Основные функциональные эффекты альдостерона связаны с его влиянием на почки. Действуя на дистальные извитые канальцы нефронов, альдостерон вызывает:
1) увеличение реабсорбции ионов натрия;
2) увеличение секреции ионов калия;
3) увеличение секреции ионов водорода (усиливает ацидогенез).
Что такое ренин-ангиотензинная система? Как она активируется? Назовите основные функциональные эффекты ангиотензина II и ангиотензина III.
Ренин-ангиотензинная система связана с функционированием юк-стагломерулярного аппарата почек (ЮГА). Целый ряд факторов (нарушение кровообращения в почках, активация симпатоадреналовой системы, уменьшение концентрации ионов натрия в плазме крови) вызывает выделение клетками ЮГА в кровь протеолитического фермента – ренина (рис. 76). Ренин действует на (2-глобулин плазмы крови (ангиотензиноген) и вызывает отщепление от него пептида, состоящего из десяти аминокислотных остатков. Это вещество, еще не обладающее какой-либо биологической активностью, получило название ашиотензин I. При прохождении через капилляры легких от ангиотензина I под действием конвертирующего фермента эндотелиальных клеток происходит отщепление двух аминокислот, в результате чего образуется ашиотензин II. В дальнейшем под влиянием ангиотензина происходит образование ангиотензина III (состоит из 7 аминокислотных остатков) и других пептидов, которые содержат 6, 5 и меньше аминокислот и не обладают биологической активностью (рис. 77).

Рис. 76. Факторы – стимуляторы секреции ренина

Рис. 77. Ренин-ангиотензинная система
Ангиотензин II оказывает два эффекта: 1) вызывает сокращение гладких мышц артериол, в результате чего происходит их сужение и повышается артериальное давление; 2) действуя на клубочковую зону коры надпочечников, он активирует секрецию альдостерона.
Ангиотензин III обладает только одним из двух указанных действий – увеличивает секрецию альдостерона (рис. 78).

Рис. 78. Функциональные эффекты ангиотензинов II и III
Какие факторы стимулируют образование и секрецию предсердного натрийурического гормона (атриопептина) ? Каким действием обладает этот гормон?
Основным фактором, стимулирующим образование и секрецию атриопептина, является увеличение поступления крови в предсердия сердца и, в частности, увеличение объема циркулирующей крови. При этом происходит растяжение стенок предсердий, в результате чего миоэндокринные клетки освобождают гормон в кровь.
Сегодня известны два важных функциональных эффекта атриопептина, связанные с его влиянием на клетки канальцевого эпителия почек и гладкие мышцы сосудов (рис. 79). Действуя на эти структуры, предсердный натрийурический гормон, с одной стороны, уменьшает реабсорбцию ионов натрия, в результате чего увеличивается натрийурез и диурез и уменьшается объем циркулирующей крови, а с другой, – вызывает расширение артериол, вследствие чего уменьшается общее пери ферическое сопротивление. В итоге происходит падение артериальног давления.

Рис. 79. Функциональные эффекты предсердного натрийурического гормона (ПНУГ)
Что стимулирует секрецию вазопрессина (антидиуретического гормона)? Каким действием обладает этот гормон?
Существует два механизма активации секреции вазопрессина (рис. 80). Первый из них – осмотический, связан с увеличением осмотического давления крови и возбуждением центральных и периферических осморецепторов. Второй механизм – гемодинамический, начинает срабатывать при уменьшении объема циркулирующей крови на 7–15 %. При этом происходит возбуждение волюмо- и барорецепторов, информация от которых поступает в паравентрикулярное и супраоп-тическое ядра гипоталамуса, где происходит образование вазопрессина. Этот гормон по отросткам нейронов опускается в нейрогипофиз, а оттуда поступает в кровь.

Рис. 80. Механизмы активации освобождения вазо-прессина (антидиуретического гормона – АДГ): АД – артериальное давление; ОД – осмотическое давление; ОЦК – объем циркулирующей крови; Н*Ь – гипоталамус
Наиболее важными эффектами вазопрессина являются (рис. 81):
1) сужение артериол и повышение артериального давления;
2) увеличение реабсорбции воды в дистальных извитых канальцах и собирательных трубках почек, что ведет к уменьшению диуреза, увеличению объема циркулирующей крови.

Рис. 81. Функциональные эффекты вазопресси-на (АДГ)
Какие функциональные эффекты симпатоадренало&ой системы Обусловливают ее участие в защитно-компенсаторных реакциях организма при обезвоживании?
1. Активация ренин-ангиотензинной системы. Этот эффект связан с непосредственным действием катехоламинов на (-адренорецепторы юкстагломерулярного аппарата почек и опосредованным влиянием на ЮГА через спазм приносящих артериол.
2. Внутрипочечное перераспределение кровотока. При активации симпатоадреналовой системы происходит спазм сосудов кортикальных нефронов. Вследствие этого основная часть крови идет через юкстамедулярные нефроны, где площадь реабсорбции воды и ионов натрия, а также интенсивность этого процесса значительно больше, чем в кортикальных нефронах. Такое перераспределение кровотока в почках ведет к значительному увеличению реабсорбции натрия и воды и способствует их сохранению в организме.
3. Спазм артериол периферических тканей. При этом в соответствии с механизмом Старлинга уменьшается фильтрация воды из капилляров в ткани, что способствует поддержанию общего объема крови.
4. Уменьшение потоотделения. Эта реакция направлена на уменьшение потери воды и солей организмом.
Что такое внеклеточное обезвоживание? Назовите основные его причины.
Внеклеточное обезвоживание (гипогидрия, дегидратация, эксикоз) – это уменьшение объема внеклеточной жидкости. В основе его лежит отрицательный водный баланс.
Причинами внеклеточного обезвоживания могут быть: I. Недостаточное поступление воды в организм: а) экстремальные ситуации, в которых может оказаться человек во время землетрясения, в пустыне (полное водное голодание); б) невозможность самостоятельно утолить жажду (тяжело больные люди, грудные дети); в) нарушение формирования чувства жажды при поражениях питьевого центра в ЦНС.
II. Потеря воды организмом: а) выделение большого количества жидкости почками (полиурия), например, при сахарном и несахарном диабете; б) потеря жидкости через пищеварительный канал (неукротимая рвота, поносы, гиперсаливация); в) усиленное потоотделение, например, при интенсивной физической работе, действии высокой температуры; г) увеличение выделения влаги с выдыхаемым воздухом при всех видах одышки; д) потеря воды с экссудатом при воспалении (отеки, воспаление серозных оболочек и др.); е) кровопотеря.
Что такое изоосмолярное, гипоосмолярное и гиперос-молярное обезвоживание? Приведите примеры.
Изоосмолярным называется обезвоживание, при котором осмотическое давление плазмы крови и межклеточной жидкости не меняется. Оно развивается в случаях эквивалентной потери воды и электролитов. Это наблюдается иногда при полиурии, расстройствах деятельности кишок, а также в первое время после острой кровопотери.
Гипоосмолярное обезвоживание характеризуется уменьшением осмотического давления внеклеточной жидкости и наблюдается в случае преимущественной потери солей. Оно развивается при потере секретов желудка и кишок (понос, рвота), а также при повышенном потоотделении, если потеря воды возмещается питьем без соли.
Гиперосмолярным называют обезвоживание, при котором увеличивается осмотическое давление внеклеточной жидкости. Это наблюдается в тех случаях, когда потеря воды превышает потерю электролитов (прежде всего натрия), например, при гипервентиляции, профузном потоотделении, потере слюны (пот и слюна гипото-ничны по отношению к крови), а также при поносе, рвоте и полиурии, когда возмещение потери поступлением воды в организм недостаточно.
Какие защитно-компенсаторные реакции развиваются при внеклеточном обезвоживании?
1. Происходит переход жидкости из интерстициального сектора в сосуды. Это связано с тем, что в условиях обезвоживания уменьшается гидростатическое давление крови в капиллярах, с одной стороны, и увеличивается онкотическое давление крови вследствие ее сгущения (гемоконцентрации), с другой.
2. Уменьшение объема циркулирующей крови, связанное с обезвоживанием, ведет к возбуждению волюморецепторов и, в конечном итоге, к увеличению секреции антидиуретического гормона. Последний увеличивает реабсорбцию воды в почках, ограничивая ее потерю организмом.
3. Уменьшение объема циркулирующей крови вызывает активацию ренин-ангиотензинной системы и увеличение секреции альдостерона корой надпочечников. Это ведет к увеличению реабсорбции ионов натрия в почках и к нормализации осмотического давления внеклеточной жидкости.
4. В результате уменьшения артериального давления возбуждаются барорецепторы, что приводит к активации симпатоадреналовой системы (см. вопр. 23.8).
5. Обезвоживание через центральные и периферические механизмы вызывает чувство жажды. В результате формируются поведенческие реакции, направленные на поиск воды и восполнение потерянной жидкости.
Что такое синдром ангидремии? Какие патогенетические механизмы играют ведущую роль в его развитии?

Рис. 82. Патогенез ангидремического шока
Ангидремия – это уменьшение содержания воды в жидкой части крови. Является крайним проявлением внеклеточного обезвоживания и характеризуется развитием ангидремического шока (рис. 82). Основное значение в его развитии имеют:
1) гиповолемия (уменьшение объема циркулирующей крови). Она является причиной нарушения общей гемодинамики. Уменьшается минутный объем крови и артериальное давление, что ведет к развитию циркуляторной гипоксии и метаболического ацидоза. В результате гемодинамических нарушений развивается острая почечная недостаточность: уменьшается фильтрационное давление и, как следствие, развиваются олиго- и анурия, гиперазотемия и уремия (интоксикация);
2) гемоконцентрация (сгущение крови, увеличение ее вязкости). Вызывает прежде всего нарушения микроциркуляции, замедляется кровоток в капиллярах, развивается сладж-синдром, истинный капиллярный стаз. Следствием таких расстройств является развитие гипоксии и ацидоза.
Гипоксия, ацидоз и интоксикация являются основными факторами, нарушающими функции ЦНС и других жизненно важных органов и приводящими к смерти.
Признаки тяжелой ангидремии и смерть наступают у взрослых после потери 1/3, у детей – 1/5 объема внеклеточной жидкости.
Что является причиной внутриклеточного обезвоживания? Какие изменения в клетках возникают при этом?
Причиной внутриклеточного обезвоживания является увеличение осмотического давления межклеточной жидкости, что связано с развитием гипернатриемии (см. вопр. 23.29). В этих условиях вода по законам осмоса выходит из клеток в межклеточное пространство.
В результате обезвоживания увеличивается внутриклеточная концентрация электролитов, что ведет к нарушению гидратных оболочек белковых молекул. Уменьшается растворимость белков, они осаждаются, что, в конечном итоге, проявляется нарушениями их функций.
Кроме того, уменьшение воды в клетках приводит к уменьшению их объема и, как следствие, к уменьшению активной поверхности клеточных мембран. Результатом этого является нарушение функций, связанных с плазматической мембраной, – межклеточных взаимодействий, восприятия регуляторных сигналов, миграции и др.
Какими нарушениями на уровне организма проявляется внутриклеточное обезвоживание?
Среди общих нарушений на первый план выходят расстройства функции нейронов ЦНС. Это проявляется развитием невыносимой жажды, помрачением сознания, галлюцинациями, нарушениями ритма дыхания. Повышается температура тела, развивается «солевая лихорадка».
Обезвоживание эндотелиальных клеток ведет к увеличению промежутков между ними и, как следствие, к увеличению проницаемости стенки сосудов. Это может быть причиной выхода из капилляров в ткани белков плазмы крови и ее форменных элементов -- развиваются геморрагии.
Что такое внеклеточная гипергидрия? Назовите основные ее причины.
Внеклеточная гипергидрия – это увеличение объема жидкости во внеклеточном секторе организма. Она является результатом положительного водного баланса.
Причинами внеклеточной гипергидрии могут быть:
I. Избыточное поступление воды в организм: а) питье соленой воды, не утоляющей жажду; б) внутривенное введение большого количества жидкости больным.
II, Задержка воды в организме вследствие нарушения ее выведения почками: а) почечная недостаточность (олиго- и анурия); б) нарушения регуляции почек (первичный и вторичный гиперальдостеронизм, гиперпродукция антидиуретического гормона).
Что такое изоосмолярная, гипоосмолярная и гиперосмолярная гипергидрия? Приведите примеры.
При изоосмолярной гипергидрии осмотическое давление внеклеточной жидкости не изменяется. Этот вид нарушений может наблюдаться в течение некоторого времени после введения избыточных количеств изотонических растворов.
Гипоосмолярная гипергидрия (водное отравление) характеризуется уменьшением осмотического давления внеклеточной жидкости. Этот вид гипергидрии в эксперименте на животных моделируют повторными введениями воды в желудок, особенно на фоне введения вазопрессина, альдостерона или удаления надпочечников. В клинике водное отравление возможно при рефлекторной анурии, а также во второй стадии острой почечной недостаточности.
Гиперосмолярная гипергидрия, для которой характерно увеличение осмотического давления внеклеточной жидкости, может развиваться при употреблении для питья соленой морской воды.
Какие защитно-компенсаторные реакции развиваются при внеклеточной гипергидрии?
1. Внеклеточная гипергидрия сопровождается увеличением объема циркулирующей крови. Это ведет к механическому растяжению клеток предсердий, которые в ответ на это освобождают в кровь предсердный натрийурический гормон. Последний увеличивает натрийурез и диурез, вследствие чего уменьшается объем циркулирующей крови.
2. Увеличение объема циркулирующей крови является причиной уменьшения импульсации от волюморецепторов, в результате чего уменьшается секреция антидиуретического гормона и возрастает диурез.
Что такое отеки? Как они классифицируются?
Отеки – это избыточное накопление жидкости в тканях организма и серозных полостях.
Различают общие и местные отеки. Общие отеки являются проявлением внеклеточной гипергидрии, местные – связаны с нарушением баланса жидкости в ограниченном участке ткани или органа.
По этиологии выделяют отеки сердечные, почечные, печеночные, кахектические, воспалительные, аллергические, токсические и др.
В зависимости от механизмов развития отеки могут быть: 1) гидростатическими; 2) онкотическими и 3) микседематозными.
Гидростатические отеки возникают в результате увеличения гидростатического давления в капиллярах. В зависимости от причин такого увеличения можно выделить: а) гиперволемические; б) застойные; в) микроциркуляторные отеки.
Онкотические отеки возникают вследствие изменений онкотического давления в капиллярах или интерстициальной жидкости. В эту группу входят: а) гипопротеинемические; б) мембраногенные; в) лимфогенные отеки.
В развитии каких отеков ведущая роль принадлежит увеличению гидростатического давления крови в капиллярах?
Гидростатические отеки могут быть обусловлены следующими механизмами: 1) увеличением объема крови (гиперволемические отеки); 2) увеличением венозного давления (застойные отеки); 3) первичным нарушением микроциркуляции – расширением артериол и спазмом венул (микроциркуляторные отеки).
Гиперволемическими являются отеки при внеклеточной гипергидрии и отеки, связанные с задержкой в организме ионов натрия, например, при сердечной недостаточности, вторичном гиперальдостеронизме.
Причиной застойных отеков является нарушение оттока крови по венозным сосудам (хроническая сердечная недостаточность, нарушения венозных клапанов, тромбоз вен и др.).
Развитие отеков по микроциркуляторному типу вызывает гистамин, который одновременно расширяет артериолы и суживает вены.
В развитии каких отеков ведущая роль принадлежит уменьшению онкотического давления крови?
Онкотические отеки закономерно развиваются при уменьшении содержания белков (альбуминов) в плазме крови. Это приводит к уменьшению онкотического давления крови и переходу жидкости из капилляров в интерстициальное пространство.
По такому механизму развиваются, в частности, отеки при голодании (кахектические), нефритические отеки, связанные с потерей белка (протеинурией); печеночные отеки, возникающие вследствие нарушения синтеза альбуминов в печени.
Какие отеки относятся к мембраногенным?
Мембраногенные отеки возникают вследствие повышения проницаемости стенки сосудов (см. разд. 14). Увеличение проницаемости сосудов является причиной выхода белков плазмы крови в межклеточное пространство, вследствие этого возрастает тканевое онкотическое давление и вода переходит из кровеносных сосудов в интерстиций,
Указанный механизм является ведущим в развитии аллергических, воспалительных, токсических отеков.
Что такое лимфогенные отеки?
Лимфогенные отеки возникают вследствие нарушений лимфообразования и лимфооттока. При этом нарушается выведение с лимфой белков, в норме фильтрующихся в ткань, и, как следствие, увеличивается тканевое онкотическое давление.
Среди причин развития лимфогенных отеков следует выделить сдавление лимфатических сосудов рубцовой тканью; увеличение центрального венозного давления (недостаточность сердца), препятствующее притоку лимфы в систему кровообращения.
Что такое микседематозные («слизистые») отеки?
Микседематозные – это особый вариант отеков, в основе которого лежит увеличение гидрофильности тканевых коллоидов. При этом в тканях возрастает количество связанной воды.
Микседематозные («слизистые») отеки характерны для гипофункции щитовидной железы.
Как происходит накопление воды в тканях при развитии отеков?
В патогенезе отеков различают две стадии.
Первая стадия – накопление связанной воды. Отечная жидкость связывается с тканевыми коллоидами и накапливается в основном в гелеобразных структурах (коллагеновые волокна, основное вещество соединительной ткани). При этом клинические признаки отека незначительны – несколько увеличивается тургор ткани.
Вторая стадия – накопление свободной воды. Когда масса связанной воды увеличивается приблизительно на 30 %, а гидростатическое давление в ткани достигает атмосферного, начинает накапливаться свободная несвязанная вода. Тогда появляются выраженные признаки отека: свободная вода перемещается в соответствии с силой гравитации, появляется симптом «ямки» при надавливании на ткань.
Как влияет ацидоз на разбитие отеков?
Ацидоз усиливает развитие отеков. Это связано с тем, что при смещении рН в кислую сторону уменьшается гидрофильность структур соединительной ткани. Поэтому при поступлении воды в ткань меньшее ее количество будет связываться с тканевыми коллоидами и, следовательно, будет увеличиваться количество свободной несвязанной воды. В связи с этим при прочих равных условиях клинические признаки отека в кислой среде будут более выраженными (рис. 83).

Рис. 83. Влияние ацидоза на развитие отеков
В чем сущность опытов Стерлинга, посвященных изучению патогенеза отеков?
Э. Старлинг (1896) в опытах на лягушках изучал роль онкотического давления в развитии отеков. Он показал, что при перфузии лягушки физиологическим раствором, не содержащим белка, происходит быстрый переход жидкости из сосудов в ткань, вследствие чего вода задерживается в организме и масса животного возрастает. Если затем переключить систему на перфузию сывороткой крови, то будет наблюдаться обратный процесс – жидкость выходит из тканей в кровеносные сосуды и масса лягушки постепенно восстанавливается до исходного уровня. Дегидратация тканей происходит значительно медленнее, чем развитие отеков. Это объясняется тем, что поступившая в ткань вода легко связывается с тканевыми коллоидами и гораздо труднее переходит опять в свободное состояние.
Что является причиной развития внутриклеточной гипергидрии? Чем она проявляется на уровне организма?
Основной причиной внутриклеточной гипергидрии является уменьшение осмотического давления внеклеточной жидкости, что связано с развитием гипонатриемии (см. вопр. 23.30). В этих условиях вода по законам осмоса устремляется из межклеточного пространства в клетки – появляются признаки генерализованного отека клеток.
Клинически возникают явления водного отравления, среди которых на первый план выступает отек мозга, проявляющийся сильной головной болью, тошнотой, рвотой, судорогами.
Какие механизмы могут лежать в основе развития отека клетки при ее повреждении? Каково патогенетическое значение данного явления?
Среди механизмов развития отека клетки основное значение имеют:
1) распад внутриклеточных структур, белков, вследствие чего освобождаются связанные с ними катионы (в основном ионы калия) и увеличивается внутриклеточное осмотическое и онкотическое давление;
2) нарушение проницаемости клеточной мембраны, в результате чего ионы натрия и хлора поступают в клетку и увеличивают осмотическое давление цитоплазмы;
3) нарушение функционирования натрий-калиевых насосов, приводящее к накоплению ионов натрия в клетке.
Отек клетки усугубляет процессы ее повреждения. Это связано с тем, что: а) увеличивается проницаемость клеточных мембран вследствие их осмотического растяжения; б) возможно явление электрического «пробоя» плазматической мембраны возбудимых клеток; в) происходит механический разрыв мембран при их растяжении.
Назовите причины гипернатриемии, защитно-компенсаторные реакции, возникающие при этом, и патогенетическое значение указанного нарушения.
В зависимости от причин развития различают первичную и вторичную гипернатриемию.
Первичная гипернатриемия (абсолютное увеличение ионов натрия в организме) может возникать либо в результате увеличения поступления натрия в организм (прием большого количества хлорида натрия, введение его гипертонического раствора), либо вследствие уменьшения выведения натрия из организма (первичный и вторичный гиперальдостеронизм, почечная недостаточность).
Вторичная (относительная) гипернатриемия – это увеличение содержания ионов натрия в крови и межклеточной жидкости вследствие потери воды организмом. При этом общее содержание натрия в организме может не изменяться, а иногда и уменьшается. Такое состояние возникает при гипервентиляции, поносах, повышенном потоотделении, несахарном диабете.
В результате гипернатриемии повышается осмотическое давление внеклеточной жидкости, возбуждаются центральные и периферические осморецепторы, увеличивается поступление в кровь антидиуретического гормона. Последний усиливает реабсорбцию воды в почках, в результате чего увеличивается объем внеклеточной жидкости и уменьшается ее осмотическое давление.
Основным следствием гипернатриемии является развитие внутриклеточного обезвоживания (см. вопр. 23.13, 23.14).
Назовите причины гипонатриемии, защитно-компенсаторные реакции, возникающие при этом, и патогенетическое значение указанного нарушения.
Первичная (абсолютная) гипонатриемия развивается в результате уменьшения поступления натрия в организм (бессолевая диета, анорексия) или вследствие увеличения выведения натрия из организма почками (гипофункция коры надпочечников, почечная недостаточность).
Причиной вторичной (относительной) гипонатриемии является избыточное поступление в организм воды или ее задержка – гипонатриемия вследствие разведения.
Уменьшение концентрации ионов натрия во внеклеточной жидкости вызывает, с одной стороны, усиление секреции альдостерона через ренин-ангиотензинный механизм, с другой, – уменьшение поступления в кровь антидиуретического гормона, поскольку уменьшается импульсация от осморецепторов. Следствием этого является усиление реабсорбции ионов натрия и угнетение реабсорбции воды в почках – осмотическое давление внеклеточной жидкости восстанавливается.
Патогенетическое значение гипонатриемии состоит в развитии генерализованного отека клеток (см. вопр. 23.27).
Назовите причины гиперкалиемии, защитно-компенсаторные реакции, возникающие при этом, патогенетическое значение указанного нарушения.
Гиперкалиемией называют увеличение содержания ионов калия в плазме крови свыше 5.5 ммоль/л.
Причинами ее развития могут быть: 1) избыточное поступление калия в организм; 2) переход ионов калия из внутриклеточного во внеклеточное пространство при массивном повреждении клеток, при увеличении интенсивности катаболических процессов и ацидозе; 3) нарушение выведения калия из организма (олиго- и анурия, недостаточность функции коры надпочечников).
Увеличение концентрации ионов калия в крови непосредственно активирует клетки клубочковой зоны коры надпочечников и вызывает усиление секреции альдостерона. Последний увеличивает секрецию ионов калия в почечных нефронах и таким образом восстанавливает их концентрацию в крови.
Следствиями гиперкалиемии являются: 1) нарушение деятельности возбудимых тканей (нервной и мышечной), в результате чего развиваются расстройства функции ЦНС, сердечно-сосудистой системы, скелетной мускулатуры, гладких мышц пищеварительного канала; 2) развитие негазового ацидоза (см. разд. 25).
Назовите причины гипокалиемии, защитно-компенсаторные реакции, возникающие при этом, патогенетическое значение указанного нарушения.
Гипокалиемия – это уменьшение концентрации ионов калия в плазме крови ниже 3.5 ммоль/л.
Причинами ее развития могут быть: 1) недостаточное поступление калия в организм с пищей (длительное использование диеты, не содержащей продуктов растительного происхождения); 2) усиленный переход ионов калия из внеклеточного пространства в клетки, что бывает при усилении анаболических процессов и алкалозе; 3) потеря калия организмом (полиурия, гиперальдостеронизм, длительное использование мочегонных средств).
При гипокалиемии развивается гиперполяризация мембран секреторных клеток и в связи с этим уменьшается секреция альдостерона корой надпочечников. Это вызывает уменьшение секреции ионов калия клетками почечного эпителия.
Патогенетическое значение гипокалиемии состоит в том, что: а) увеличивается порог возбудимости клеток и, как следствие, появляются общая слабость, метеоризм, гипотония скелетных мышц, уменьшается кожная чувствительность; 2) развивается гипокалиемический алкалоз (см. разд. 25).
Назовите причины и основные проявления нарушений обмена магния в организме.
Магний является одним из наиболее важных внутриклеточных катионов. Его концентрация в клетках в 3-10 раз превышает его концентрацию во внеклеточной среде. Он является активатором многих ферментативных процессов (реакций фосфорного обмена, гликолиза; ряда этапов синтеза белков и жирных кислот; распада нуклеиновых кислот и др.). В большинстве реакций, в которых принимает участие АТФ, обязательным является образование его комплексов с ионами магния.
Причинами увеличения содержания магния в организме могут быть: поражения почек с нарушением их выделительной функции (уремия), отравления соединениями магния. При этом развивается гипермагниемия (увеличение концентрации магния в плазме крови свыше 1 ммоль/л), которая проявляется угнетением центральной нервной системы: развивается депрессия и сон (магнезиальный наркоз), происходит торможение функций дыхательного центра.
К уменьшению содержания магния в организме могут приводить: нарушения всасывания этого элемента в кишках (неукротимая рвота, поносы, панкреатит); парентеральное введение больших количеств жидкости, не содержащей магния; нарушения функции эндокринных желез (тиреотоксикоз, гиперпаратиреоз, первичный гиперальдостеронизм); поражения печени (хронический алкоголизм, цирроз). Указанные причины могут вызывать развитие гипомагниемии (уменьшения концентрации магния в плазме крови ниже 0.75 ммоль/л), которая проявляется:
а) тетанией (приступами судорог), протекающей тяжелее, чем при гипокальциемии;
б) появлением трофических язв на коже;
в) ухудшением усвоения пищи, вызывающим нарушение процессов роста;
г) снижением температуры тела;
д) распространенным обызвествлением тканей, которое в первую очередь затрагивает кровеносные сосуды, почки, хрящевую ткань. При этом содержание кальция в организме не меняется.
Нарушения фосфорно-кальциевого обмена
Какие гормоны осуществляют регуляцию фосфорно-кальциевого обмена в организме?
Паратирин (n), кальцитонин, гормонально активная форма витамина D.
Как происходит образование гормонально активной формы витамина D?
В организме существует два источника витамина D: 1) образование витамина D3 (холекальциферола) в коже из 7-дегидрохолестерина под действием ультрафиолетового излучения; 2) поступление в организм витамина D2 (эргокальциферола) в составе пищевых продуктов.
В печени под влиянием фермента 25-гидроксилазы образуется транспортная форма витамина – 25-оксивитамин В. Эта форма сначала в составе желчи выделяется в двенадцатиперстную кишку, а затем вместе с желчными кислотами обратно всасывается в кровь в тонкой кишке,
В почках под действием фермента 1 (-гидроксилазы образуется гормонально активная форма витамина D – 1,25-(ОН)2-витамин D, кроме того, возможно образование и неактивной формы – 24,25-(ОН)2-витамина D.
Какая из этих форм образуется преимущественно, зависит от концентрации ионов кальция в плазме крови. При гипокальциемии появляется в основном 1,25-(ОН)2-витамин D и тормозится образование 24,25-(ОН)2-витамина D; при гиперкальциемии – наоборот.
Назовите основные биологические эффекты гормонально активной формы витамина D.
Основной биологический эффект 1,25-(ОН)2-витамина D – увеличение всасывания кальция и фосфатов в тонкой кишке. Действуя на эпителиальные клетки слизистой кишки, 1,25-(ОН)2-витамин D, как и другие стероидные гормоны, проникает через плазматическую мембрану в цитоплазму энтероцитов, а затем в комплексе с внутриклеточным белком-рецептором в их ядро. В ядре происходит активация транскрипции генов, кодирующих структуру функционально важных белков: Ca-связывающего белка и белков кальциевых насосов, в частности, Ca-АТФ-азы.
Ca-связывающий белок встраивается в плазматическую мембрану апикальной части энтероцитов и обеспечивает облегченную диффузию ионов кальция из просвета кишок в цитоплазму клеток кишечного эпителия. Кальциевые насосы осуществляют активный транспорт ионов кальция из цитоплазмы энтероцитов через плазматическую мембрану базальной части клеток в интерстиций и кровь.
Второй «мишенью» для 1,25-(ОН)2-витамина D является костная ткань, где этот гормон, влияя на остеобласты, тормозит синтез коллагена, а оказывая действие на остеокласты, стимулирует резорбцию кости.
В конечном итоге действие 1,25-(ОН)2-витамина D проявляется увеличением концентрации ионов кальция в плазме крови.
Неактивная форма витамина D – 24,25-(ОН)2-витамин D тормозит секрецию паратирина околощитовидными железами и усиливает инактивацию стероидов в печени, в том числе и витамина D.
Какие факторы стимулируют и тормозят секрецию паратирина околощитовидными железами?
Секрецию паратирина стимулирует уменьшение концентрации ионов кальция в плазме крови, а тормозит – увеличение содержания этих ионов в плазме и 24,25-(ОН)2-витамин D.
Назовите основные биологические эффекты паратирина.
1. Действие на костную ткань – активация функции остеокластов.
Под влиянием паратирина происходит выброс остеокластами лизосомальных ферментов, которые расщепляют органическую матрицу костной ткани. Кроме того, остеокласты начинают продуцировать большие количества цитрата, который способствует вымыванию кальция из кристаллов оксиапатита.
Результатом указанных эффектов является увеличение концентрации ионов кальция в крови, с одной стороны, и деминерализация, резорбция костной ткани, с другой.
2. Угнетение реабсорбции фосфата в почках,
3. Активация превращения в почках витамина D в гормонально активную форму – 1,25-(ОН)2-витамин D.
Какие факторы стимулируют и тормозят секрецию кальцитонина?
Кальцитонин синтезируется в парафолликулярных (С-клетках) щитовидной железы. Кроме того, обнаружены клетки в вилочковой и околощитовидных железах, способные секретировать этот гормон.
Секрецию кальцитонина стимулирует увеличение концентрации ионов кальция в плазме крови и некоторые гастроинтестинальные гормоны (особенно гастрин). Торможение происходит при уменьшении содержания ионов кальция в крови.
Назовите основные биологические эффекты кальцитонина.
1. Кальцитонин препятствует резорбции костной ткани, угнетая деятельность остеокластов. Это проявляется уменьшением концентрации ионов кальция в плазме крови.
2. Тормозит секрецию гастрина. Физиологическое значение этого эффекта еще не установлено.
Что может быть причиной развития гипокальциемических состояний?
Причиной уменьшения концентрации ионов кальция в плазме крови – гипокальциемии могут быть следующие факторы (рис. 85).
1. Уменьшение поступления кальция из тонкой кишки в кровь: а) уменьшение содержания кальция в продуктах питания; б) нарушение соотношения кальций/фосфор в пищевых продуктах; в) образование в кишках нерастворимых кальциевых соединений (например, с фитовой, инозитфосфорной кислотами, содержащимися в продуктах из злаков); г) нарушение всасывания кальция при поражениях тонкой кишки (энтериты); д) гиповитаминоз D.
2. Потеря ионизированного кальция организмом: а) с мочой при нарушениях процессов реабсорбции; б) при беременности – потери, связанные с формированием скелета плода,
3. Нарушение мобилизации кальция из костной ткани: а) гипопаратиреоз; б) опухоли С-клеток щитовидной железы, продуцирующие кальцитонин.
4. Минерализация мягких тканей: а) гиперфосфатемия; б) алкалоз.
5. Переход кальция плазмы крови из ионизированной формы в неионизированную – в комплексы с белками и органическими кислотами: а) отравление щавелевой кислотой, переливание цитратной крови; б) увеличение концентрации сывороточных белков; в) алкалоз.

Рис. 85. Причины развития гипокальциемических состояний
Коме защитно-компенсаторные реакции и собственно патологические изменения Возникают при гипокальциемии?
Защитно-компенсаторные реакции в этих условиях направлены на увеличение концентрации ионов кальция в плазме крови. К ним относятся: 1) увеличение секреции паратирина; 2) увеличение образования в почках 1,25-(ОН)2-витамина D; 3) уменьшение секреции кальцитонина. Благодаря этим реакциям увеличивается всасывание кальция и фосфора в кишках, возрастает их переход из костей в кровь.
Собственно патологическими изменениями являются: 1) нарушения костей скелета – развитие рахита у детей и остеомаляции у взрослых; 2) синдром повышенной нервно-мышечной возбудимости – тетания.
Что такое тетания? Когда она возникает?
Тетания – это синдром повышенной нервно-мышечной возбудимости, проявляющийся развитием тонических судорог. Возникает при гипокальциемии.
При уменьшении концентрации ионов кальция в крови критический потенциал деполяризации возбудимых клеток приближается к уровню потенциала покоя, а следовательно, уменьшается порог возбудимости. Поэтому те раздражители, которые в норме являются подло-роговыми, при гипокальциемии вызывают развитие тонических сокращений скелетных мышц.
Особенно опасно сокращение дыхательных мышц и мышц гортани, поскольку возможна периферическая остановка дыхания.
Что такое рахит? Какие выделяют патогенетические варианты этого заболевания?
Рахит – это болезнь детского возраста, основное проявление которой – нарушение формирования костного скелета вследствие нарушения образования оксиапатита.
Поскольку основными составными частями оксиапатита являются кальций и фосфат, то нарушение образования этого минерала может быть связано как с первичной недостаточностью кальция, так и с недостаточностью фосфату. Поэтому выделяют два патогенетических варианта рахита: кальципенический и фосфопенический.
Какие факторы могут быть причиной развития кальципенического рахита?
Основной причиной возникновения данной разновидности рахита является нарушение регуляции фосфорно-кальциевого обмена витамином D.
К этому может приводить целый ряд факторов (рис. 86).

Рис. 86. Причины кальципенического рахита УФИ – ультрафиолетовое излучение; ПК – пищеварительный канал
1. Нарушение образования витамина D в коже: а) недостаточная интенсивность ультрафиолетового излучения (осенне-зимний период, северные широты; загрязнение воздуха в индустриальных городах); б) недостаточное пребывание детей на воздухе или пребывание на воздухе в одежде, которая задерживает ультрафиолетовое излучение; в) пигментация кожи.
2. Недостаточное поступление витамина D с пищей.
3. Нарушение превращения витамина D в печени в его транспортную форму: а) приобретенные нарушения деятельности печени; б) наследственно обусловленный дефицит фермента 25-гидроксилазы.
4. Нарушение обратного поступления транспортной формы витамина D из тонкой кишки в кровь.

5. Нарушение образования гормонально активной формы витамина D – 1,25-(ОН)2-витамина D в почках: а) хроническая почечная недостаточность; б) наследственно обусловленный дефицит фермента 1 (-гидроксилазы.
6. Нечувствительность клеток-мишеней к действию гормонально активной формы витамина D – генетически обусловленный дефицит рецепторов к 1,25-(ОН)2-витамину D.
Объясните механизмы развития основных проявлений кальципенического рахита.
Нарушение регуляции фосфорно-кальциевого обмена витамином О первично приводит к расстройствам всасывания кальция и фосфата в тонкой кишке. В результате развивается гипокальциемия (рис. 87).
Уменьшение концентрации ионов кальция в плазме крови стимулирует секрецию паратирина. Последний, активируя функцию остеокластов, вызывает переход ионов кальция и фосфата из костной ткани в кровь. Эта реакция, являясь по существу защитно-компенсаторной, восстанавливает содержание кальция в крови, однако организм расплачивается за это деминерализацией костей и нарушением окостенения хрящевой ткани. Кости деформируются, и возникают характерные клинические признаки рахита.
Гипокальциемия, кроме того, является причиной целого ряда нарушений центральной нервной системы: ребенок становится пугливым, капризным; нарушается сон, появляется потливость. Развивается спазмофилия – приступы рахитической тетании.

Рис. 87. Патогенез кальципенического рахита (СаСБ – кальцийсвязывающий белок)
Какие факторы могут быть причиной развития фосфопенического рахита?
Основная причина фосфопенического рахита – нарушение реабсорбции фосфата в почках. Чаще всего, это наследственно обусловленные заболевания:
1) гипофосфатемический витамин D-резистентный рахит – фосфат-диабет (болезнь сцеплена с Х-хромосомой, однако наследуется доминантно);
2) аутосомно-доминантный гипофосфатемический рахит;
3) синдром Фанкони – сложные нарушения функции прокси-мальных извитых канальцев почечных нефронов.
Перечисленные наследственные болезни характеризуются нарушением реабсорбции фосфата в канальцах почек.
Объясните патогенез основных проявлений фосфопе-нического рахита,
Генетически обусловленный дефект ферментов и транспортных белков приводит к нарушению реабсорбции фосфата в почечных канальцах, вследствие чего развивается гипофосфатемия. Произведение концентрации ионов кальция на концентрацию ионов фосфата в плазме крови уменьшается. Это имеет два следствия: 1) выход кальция и фосфата из костей в кровь – деминерализация и 2) нарушение образования оксиапатита в хрящевой ткани – нарушение окостенения хрящей. Все это, в конечном итоге, приводит к деформации костей скелета – развиваются клинические признаки рахита.

Рис. 88. Причины развития гиперкальциемических состояний
Что может быть причиной развития гиперкальциемических состояний?
Увеличение концентрации ионов кальция в плазме крови –гиперкальциемия может быть обусловлено следующими группами факторов (рис. 88).
I. Усиленное поступление кальция из тонкой кишки в кровь: а) избыточное содержание кальция в продуктах питания; б) усиленное всасывание кальция в кишках, что бывает чаще всего при гипервитаминозе D.
II. Уменьшение выведения кальция из организма: а) приобретенные нарушения – хроническая почечная недостаточность; б) наследственные нарушения – семейная гипокальциурическая гиперкальциемия.
III. Усиленное поступление кальция в кровь из костной ткани: а) гиперпаратиреоз; б) злокачественные опухоли с метастазами в костную ткань; в) множественные переломы костей.
IV. Нарушение отложения кальция в костную ткань, что наблюдается при гипофосфатемии.
Какие защитно-компенсаторные реакции и собственно патологические изменения возникают при гиперкальциемии?
Защитно-компенсаторные реакции в этих условиях направлены на уменьшение содержания ионов кальция в крови. К ним относятся: 1) уменьшение секреции паратирина; 2) уменьшение образования в почках 1,25-(ОН)2-витамина D и увеличение образования 24,25-(ОН)2-витамина D; 3) увеличение секреции кальцитонина.
Собственно патологические изменения: 1) кальциевое повреждение клеток (см. разд. 11); 2) кальцификация мягких тканей – обызвествление; 3) уменьшение возбудимости возбудимых тканей; 4) образование кальциевых камней в почках; 5) усиление желудочной секреции с образованием пептических язв в желудке; 6) развитие артериальной гипертензии.
Как происходит кальцификация мягких тканей?
В этом процессе выделяют две фазы.
Первая фаза – инициация образования кристаллов оксиапатита. В ее основе лежат два физико-химических механизма: осаждение и эпитаксия. Осаждение происходит при локальном увеличении концентрации кальция и фосфата выше определенного критического значения. Эпитаксия – это механизм образования оксиапатита на органической матрице, кристаллическая структура которой подобна таковой оксиапатита. Функцию органической матрицы в тканях могут выполнять коллаген и эластин.
Вторая фаза – рост кристаллов оксиапатита. Этот процесс подчиняется физико-химическим закономерностям. На его интенсивность оказывает влияние рН среды. В кислой среде рост кристаллов замедляется, – в щелочной ускоряется.
Какие причины могут вызывать развитие гипо- и гиперфосфатемии? Какие изменения в организме возникают при этом?
Уменьшение концентрации фосфатов в крови – гипофосфатемия – может быть обусловлено двумя группами причин:
а) уменьшением поступления неорганического фосфора в организм (голодание, синдром мальабсорбции, гиповитаминоз О);
б) усиленным выведением фосфатов почками (гиперпаратиреоз, фосфат-диабет, синдром Фанкони).
Уменьшение неорганического фосфора в организме приводит к многочисленным нарушениям, в основе которых – расстройства окислительного фосфорилирования в клетках, уменьшение образования 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах, в результате чего происходит сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево и развивается гипоксия. При этом возникают нарушения в системе пищеварения (диспептические явления, анорексия), системе крови (гемолитическая анемия, лейко- и тромбоцитопения), нервной системе (парестезии, атаксия, спутанность сознания, в тяжелых случаях – кома), опорно-двигательном аппарате (остеомаляция, миопатия, фосфопенический рахит у детей).
Причинами увеличения содержания фосфатов в плазме крови – гиперфосфатемии – могут быть следующие факторы:
а) усиленное поступление фосфатов из клеток и тканей организма в кровь (тяжелая физическая нагрузка, гемолиз эритроцитов, лейкозы, метастазы и первичные злокачественные опухоли костей);
б) нарушение выведения фосфатов почками (гипопаратиреоз, недостаточность почек).
При гиперфосфатемии создаются благоприятные физико-химические условия для образования оксиапатита в мягких тканях – развивается их кальцификация.
Нарушения кислотно-основного состояния
Какие буферные системы принимают участие в под-держании кислотно-основного состояния?
1. Гидрокарбонатная буферная система. Ее компонентами являются угольная кислота Н2СО3 и гидрокарбонат натрия NaHCO3 в соотношении 1:20. Поддерживает постоянство рН в плазме крови и межклеточной жидкости.
2. Фосфатная буферная система. Представлена кислой (NaH2РО4) и основной (NA2НРО4) натриевыми солями фосфорной кислоты в соотношении 1:4. Принимает участие в регуляции кислотно-основного состояния в почках и других тканях.
3. Гемоглобиновый буфер. Он представлен восстановленным гемо: глобином и калиевой солью окисленного гемоглобина. Действует в эритроцитах, предупреждая изменения рН вследствие постоянного поступления из тканей углекислого газа.
4. Белковый буфер. Обеспечивает поддержание постоянства внутриклеточного рН.

Рис. 89. Схема ацидогенеза в почках
Как участвует система внешнего дыхания в регуляции кислотно-основного состояния?
Система внешнего дыхания обеспечивает постоянство напряжения углекислого газа в артериальной крови.
При увеличении рСО2 (гиперкапния) стимулируется дыхательный центр, развивается гипервентиляция и избыток СО2 удаляется из организма с выдыхаемым воздухом.
При уменьшении рСО2 (гипокапния), наоборот, происходит торможение дыхательного центра, развивается гиповентиляция и СО2 задерживается в организме.
Какие процессы в почках принимают участие в регуляции кислотно-основного состояния?
1. Ацидогенез – образование и секреция в просвет почечных канальцев ионов водорода. Происходит в проксимальных и дистальных извитых канальцах нефронов (рис. 89).
2. Аммониогенез – образование и секреция в просвет канальцев аммиака. Этот процесс предупреждает уменьшение рН мочи ниже 4.5 и связанное с этим повреждение клеток канальцевого эпителия (рис. 90).

Рис. 90. Схема аммониогенеза в почках
3. Реабсорбция гидрокарбоната. Осуществляется в проксимальных извитых канальцах нефронов при участии процессов ацидогенеза (рис. 91).


Рис. 91. Механизмы реабсорбции гидрокарбоната в почках
В чем состоит основное функциональное различие процессов ацидогенеза, происходящих в проксимальных и дистальных извитых канальцах почечных нефронов?
В проксимальных извитых канальцах ацидогенез обеспечивает ре-абсорбцию гидрокарбоната. Здесь проявляется такая зависимость: чем выше рСО2 артериальной крови, тем выше интенсивность ацидогенеза, тем большее количество гидрокарбоната может быть реабсорбировано, и наоборот (рис. 92).
Ацидогенез в дистальных извитых канальцах обеспечивает подкисление мочи, т. е. ее ацидификацию. При этом происходит оттитровывание гидрокарбоната плазмы крови, благодаря чему сохраняется ее щелочной резерв.
13 EMBED Word.Picture.8 1415
Рис. 92. Связь между рСО2, ацидогенезом и реабсорбцией гидрокарбоната в почках
Назовите основные формы нарушений кислотно-основного состояния.
Существует два типа нарушений: ацидоз и алкалоз.
Ацидоз – это смещение кислотно-основного состояния в кислую сторону, алкалоз – в щелочную.
Ацидозы и алкалозы могут быть компенсированными, когда благодаря буферным системам и физиологическим механизмам компенсации рН крови не выходит за пределы физиологических колебаний, и Некомпенсированными, когда рН крови выходит за пределы нормы.
В зависимости от механизмов развития ацидозы и алкалозы могут быть газовыми и негазовыми. Газовыми называют нарушения кислотно-основного состояния, обусловленные первичным изменением напряжения углекислого газа в артериальной крови. Негазовые нарушения связаны с первичными изменениями концентрации гидрокарбоната в крови.
Какие показатели используют для характеристики нарушений кислотно-основного состояния?
Основные показатели: 1) рН артериальной крови (в норме 7.37–7.43); 2) рСО2 артериальной крови (35–45 мм рт. ст.); 3) SВ – стандартный гидрокарбонат (22–26 ммоль/л).
Дополнительные показатели: 1) ВВ – буферные основания (40–48 ммоль/л); 2) ВЕ – сдвиг буферных оснований (–2.5 – +2.5 ммоль/л).
Что такое газовый ацидоз?
Газовым называют ацидоз, основу которого составляет увеличение напряжения углекислого газа в крови (гиперкапния).
Назовите причины газового ацидоза.
1. Нарушение выделения СО2 из организма при всех видах гипо-вентиляции (недостаточность внешнего дыхания) – эндогенный газовый ацидоз.
2. Вдыхание воздуха с высоким содержанием СО2 (длительное пребывание в закрытых помещениях с плохой вентиляцией, шахтах, подводных лодках) – экзогенный газовый ацидоз.
Какие защитно-компенсаторные реакции развиваются при газовом ацидозе?
Защитно-компенсаторные реакции при газовом ацидозе направлены на увеличение концентрации гидрокарбоната в плазме крови и обеспечиваются почками. Здесь усиливается ацидогенез в дистальных извитых канальцах, что приводит к образованию дополнительного количества гидрокарбоната. Усиление ацидогенеза в проксимальных извитых канальцах обеспечивает полную его реабсорбцию.
Какие изменения показателей кислотно-основного состояния характерны для газового ацидоза?
Газовый ацидоз
рН
рСО2
SB

Компенсированный
=



Частично компенсированный




Декомпенсированный


=

Как осуществляют коррекцию газового ацидоза?
Необходимо обеспечить выведение СО2 из организма, для чего устраняют причины недостаточности внешнего дыхания.
Что такое негазовый ацидоз?
Негазовый – это ацидоз, основу которого составляет уменьшение концентрации гидрокарбоната в плазме крови.
Какие виды негазового ацидоза выделяют с учетом причин его возникновения?
1. Метаболический ацидоз. 2. Экзогенный негазовый ацидоз. 3. Выделительный ацидоз.
Что такое метаболический негазовый ацидоз?
Метаболический – это ацидоз, основу которого составляет накопление в организме эндогенных кислот-метаболитов. Он развивается при сахарном диабете I типа (накапливаются кетоновые тела и молочная кислота), гипоксии (молочная кислота), голодании (кетоновые тела), почечной недостаточности (фосфаты, сульфаты, мочевая кислота), подагре (мочевая кислота).
Что такое экзогенный негазовый ацидоз?
Экзогенный – это ацидоз, возникающий вследствие поступления или введения в организм экзогенных нелетучих кислот. Может развиваться при длительном потреблении кислых продуктов, приеме некоторых лекарств, в частности, хлорида аммония; отравлениях,
Что такое выделительный ацидоз?
Выделительный – это ацидоз, возникающий вследствие потери гидрокарбоната организмом при нарушении функционирования почек и пищеварительной системы.
Его разновидностями являются:
1) проксимальный почечный канальцевый ацидоз. Развивается в результате первичных нарушений реабсорбции гидрокарбоната в проксимальных извитых канальцах;
2) дистальный почечный канальцевый ацидоз. Развивается вследствие первичных нарушений ацидогенеза в дистальных извитых канальцах;
3) выделительные ацидозы, связанные с нарушениями деятельности пищеварительной системы: а) потеря гидрокарбоната с поджелудочным соком при диарее; б) гиперсаливация.
Какие защитно-компенсаторные реакции развиваются при негазовом ацидозе?
I. Дыхательные механизмы компенсации направлены на уменьшение рСО2. При увеличении концентрации ионов водорода возбуждается дыхательный центр, развивается гипервентиляция и увеличивается выведение СО2 из организма.
II. Почечные механизмы компенсации направлены на сохранение гидрокарбоната в организме. Уменьшение рН крови вызывает активацию ацидогенеза в дистальных извитых канальцах. Благодаря этому гидрокарбонат мочи оттитровывается и сохраняется в организме, а рН мочи уменьшается, т. е. происходит ее ацидификация.
Какие изменения показателей кислотно-основного состояния характерны для негазового ацидоза?
Негазовый ацидоз
рН
рС02


Компенсированный
=



Частично компенсированный




Декомпенсированный

=


Что такое негазовые ацидозы с увеличенной и нормальной анионной разностью?

Рис. 93. Содержание катионов и анионов в плазме крови
Анионной разностью называется разность концентрации ионов натрия и суммы концентраций анионов гидрокарбоната и хлора в плазме крови. В норме она составляет 8–16 мэкв/л (рис. 93).
Если уменьшение концентрации гидрокарбоната при ацидозе покрывается увеличением концентрации других анионов, кроме хлора, то анионная разность возрастает. К таким ацидозам относятся все метаболические и экзогенные ацидозы, кроме тех, которые обусловлены введением хлоридов или предшественников HCl.
При негазовых ацидозах с нормальной анионной разностью уменьшение концентрации гидрокарбоната в плазме крови покрывается увеличением концентрации анионов хлора, т. е. развивается гиперхлоремия. К таким ацидозам относятся все выделительные ацидозы и ацидозы, возникающие при введении хлоридов или предшественников HCl.

Как осуществляют коррекцию негазового ацидоза?
Коррекция этого нарушения должна быть направлена на нормализацию концентрации гидрокарбоната в плазме крови. Для этого внутривенно вводят растворы гидрокарбоната натрия МаНСОл.
Какие собственно патологические изменения возникают в организме при декомпенсированных ацидозах?
1. Ацидотическое повреждение клеток (см. разд. 11).
2. Ацидотическая кома (см. разд. 12).
3. Угнетение сократительной функции сердца. Развивается вследствие блокады ионами водорода кальциевых каналов плазматической мембраны и тропониновых центров связывания кальция в кардиомиоцитах.
Что такое газовый алкалоз?
Газовым называют алкалоз, основу которого составляет уменьшение напряжения углекислого газа в крови (гипокапния).
Назовите причины газового алкалоза.
Причиной газового алкалоза является гипервентиляция легких. Она бывает при: а) непосредственном возбуждении дыхательного центра (опухоли головного мозга, энцефалиты); б) рефлекторном его возбуждении при раздражении периферических хеморецепторов (горная болезнь, лихорадка); в) неправильно осуществляемом управляемом искусственном дыхании.
Какие защитно-компенсаторные реакции возникают при газовом алкалозе?
Компенсаторные реакции при газовом алкалозе направлены на уменьшение концентрации гидрокарбоната в плазме крови и обеспечиваются почками.
При уменьшении рСО2 крови уменьшается интенсивность ацидогенеза в проксимальных извитых канальцах нефронов, что ведет к уменьшению реабсорбции гидрокарбоната. Следствием этого является увеличение рН мочи, с одной стороны, и уменьшение концентрации гидрокарбоната в плазме крови, с другой.
Как осуществляют коррекцию газового алкалоза?
Коррекция этого нарушения направлена на увеличение напряжения углекислого газа в крови, т. е. на борьбу с гипокапнией. С этой целью для дыхания используют газовые смеси, богатые СОг, например карбоген, состоящий из О2 (95 %) и СО2 (5 %).
Какие изменения показателей кислотно-основного состояния характерны для газового алкалоза?
Газовый алкалоз
рН
рСО2
SB

Компенсированный
=



Частично компенсированный




Декомпенсиро ванный


=

Что такое негазовый алкалоз?
Негазовым называют алкалоз, основу которого составляет увеличение концентрации гидрокарбоната в плазме крови.
Какие виды негазового алкалоза выделяют с учетом причин его возникновения?
I. Выделительный негазовый алкалоз: а) гипохлоремический; б) гипокалиемический.
II. Экзогенный негазовый алкалоз (гипернатриемический).
Что такое гипохлоремический алкалоз?
Гипохлоремический – это алкалоз, связанный с потерей анионов хлора, в результате чего развивается гипохлоремия. При этом потеря анионов хлора восполняется увеличением концентрации анионов гидрокарбоната.
Наиболее частой причиной развития такого алкалоза является неукротимая рвота.
Что такое гипокалиемический алкалоз?
Гипокалиемический – это алкалоз, который развивается вследствие потери организмом ионов калия.
Наиболее частой причиной его возникновения является гиперальдостеронизм, при котором увеличивается секреция ионов калия в мочу и развивается гипокалиемия.
Что такое экзогенный (гипернатриемический) алкалоз?
Экзогенный – это алкалоз, связанный с поступлением в организм экзогенных оснований. Чаще всего бывает при введении большого количества гидрокарбоната натрия NаНСО3, например, при неправильной коррекции негазового ацидоза.
Какие изменения показателей кислотно-основного состояния характерны для негазового алкалоза?

Негазовый алкалоз
рН
рС02
SB

Компенсированный
=



Частично компенсированный




Декомпенсированный

=


Какие защитно-компенсаторные реакции развиваются при негазовом алкалозе?
Компенсаторные реакции в этих условиях направлены на увеличение напряжения углекислого газа в крови и обеспечиваются системой внешнего дыхания. При увеличении рН уменьшается возбудимость и угнетается дыхательный центр, что приводит к гиповентиляции легких. Как следствие, уменьшается выделение СО2, и рСО2 крови возрастает.
Как осуществляют коррекцию негазового алкалоза?
При гипохлоремическом алкалозе для восстановления концентрации анионов хлора в плазме крови вводят растворы хлорида аммония NН1Cl.
При гипокалиемическом алкалозе введением в организм хлорида калия KCl восстанавливают концентрацию ионов калия.
В условиях экзогенного (гипернатриемического) алкалоза вводят диуретики – ингибиторы карбоангидразы с целью угнетения ацидогенеза в проксимальных извитых канальцах нефронов и уменьшения ре-абсорбции гидрокарбоната.
Какие собственно патологические изменения возникают в организме при декомпенсированных алкалозах?
1. Клеточный алкалоз. Приводит к: а) нарушениям конформации и свойств структурных, функциональных белков и белков-ферментов; б) увеличению гидрофильности клеточных коллоидов, вследствие чего развивается отек клетки; в) нарушению окислительного фосфорилирования в митохондриях.
2. Гипокальциемия (см. разд. 24).
Какая связь существует между нарушениями кислотно-основного состояния и нарушениями электролитного обмена?
Первичные нарушения кислотно-основного состояния закономерно приводят к вторичным нарушениям обмена электролитов, и наоборот, первичные нарушения обмена электролитов вызывают развитие вторичных нарушений кислотно-основного состояния.
Наиболее тесная связь существует между нарушениями кислотно-основного состояния и обменом ионов калия.
При декомпенсированных ацидозах развивается гиперкалиемия, а при гиперкалиемии – ацидоз. Это во многом объясняется изменениями процессов секреции ионов калия и водорода в дистальных извитых канальцах почечных нефронов.
При ацидозе усиление ацидогенеза в почках сопровождается уменьшением секреции калия, в результате чего его концентрация в плазме крови возрастает. Если же первично развивается гиперкалиемия, то она вызывает усиление процессов секреции ионов калия в почечные канальцы и угнетение ацидогенеза. Следствием этого является увеличение концентрации ионов водорода в плазме крови, т. е. развивается ацидоз.
В условиях декомпенсированного алкалоза закономерно возникает гипокалиемия, а в результате первичной гипокалиемии – вторично алкалоз. При алкалозе в результате угнетения процессов ацидогенеза в почках усиливается секреция ионов калия – развивается гипокалиемия. При первичной гипокалиемии вследствие уменьшения секреции калия в почечные канальцы значительно возрастает интенсивность ацидогенеза. В результате увеличения секреции ионов водорода в мочу их концентрация в плазме крови уменьшается, т. е. развивается алкалоз.
Изменения содержания ионов натрия в плазме крови также могут сопровождаться нарушениями кислотно-основного состояния, если при этом изменяется концентрация ионов гидрокарбоната (а не хлора). Так, при гипернатриемии с увеличением концентрации гидрокарбоната развивается алкалоз, и наоборот, гипонатриемия, связанная с уменьшением содержания гидрокарбонатных анионов в плазме крови, является причиной ацидоза.
Увеличение концентрации ионов хлора в плазме крови (гиперхлоремия) при нормальном уровне ионов натрия сопровождается развитием ацидоза и, соответственно, уменьшение содержания ионов хлора (гипохлоремия), если оно не связано с гипонатриемией, является причиной алкалоза.
ЧАСТЬ II. ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ
Патологическая физиология системы крови
Какие функциональные, морфологические и регуляторные особенности системы крови влияют на характер, этиологию и патогенез патологических процессов в этой системе?
1. Генетическая детерминированность размножения, дифференцировки, обмена веществ и структуры клеток всех кровяных ростков, ведущая к геномным нарушениям или изменениям генетической регуляции, которые являются причиной заболеваний в системе крови (лейкоз, наследственная нейтропения, гемолитическая анемия и др.).
2. Высокая митотическая активность гемопоэтической ткани, обусловливающая ее повышенную поражаемость при действии мутагенных факторов (ионизирующая радиация, вирусы, химические мутагены), цитостатиков, при дефиците пластических материалов (железа, цианокобаламина и фолиевой кислоты, белков). Это приводит к развитию лейкоза, дефицитной анемии, лейко- и тромбоцитопении, возникновению мутантных клонов лимфоцитов, продуцирующих антитела против собственных клеток крови (аутоиммунные анемии, лейко- и тромбоцитопения).
3. Регуляция образования клеток крови с помощью эритро-, лейко- и тромбоцитопоэтинов, при дефиците которых возникают патологические изменения крови.
4. Патогенные агенты (бактерии, вирусы, эндо- и экзогенные химические вещества), поступающие в кровь, могут вызывать лизис кровяных клеток (например, эритроцитов при гемолитической анемии) и нарушения их антигенной структуры, обусловливающие вторичный цитолиз вследствие аутоиммунных реакций.
5. Повреждение сосудов, вызывающее кровопотерю, при которой уменьшается общий объем крови и нарушаются ее функции.
Какие признаки свидетельствуют о нарушениях в системе крови?
Такими признаками являются изменения:
1) общего объема крови;
2) количества, структуры и функции клеток крови – эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов – вследствие патологии кроветворения или кроверазрушения;
3) гемостаза;
4) биохимических и физико-химических свойств крови.
Эти изменения возникают:
а) при действии патогенных факторов непосредственно на систему крови;
б) в результате нарушений ее нейрогуморалыюй регуляции;
в) при поражении других органов и систем. В этом случае кровь реагирует вторично.
Высокая частота вторичных изменений в системе крови обусловлена ее функциональными особенностями. Так, увеличение образования эритроцитов, обеспечивающих дыхательную функцию крови (транспорт О2 и CO2), является компенсаторной реакцией системы крови на гипоксию. При инфекционных болезнях часто усиливается лейкопоэз, в крови увеличивается количество лейкоцитов, принимающих участие в защитных, в том числе иммунных, реакциях организма. В случае повреждения сосудов прежде всего активируется свертывающая система и система фибринолиза, что обеспечивает остановку кровотечения (гемостаз).
Патология системы крови может проявляться как в виде самостоятельных заболеваний (например, гемофилия, анемия Аддисона – Бирмера, острый миелобластный лейкоз), так и гематологических синдромов, сопровождающих болезни других органов и систем (например, эритроцитоз при некоторых врожденных пороках сердца, нейтрофильный лейкоцитоз при заболеваниях, вызванных гнойной инфекцией.
Назовите виды нарушений общего объема крови. Приведите примеры.
Нарушения объема крови проявляются в виде гиповолемии или гиперволемии – уменьшения или увеличения объема крови по сравнению с нормой (нормоволемией).
Гипо- и гиперволемию подразделяют на простую (сохраняется нормальное соотношение плазмы и клеток крови), полицитемическую (преобладают клетки крови) и олигоцитемическую (преобладает плазма).
Кроме того, к нарушениям объема крови относят изменения объемного соотношения между клеточными элементами и плазмой при нормальном общем объеме крови – олиго- и полицитемическую нормоволемию (гемодилюция и гемоконцентрация). Показателем объемного соотношения является гематокрит, который определяет содержание клеточных элементов (преимущественно эритроцитов) в общем объеме крови (в норме 0.36–0.48, или 36–48 %).
Гиповолемия простая – уменьшение объема крови без изменения гематокрита. Возникает сразу после острой кровопотери и сохраняется до тех пор, пока жидкость не перейдет из ткани в кровь.
Гиповолемия олигоцитемическая – уменьшение объема крови с преимущественным уменьшением в ней клеток – эритроцитов. Наблюдается при острой кровопотере в тех случаях, когда поступление крови и тканевой жидкости в кровеносное русло не компенсирует объем и особенно состав крови.
Гиповолемия полицитемическая – уменьшение объема крови вследствие уменьшения объема плазмы при относительном увеличении содержания эритроцитов. Развивается при обезвоживании организма (понос, рвота, усиленное потоотделение, гипервентиляция), шоке (выход жидкости в ткани в результате повышения проницаемости стенки сосудов).
Гиперволемия простая – увеличение объема крови при сохранении нормального соотношения между эритроцитами и плазмой. Возникает сразу же после переливания большого количества крови. Однако вскоре жидкость покидает кровеносное русло, а эритроциты остаются, что ведет к сгущению крови. Простая гиперволемия при усиленной физической работе обусловлена поступлением в общий кровоток крови из депо.
Гиперволемия олигоцитемическая – увеличение объема крови за счет плазмы. Развивается при задержке воды в организме в связи с заболеванием почек, при введении кровезаменителей. Ее можно моделировать в эксперименте путем внутривенного введения животным изотонического раствора натрия хлорида.
Гиперволемия полицитемическая – увеличение объема крови за счет нарастания количества эритроцитов. Наблюдается при понижении атмосферного давления, а также при различных заболеваниях, связанных с кислородным голоданием (порок сердца, эмфизема), и рассматривается как компенсаторное явление.
Однако при эритремии полицитемическая гиперволемия является следствием опухолевого разрастания клеток эритроцитарного ряда костного мозга.
Олигоцитемическая нормоволемия возникает при анемии вследствие кровопотери (объем крови нормализовался за счет тканевой жидкости, а количество эритроцитов еще не восстановилось), гемолиза эритроцитов, нарушения гемопоэза.
Полицитемическая нормоволемия наблюдается при переливании небольших количеств эритроцитарной массы.
Чем обусловлено патогенетическое значение гипо- и гиперволемии?
Гиповолемия сопровождается нарушением дыхательной и транспортной функций эритроцитов; трофической, экскреторной, защитной, регуляторной функций крови. Это в той или иной степени отражается на постоянстве внутренней среды организма (гомеостазе).
Гиперволемия обусловливает увеличение нагрузки на сердце. В случае одновременного увеличения гематокрита (полицитемическая гиперволемия) увеличивается вязкость крови, что может быть причиной нарушений микроциркуляции и способствовать образованию тромбов.
Что такое кровопотеря? Какие причины вызывают кро-вопотерю? От чего зависят ее течение и исход?
Кровопотеря – это патологический процесс, возникающий вследствие кровотечения и характеризующийся сложным комплексом патологических нарушений и компенсаторных реакций, направленных против уменьшения объема циркулирующей крови и гипоксии, обусловленной снижением дыхательной функции крови.
К этиологическим факторам, вызывающим кровотечение, относятся:
1) нарушение целостности сосудов при ранении или поражении патологическим процессом (атеросклероз, опухоль, туберкулез); ,
2) повышение проницаемости сосудистой стенки (острая лучевая болезнь);
3) понижение свертываемости крови (геморрагический диатез).
Течение и исход кровопотери зависят от особенностей самого кровотечения (скорости, величины, вида поврежденного сосуда, механизма повреждения); скорости включения и выраженности компенсаторных реакций организма; пола, возраста, предшествующих и сопутствующих кровопотере состояний (охлаждение, травма, заболевания сердца, глубокий наркоз). Серьезную опасность для жизни человека представляет потеря 50 % объема циркулирующей крови, смертельной является потеря крови свыше 60 %.
Какие стадии условно выделяют в патогенезе острой кровопотери?
I. Начальная стадия. Характеризуется уменьшением объема циркулирующей крови – простои гиповолемией, понижением артериального давления, гипоксией преимущественно циркуляторного типа.
II. Компенсаторная стадия. Обусловлена включением комплекса защитно-компенсаторных реакций, направленных на ликвидацию последствий потери крови.
III. Терминальная стадия. Характеризуется нарастанием патологических изменений в организме вплоть до смертельного исхода. Развивается при недостаточности компенсаторных реакций, а также при обильной и быстрой кровопотере, на фоне действия неблагоприятных факторов (охлаждение, большая травма, сердечно-сосудистые заболевания) и при отсутствии лечебных мероприятий.
Что является главным звеном патогенеза острой кровопотери?
В патогенезе острой кровопотери центральное место занимают нарушения общей гемодинамики – уменьшение объема циркулирующей крови (гиповолемия) и обусловленное этим падение артериального давления (гипотензия) рис. 94.

Рис. 94. Главное звено патогенеза острой кровопотери
Указанные нарушения, с одной стороны, являются причиной развития собственно патологических изменений в организме (анемии, гипоксии,
ацидоза, интоксикации), с другой, – включают сложный комплекс рефлекторных и гуморальных защитно-компенсаторных реакций, направленных на восстановление и сохранение гомеостаза.
Какие защитно-компенсаторные реакции закономерно развиваются при кровопотере?
В зависимости от сроков возникновения защитные реакции организма подразделяют на срочные и несрочные.
В зависимости от направленности выделяют следующие группы механизмов компенсации:
1) направленные на уменьшение объема сосудистого русла;
2) направленные на увеличение объема циркулирующей крови;
3) направленные на восстановление состава крови;
4) направленные на защиту от гипоксии (см. разд. 19).
Какие компенсаторные реакции организма направлены на уменьшение объема сосудистого русла в начальной стадии кровопотери?
Цель рассматриваемой группы реакций – привести в соответствие объем сосудистого русла с уменьшенным объемом циркулирующей крови (централизация кровообращения). Это позволяет на какое-то время поддержать необходимое давление крови и обеспечить кровоснабжение жизненно важных органов.
Указанные реакции являются срочными, в их развитии ведущее значение имеют рефлексы.
Уменьшение объема сосудистого русла при кровопотере обусловлено следующими изменениями (рис. 95):
1) спазм артериол кожи, мышц, органов пищеварительной системы;
2) открытие артериовенозных анастомозов указанных органов и тканей в результате спазма прекапиллярных сфинктеров;
3) веноконстрикция (сокращение гладких мышц вен), увеличивающая поступление крови к сердцу и уменьшающая емкость венозного отдела кровообращения.
В основе этих изменений лежат следующие механизмы:
а) снижение артериального давления возбуждение барорецепторов активация симпатоадреналовой системы действие катехоламинов на (-адренорецепторы гладких мышц артерий, артериол, прекапиллярных сфинктеров и вен;
б) уменьшение объема циркулирующей крови и артериального давления возбуждение волюмо- и барорецепторов активация нейросекреторных клеток гипоталамуса, продуцирующих вазопрессин действие этого гормона на V1-рецепторы гладких мышц сосудов с последующей вазоконстрикцией;

Рис. 95. Механизмы централизации кровообращения при острой кровопотере
в) уменьшение объема циркулирующей крови и активация симпатоадреналовой системы выделение клетками юкстагломерулярного аппарата почек ренина активация ренин-ангиотензинной системы с образованием ангиотензина II спазм гладких мышц кровеносных сосудов.
В чем сущность компенсаторных реакций организма, направленных на увеличение объема циркулирующей крови при кровопотере?
Реакции этой группы реализуются в период времени от нескольких часов до нескольких суток после кровотечения.
Увеличение объема циркулирующей крови в указанный промежуток времени достигается с помощью следующих механизмов.
1. Переход тканевой жидкости в кровеносные сосуды. Основу этого процесса составляет механизм, описанный Старлингом. В результате уменьшения объема циркулирующей крови уменьшается гидростатическое давление в капиллярах, что приводит к уменьшению фильтрации воды в артериальной части капилляров и увеличению ре-абсорбции жидкости в венозной. Уменьшению гидростатического давления в капиллярах способствует также развивающийся спазм артериол.
2. Усиление реабсорбции воды и ионов натрия в почках. Эта реакция, предотвращающая потерю жидкости с мочой, обусловлена следующими механизмами:
а) действие вазопрессина (антидиуретического гормона) на V1-рецепторы эпителия дистальных извитых канальцев и собирательных трубок почек, в результате чего увеличивается факультативная реабсорбция воды;
б) активация ренин-ангиотензинной системы с последующим выделением альдостерона, который повышает реабсорбцию натрия в дистальных извитых канальцах нефронов;
в) активация симпатоадреналовой системы, приводящая к перераспределению кровотока между сосудами кортикальных и юкстамедулярных нефронов, в результате чего возрастает площадь и интенсивность канальцевой реабсорбции воды и натрия.
3. Выход крови из депо в кровеносное русло. Основу этой реакции составляет активация симпатоадреналовой системы и действие катехоламинов на сосуды печени, селезенки, подкожной жировой клетчатки.
Какие компенсаторные реакции обеспечивают восстановление состава периферической крови при кровопотере?
Восстановление состава периферической крови обеспечивается долговременными реакциями, которые реализуются в период времени от нескольких суток до 1–2 недель после кровотечения. В их основе лежит циркуляторная (уменьшение объема циркулирующей крови) и гемическая (анемическая) гипоксия. Основное значение придают кислородному голоданию почек, следствием которого является образование и поступление в кровь большого количества почечных эритропоэтинов. Последние действуют на кроветворные клетки красного костного мозга (эритропоэтинчувствительные клетки III класса) и стимулируют эритропоэз – увеличивается поступление молодых регенераторных форм эритроцитов в периферическую кровь.
Какие собственно патологические изменения могут развиваться при кровопотере?
1. Нарушения системной гемодинамики (уменьшение объема циркулирующей крови, падение артериального давления) и местного кровообращения (микроциркуляции) вплоть до развития шока.
2. Острая постгеморрагическая анемия (см. вопр. 26.1.11).
3. Гипоксия. Вначале является циркуляторной, а затем гемической (анемической).
4. Негазовый ацидоз. Обусловлен гипоксией и поступлением в кровь молочной кислоты.

Рис. 96. Схема патогенеза геморрагического шока
5. Нарушение экскреторной функции почек. При падении артериального давления уменьшается интенсивность клубочковой фильтрации и развиваются явления острой почечной недостаточности: олиго- и анурия, интоксикация (азотемия).
Что такое геморрагический шок? Назовите главные патогенетические звенья его развития.
Геморрагический шок – это шок, возникающий в результате обильной острой кровопотери (рис. 96).
Ведущим механизмом его развития является уменьшение объема циркулирующей крови, что вызывает падение артериального давления, нарушения микроциркуляции, расстройства кровоснабжения жизненно важных органов (головного мозга, сердца, почек). Следствием этого является развитие гипоксии, ацидоза и интоксикации, что усугубляет течение шока, создает «порочные круги» в его патогенезе и в конечном итоге ведет к вмерти.
Нарушения системы эритроцитов
Какими количественными изменениями могут проявляться патологические процессы, затрагивающие красный росток крови? Чем они могут быть обусловлены?
В норме количество эритроцитов у мужчин равно 4 · 1012–5 · 1012, у женщин – 3.5 · 1012–4.5 · 1012 в 1 л крови. Концентрация гемоглобина у мужчин составляет 130–160, у женщин – 120–140 г/л.
В условиях патологии возможны два вида изменений количества эритроцитов и гемоглобина в периферической крови:
1) эритроцитов – увеличение содержания эритроцитов и гемоглобина;
2) анемия – уменьшение их количества.
Количественные изменения эритроцитов могут быть обусловлены:
а) нарушением соотношения между их образованием (эритропоэзом) и разрушением (эритродиерезом);
б) потерей эритроцитов при нарушении целостности сосудов (кровопотеря);
в) перераспределением эритроцитов.
Какие качественные изменения эритроцитов характерны для нарушений красного ростка крови? Чем они могут быть обусловлены?
К качественным изменениям эритроцитов относят: 1) их регенераторные формы; 2) дегенеративные изменения эритроцитов; 3) клетки патологической регенерации.
Причинами качественных изменений эритроцитов могут быть: а) нарушения созревания эритроцитов в красном костном мозге или увеличение проницаемости костно-мозгового барьера, в результате чего увеличивается поступление в кровь незрелых клеток с низким содержанием гемоглобина (регенераторные формы эритроцитов);
б) изменение типа кроветворения с эритробластического на мегалобластический, когда в костном мозге и крови появляются мегалобласты и мегалоциты (клетки патологической регенерации);
в) приобретенные и наследственные нарушения обмена веществ, состава и структуры эритроцитов, в том числе синтеза гемоглобина (уменьшение образования или синтез аномальных гемоглобинов), что ведет к появлению в крови дегенеративных форм эритроцитов.
Какие клетки относятся к регенераторным формам эритроцитов? Дайте их краткую характеристику.
Регенераторные формы эритроцитов (клетки физиологической регенерации) – это молодые незрелые клетки красного ростка крови, поступление которых в периферическую кровь свидетельствует об усилении регенерации клеток эритроидиого ряда в красном костном мозге или увеличении проницаемости костно-мозгового барьера.
К регенераторным формам относятся:
а) ретикулоциты (рис. 97; см. форзац). Обнаруживаются в мазке крови при суправитальном окрашивании (краситель – бриллианткрезилблау). Представляют собой безъядерные клетки грязно-зеленой окраски (цвет «болотной зелени») с черными включениями в виде гранул (substantia granulofilamentosa). В норме их содержание в крови составляет 0.2–2 %. При усиленной регенерации клеток красного ростка крови их количество может возрастать до 50 %;
б) полихроматофилы (рис. 98; см. форзац). Обнаруживаются в мазке крови при окрашивании по Романовскому – Гимза. Являются безъядерными клетками, цитоплазма которых проявляет свойство полихроматофилии, т. е. воспринимает как кислотные, так и основные красители. Поэтому полихроматофилы отличаются от зрелых эритроцитов синюшным оттенком своей окраски. По существу ретикулоциты и полихроматофилы являются клетками одинаковой степени зрелости – непосредственными предшественниками эритроцитов. Разные названия связаны с разными их свойствами, которые выявляются при разных способах окрашивания;
в) нормобласты (ацидофильные, полихроматофильные, базофильные). Это ядерные предшественники эритроцитов. В норме в периферической крови отсутствуют, содержатся только в красном костном мозге. При усиленной регенерации клеток эритроидного ряда могут появляться в крови ацидофильные и полихроматофильные, реже ба-зофильные нормобласты. Иногда, при гиперрегенеративных анемиях, в крови можно обнаружить эритробласты (предшественники нормобластов).
Какие дегенеративные изменения могут быть характерны для эритроцитов в условиях патологических процессов, затрагивающих красный росток крови?
Дегенеративными называют качественные изменения эритроцитов, свидетельствующие о неполноценности этих клеток.
Такие изменения характеризуются следующими явлениями (рис. 99, 100; см. форзац):
а) анизоцитоз – изменение величины эритроцитов. Возможно появление макроцитов – эритроцитов с диаметром свыше 8 мкм и микроцитов – клеток, диаметр которых менее 6.5 мкм (средний диаметр Нормального эритроцита около 7.2 мкм);
б) пойкилоцитоз – изменение формы эритроцитов. В норме эритроциты имеют форму двояковогнутых дисков. В условиях патологии могут появляться грушевидные, вытянутые, серповидные, овальные эритроциты, а также эритроциты сферической формы (Сфероциты);
в) изменение окраски эритроцитов, что зависит от содержания в них гемоглобина. Эритроциты, интенсивно окрашенные, называют гиперхромными, с бледной окраской – гипохромными. Эритроциты, у которых окрашена в виде кольца только периферическая часть, где находится гемоглобин, а в центре имеется неокрашенное просветление, называют анулоцитами. В случае выраженных различий в окраске эритроцитов говорят об анизохромии;
г) наличие патологических включений, К ним, в частности, относятся тельца Жолли – образования размером 1–2 мкм, которые явля-10гся остатками ядерной субстанции; кольца Кебота – остатки ядерной оболочки, имеющие форму кольца или восьмерки; базофильная зернистость – остатки базофильного вещества цитоплазмы, свидетельствующие о токсическом поражении красного костного мозга.
Какие клетки эритроцитарного ряда относят к клеткам патологической регенерации?
При изменении типа кроветворения с эритробластического на мегалобластический в крови появляются так называемые клетки патологической регенерации (рис. 101; см. форзац):
а) мегалобласты – очень большие клетки (диаметр 12–15 мкм) с базофильной, полихроматофильной или ацидофильной цитоплазмой, Содержащие крупное, обычно эксцентрично расположенное ядро с нежной хроматиновой сеткой;
б) мегалоциты – безъядерные клетки, которые образуются при созревании мегалобластов. Имеют диаметр 10–12 мкм и больше, обычно интенсивно окрашенные, несколько овальной формы, без присущего эритроцитам просветления в центральной части.
Появление указанных клеток в красном костном мозге и крови характерно для так называемых мегалобластических анемий, в частности, В12-фолиеводефицитной анемии.
Что такое эритроцитоз? Каковы причины и механизмы его развития?
Эритроцитоз – это увеличение в крови количества эритроцитов свыше 6 · 1012 в 1 л и концентрации гемоглобина свыше 170 г/л.
Эритроцитоз подразделяют на абсолютный и относительный.
Абсолютный эритроцитоз – это повышение содержания эритроцитов и гемоглобина в единице объема крови вследствие усиления эритропоэза. По этиологии выделяют приобретенный и наследственный абсолютный эритроцитоз.
Приобретенный абсолютный эритроцитоз возникает в результате увеличения продукции эритропоэтина преимущественно в почках. Это может быть вызвано следующими причинами:
1) нарушениями нейрогуморальной регуляции – возбуждением симпатической части нервной системы, гиперфункцией ряда эндокринных желез, Катехоламины, АКТГ, тиреоидные гормоны, глюкокортикоиды усиливают утилизацию кислорода, что способствует развитию гипоксии и образованию эритропоэтинов в почках;
2) гипоксической, дыхательной, циркуляторной гипоксией – в случае горной болезни, недостаточности внешнего дыхания и кровообращения (см. разд. 19);
3) местной гипоксией почек вследствие их ишемии (гидронефроз, стеноз почечных артерий);
4) гиперпродукцией эритропоэтинов некоторыми опухолями (гипернефрома, рак печени и др.).
Кроме того, абсолютный эритроцитоз развивается при истинной полицитемии (эритремия, или болезнь Вакеза), которая является разновидностью хронического лейкоза.
Причиной возникновения наследственного абсолютного эритроцитоза может быть генетически обусловленный дефект глобина в молекуле гемоглобина или дефицит в эритроцитах 2,3-дифосфогли-церата, являющегося регулятором оксигенации и дезоксигенации гемоглобина. При этом повышается сродство гемоглобина к кислороду и уменьшается его отдача тканям (кривая диссоциации оксигемоглобина сдвинута влево). Развивается гипоксия, стимулируется продукция эритропоэтинов, под влиянием которых усиливается эритропоэз.
Гипоксическое или дисрегуляторное усиление образования эритропоэтинов сопровождается повышением функциональной активности эритроцитарного ростка костного мозга, что выражается увеличением в крови содержания эритроцитов, гемоглобина, гематокрита. При этом может увеличиться объем циркулирующей крови (полицитемическая гиперволемия), ее вязкость, замедляется скорость кровотока, нарушается сердечная деятельность. Артериальное давление повышается, отмечается полнокровие внутренних органов, гиперемия кожи и слизистых оболочек, усиливается тромбообразование, а затем и кровоточивость (развивается ДВС-синдром, см. разд. 26.3).
Изменения в крови при приобретенных абсолютных эритроцитозах часто носят компенсаторный характер, способствуют улучшению кислородного снабжения тканей в условиях гипоксии. С прекращением действия этиологического фактора происходит нормализация количества эритроцитов и гемоглобина. Именно в этом состоит коренное отличие абсолютного эритроцитоза, характеризующегося повышением физиологической регенерации эритроцитарного ростка костного мозга, от эритремии (болезнь Вакеза), при которой первичное и необратимое возрастание количества эритроцитов обусловлено гиперплазией эритроцитарного ростка опухолевой природы.
Относительный эритроцитоз – это увеличение содержания эритроцитов и гемоглобина в единице объема крови вследствие уменьшения объема плазмы. Его развитие связано с действием факторов, которые обусловливают обезвоживание организма (см. разд. 23) или перераспределение крови, вызывающее полицитемическую гиповолемию (например, шок, ожоги).
Дайте определение понятия «анемия».
Анемия – это гематологический синдром или самостоятельное заболевание, характеризующееся уменьшением количества эритроцитов и (или) содержания гемоглобина в единице объема крови, а также качественными изменениями эритроцитов.
Какими гематологическими и общими клиническими признаками может проявляться анемия?
Гематологические признаки анемий подразделяют на количественные и качественные.
К количественным относятся:
1) уменьшение содержания эритроцитов в единице объема крови (у мужчин ниже 4 · 1012, у женщин ниже 3.5 · 1012 в 1 л крови);
2) уменьшение концентрации гемоглобина (у мужчин ниже 130 г/л, у женщин ниже 120 г/л);
3) уменьшение гематокрита (у мужчин ниже 43 %, у женщин ниже 40 %);
4) изменения цветового показателя (норма 0.85–1). Качественными признаками анемий является появление:
1) регенераторных форм эритроцитов (см. вопр. 26.1.3);
2) дегенеративных изменении в клетках эритроцитарного ряда (см. вопр. 26.1.4);
3) клеток патологической регенерации (см. вопр. 26.1.5). Общие клинические проявления анемий:
1) гипоксия – синдром, возникающий при любом виде анемии (см. разд. 19);
2) синдромы, обусловленные особенностью патогенеза каждого отдельного вида анемии (например, при В12-фолиеводефицитной анемии – неврологические расстройства и поражения пищеварительной системы, при гемолитической анемии – желтуха).
Как классифицируют анемии? Приведите примеры каждого вида анемий.
I. Патогенетическая классификация:
1) постгеморрагические анемии (например, анемия после острой кровопотери);
2) гемолитические анемии, (например, серповидноклеточная);
3) анемии, обусловленные нарушениями эритропоэза (например, железодефицитная).
II. По этиологии:
1) наследственные (например, талассемия);
2) приобретенные (например, хроническая постгеморрагическая анемия).
III. По регенеративной способности красного костного мозга:
1) регенераторные (например, острая постгеморрагическая анемия);
2) гиперрегенераторные (например, приобретенная гемолитическая анемия);
3) гипорегенераторные (например, железодефицитная анемия);
4) арегенераторные (например, апластическая анемия).
IV. По цветовому показателю (ЦП):
1) нормохромные (ЦП = 0.85–1; например, острая постгеморрагическая анемия в первые несколько суток после кровопотери);
2) гипохромные (ЦП < 0.85; например, железодефицитная анемия);
3) гиперхромные (ЦП > 1; например, В(2-фолиеводефицитная анемия).
V. По типу кроветворения:
1) анемии с эритробластическим типом кроветворения (например, железодефицитная анемия);
2) анемии с мегалобластическим типом кроветворения (например, В12-фолиеводефицитная анемия).
VI. По клиническому течению:
1) острые (например, анемия после гемотрансфузионного шока);
2) хронические (например, гипопластическая анемия).
Какие признаки свидетельствуют о регенераторном характере анемии?
Признаками усиленной регенерации клеток эритроидного ряда являются:
1) со стороны периферической крови – увеличение содержания ретикулоцитов и полихроматофилов и появление нормобластов (регенераторные формы эритроцитов);
2) со стороны красного костного мозга – сдвиг лейкоэритроидного соотношения с 3:1 до 1:1 и даже до 1:2 и 1:3.
Что такое постгеморрагические анемии? Как их классифицируют?
Постгеморрагическая анемия – это анемия, которая развивается в результате кровопотери.
В зависимости от характера кровопотери выделяют два вида анемий этой группы: 1) острую постгеморрагическую и 2) хроническую постгеморрагическую анемию.
Острая постгеморрагическая анемия возникает после быстрой массивной кровопотери при ранении сосудов или их повреждении патологическим процессом.
Хроническая постгеморрагическая анемия развивается вследствие повторных кровопотерь, вызванных поражением кровеносных сосудов при ряде заболеваний (дисменорея, язвенная болезнь желудка, геморрой и др.) и нарушением сосудисто-тромбоцитарного и коагуляционного гемостаза (геморрагический диатез). Потеря железа при частых кровотечениях придает этой анемии железодефицитный характер.
Опишите картину крови при острой постгеморрагической анемии.
Картина крови при острой постгеморрагической анемии претерпевает изменения в зависимости от времени, прошедшего после кровопотери. С учетом этого можно выделить три периода, каждый из которых характеризуется определенной картиной периферической крови (рис. 102).

Рис. 102. Картина периферической крови в разные периоды после острой кровопотери (ЛГ – норма)
I. Первые несколько часов после острой кровопотери. В этот период времени уменьшается общий объем крови, а также общее количество эритроцитов в организме. Однако в единице объема крови содержание эритроцитов и концентрация гемоглобина не меняются. Это объясняется тем, что сразу же после кровопотери срабатывают срочные компенсаторные реакции, направленные на уменьшение объема сосудистого русла, и еще недостаточно выражены реакции, направленные на восполнение объема циркулирующей крови (переход жидкости из тканей в кровь).
II. Период времени от нескольких часов до нескольких суток после острой кровопотери. В результате перехода жидкости из интерстициального пространства в кровеносные сосуды происходит разведение крови (гемодилюция). Как результат, уменьшается количество эритроцитов и гемоглобина в единице объема крови, падает гематокрит. Цветовой показатель остается без изменений (нормохромная анемия). Качественные изменения эритроцитов в мазке крови еще не обнаруживаются.
III. Период времени от нескольких суток до 1–2 недель после острой кровопотери. Наиболее характерной чертой картины крови в этот период является появление большого количества регенераторных форм эритроцитов (см. вопр. 26.1.3), что связано с усилением эритропоэза в красном костном мозге. Поскольку молодые незрелые эритроциты содержат гемоглобина меньше по сравнению со зрелыми клетками, цветовой показатель уменьшается и анемия становится гипохромной.
Определите место острой постгеморрагической анемии в разных классификациях анемий.

Классификация
Анемия после острой кровопотери

I.
По патогенезу
Постгеморрагическая

II.
По этиологии
Приобретенная

III.
По регенераторной способности красного костного мозга
Регенераторная

IV.
По цветовому показателю
Вначале нормохромная, затем гипохромная

V.
По типу кроветворения
С эритробластическим типом кроветворения

VI.
По клиническому течению
Острая

Опишите картину крови при хронической постгеморрагической анемии.
В связи с потерей железа при частых кровотечениях развиваются гематологические признаки железодефицитной анемии: уменьшается концентрация гемоглобина и цветовой показатель, в мазке крови появляются дегенеративные формы эритроцитов (микро- и пойкилоцитоз, гипохромия). Количество эритроцитов и гематокрит могут оставаться без изменений.
Определите место хронической постгеморрагической анемии в разных классификациях анемий.

Классификация
Анемия после повторных кровопотерь

I.
По патогенезу
Постгеморрагическая

II.
По этиологии
Приобретенная

III.
По регенераторной способности красного костного мозга
Гипорегенераторная

IV.
По цветовому показателю
Гипохромная

V.
По типу кроветворения
С эритробластическим типом кроветворения

VI.
По клиническому течению
Хроническая

Что такое гемолитические анемии? Как их классифицируют?
Гемолитическими называют анемий, возникающие вследствие разрушения (гемолиза) эритроцитов. Классификация.
I. По происхождению: 1) приобретенные; 2) наследственно обусловленные.
II. По причинам гемолиза: 1) анемии, обусловленные экзоэритроцитарными факторами (экстракорпускулярные); 2) анемии, обусловленные эндоэритроцитарными факторами (корпускулярные).
III. По механизмам гемолиза: 1) анемии с внутрисосудистым гемолизом; 2) анемии с внутриклеточным гемолизом.
IV. По клиническому течению: 1) острые; 2) хронические.
Какие эндоэритроцитарные факторы могут быть причиной развития гемолитической анемии?
Развитие гемолитической анемии может быть связано с тремя группами дефектов эритроцитов:
1) дефекты мембраны (мембранопатии);
2) нарушения ферментов (ферменто-, или энзимопатии);
3) изменения структуры гемоглобина (гемоглобинопатии).
Как определить, какие факторы (эндо- или экзоэритроцитарные) являются причиной гемолиза эритроцитов?
С этой целью используют пробу Моллисона в двух вариантах ее постановки.
I. Эритроциты больного с гемолитической анемией вводят здоровому человеку.
Возможные результаты: а) если произошел гемолиз этих эритроцитов, то анемия эндоэритроцитарная; б) если гемолиза нет, то анемия экзоэритроцитарная.
II. Эритроциты здорового человека вводят больному с гемолитической анемией.
Возможные результаты: а) если происходит гемолиз этих эритроцитов, то анемия экзоэритроцитарная; б) если гемолиза нет, то анемия эндоэритроцитарная.
Назовите возможные причины и основные механизмы внутрисосудистого гемолиза эритроцитов.
Внутрисосудистый гемолиз возникает в кровеносных сосудах под действием факторов, повреждающих эритроциты. Эти факторы получили название гемолитических. К ним относятся:
а) факторы физической природы (механическая травма, ионизирующая радиация, ультразвук, температура);
б) химические агенты (гемолитические яды);
в) биологические факторы (возбудители инфекционных заболеваний, токсины, ферменты);
г) Иммунные факторы (антитела).
Механизмы внутрисосудистого гемолиза.
I. Механический гемолиз. Возникает вследствие механического разрушения мембран эритроцитов, например, при раздавливании эритроцитов в сосудах стопы (маршевый гемолиз).
II. Осмотический гемолиз. Возникает тогда, когда осмотическое давление внутри эритроцита больше, чем осмотическое давление плазмы крови. В этом случае вода по законам осмоса поступает в эритроцит, объем его возрастает, и в конечном итоге происходит разрыв мембраны. Причиной осмотического гемолиза может быть либо уменьшение осмотического давления среды, в которой находятся эритроциты (гипотонические растворы), либо увеличение осмотического давления в самих эритроцитах. Последнее, как правило, связано с увеличением концентрации ионов натрия внутри эритроцитов в результате повышения проницаемости их мембраны или вследствие нарушения работы Na-K-насосов.
III. Окислительный гемолиз. Развивается вследствие свободно-радикального окисления липидов и белков плазматической мембраны эритроцитов. Результатом этого является увеличение проницаемости эритроцитарной мембраны, что в дальнейшем ведет к реализации осмотического механизма гемолиза.
IV. Детергентный гемолиз. Связан с растворением липидных компонентов мембраны эритроцитов веществами-детергентами. Этот вид гемолиза вызывают желчные кислоты (холемический синдром), жирорастворимые химические агенты, некоторые токсины бактерий (лецитиназы).
V. Комплементзависимый гемолиз. Обусловлен разрушением (перфорацией) мембраны эритроцитов активным комплементом. Этот механизм лежит в основе иммунного гемолиза.
Какие факторы могут обусловливать окислительный гемолиз эритроцитов?
Основу окислительного гемолиза составляют реакции свободно-радикального окисления и, в частности, процессы пероксидного окисления липидов эритроцитарной мембраны (см. разд. 11).
Существует два механизма активации окислительного гемолиза эритроцитов.
I. Усиленное образование свободных радикалов. Это бывает при: а) действии экзогенных веществ-окислителей (некоторые лекарственные препараты, гемолитические яды, токсические дозы витамина D; продукты, содержащиеся в бобах (Vicia fava)); б) действии ионизирующей радиации; в) гипероксии.
II. Нарушение деятельности антиоксидантных систем эритроцитов. Это может быть обусловлено: а) наследственными или приобретенными нарушениями активности ферментов глутатионовой антиоксидантной системы (глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы); б) дефицитом селена – микроэлемента, необходимого для функционирования глутатионпероксидазы; в) угнетением реакций пентозного цикла (например, дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы).
Какие нарушения развиваются в организме в результате внутрисосудистого гемолиза эритроцитов?
Внутрисосудистый гемолиз сопровождается выходом гемоглобина из клеток в плазму крови, где он частично соединяется с белком гаптоглобином (рис. 103). При этом происходят следующие процессы.

Рис. 103. Схема патогенеза нарушений при внутрисосудистом гемолизе
1. Комплекс гемоглобип-гаптоглобип поглощается макрофагами и вызывает образование и выделение последними макрофагальных эритропоэтинов. Эритропоэтипы, воздействуя па красный костный мозг, стимулируют эритропоэз. В результате в красном костном мозге и периферической крови появляются признаки усиленной регенерации клеток эритроидного ряда.
2. Поглощенный макрофагами гемоглобин претерпевает биохимические превращения, в результате которых белковая часть молекулы расщепляется до аминокислот, а из гема образуется билирубин. Последний связывается с белками и поступает в кровь (непрямой билирубин). В результате развивается синдром, известный под названием гемолитическа желтуха (см. разд. 31).
3. Часть не связанного с гаптоглобином гемоглобина фильтруется в почках. Это приводит, с одной стороны, к появлению гемоглобина в моче (гемоглобинурии), с другой, – к «засорению» пор почечного фильтра, что может быть причиной появления признаков острой почечной недостаточности.
Что такое внутриклеточный гемолиз эритроцитов? Чем он может быть обусловлен?
Внутриклеточный гемолиз развивается вследствие поглощения и переваривания эритроцитов макрофагами (рис. 104).

Рис. 104. Схема патогенеза нарушений при внутриклеточном гемолизе
В его основе могут лежать следующие причины:
а) появление дефектных эритроцитов. Уменьшение пластичности эритроцитов, способности их к деформации, отек приводят к тому, что они не могут свободно проходить через межэндотелиальные щели венозных синусов селезенки («селезеночный фильтр») и надолго задерживаются в красной пульпе, контактируя с макрофагами. Последнее обстоятельство и вызывает поглощение дефектных эритроцитов макрофагами;
б) появление на поверхности эритроцитов химических групп, способных специфически взаимодействовать с рецепторами макрофагов. Такие группы обнаруживаются при старении эритроцитов (обнажаются структуры сиаловых кислот эритроцитарной мембраны), а также при фиксации на их поверхности антител (появляются Fс-фрагменты иммуноглобулинов). В последнем случае активируется антителозависимый фагоцитоз эритроцитов;
в) гиперспленизм – увеличение фагоцитарной активности макрофагов селезенки.
Какие нарушения развиваются в организме в результате внутриклеточного гемолиза эритроцитов?
Усиленный фагоцитоз эритроцитов вызывает следующие изменения:
а) образование и выделение макрофагами эритропоэтинов, в результате чего усиливается эритропоэз в красном костном мозге и появляется большое количество регенераторных форм эритроцитов в периферической крови;
б) образование большого количества билирубина, что обусловливает развитие желтухи;
в) пролиферацию макрофагов, которая приводит к увеличению селезенки (спленомегалии),
Какие причины могут обусловливать развитие приобретенной гемолитической анемии?
В зависимости от причин развития выделяют следующие виды приобретенной гемолитической анемии.
I. Анемии, обусловленные механическим повреждением эритроцитов.
II. Иммунные гемолитические анемии.
III. Токсические гемолитические анемии.
IV. Инфекционные гемолитические анемии.
V. Приобретенные мембранопатии.
Приведите примеры анемий, обусловленных механическим повреждением эритроцитов.
1. Механический гемолиз при протезировании сосудов или клапанов сердца.
2. «Маршевая» гемоглобинурия – травматизация эритроцитов в капиллярах стоп во время длительного марша.
3. Микроангиопатическая гемолитическая анемия (болезнь Мошковича) – травматизация эритроцитов при столкновении их с нитями фибрина. Бывает при ДВС-синдроме.
Что такое иммунные гемолитические анемии? Назовите возможные причины.
Иммунные гемолитические анемии – это. анемии, возникающие при участии специфических иммунных механизмов. Они обусловлены взаимодействием гуморальных антител с антигенами, фиксированными на поверхности эритроцитов, и поэтому являются проявлением II типа аллергических реакций по классификации Кумбса и Джелла (см. разд. 10).
В зависимости от причин развития выделяют следующие виды иммунных гемолитических анемий:
1. Аллоиммунные (изоиммунные) гемолитические анемии. Их причиной могут быть: а) поступление извне антител против собственных эритроцитов (гемолитическая болезнь новорожденных) и .6) поступление в организм эритроцитов, против которых в плазме есть антитела (переливание крови, не совместимой по группам АВО или Кп).
2. Аутоиммунные гемолитические анемии. Обусловлены образованием в организме антител против собственных эритроцитов. Это может быть связано либо с первичными изменениями самих эритроцитов (появление аутоантигенов), либо с изменениями в иммунной системе (отмена иммунологической толерантности, появление «запретных» клонов лимфоцитов).
3. Гетероиммунные (гаптеновые) гемолитические анемии. Возникают при фиксации на поверхности эритроцитов чужеродных антигенов (гаптенов), в частности, лекарственных препаратов (пенициллин, сульфаниламиды), вирусов.
Что такое гемолитическая болезнь новорожденных?
Гемолитическая болезнь новорожденных – это болезнь, возникающая в результате гемолиза эритроцитов плода и новорожденного, вызванного антителами матери.
Наиболее часто встречаются два варианта гемолитической болезни новорожденных: резус-конфликт и АВ0-конфликт.
Резус-конфликт. Развивается в случае беременности Rh–-матери Rh+-плодом (чаще всего при повторной беременности). Вначале происходит иммунизация матери Rh+-эритроцитами плода, которые могут попадать в организм матери во время родов либо при дефектах плаценты. Наиболее вероятной является иммунизация во время родов, поэтому резус-конфликт возникает чаще всего в условиях повторной беременности Rh+-плодом.
В ответ на поступление Rh+-эритроцитов в организме матери синтезируются антитела против D-антигена. Эти антитела (Ig G) способны проникать через плаценту в организм плода и вызывать гемолиз его эритроцитов.
АВ0-Конфликт. Чаще всего возникает в ситуациях, когда мать имеет группу крови 0(I), а плод – А(II) или В(III). Нормальные изоагтлютинины в системе АВО принадлежат к классу Ig M. Эти антитела не проникают через плаценту и поэтому не могут быть причиной АВ0-конфликта. Однако у 10 % здоровых людей, имеющих группу крови 0(I), есть антитела против агглютиногенов А и В, представленные Ig G. Наличие этих антител не зависит от предварительной иммунизации. Агглютинины Ig G проникают через плаценту и могут вызывать гемолиз эритроцитов плода с группами крови А(II), В(III). Среди детей-первенцев гемолитическая анемия как результат АВ0-конфликта бывает с такой же частотой, как и у детей, рожденных после вторых, третьих и последующих родов, в отличие от резус-конфликта, где частота гемолитической анемии увеличивается с увеличением количества родов.
Какие типы антител могут вызывать гемолиз эритроцитов? Каков его механизм?
Иммунный гемолиз эритроцитов может быть вызван следующими видами антител.
1. Гемагглютинины. Принадлежат к иммуноглобулинам классов Ig M и Ig G. Вызывают агглютинацию (склеивание) эритроцитов. Известны тепловые и холодовые гемагглютинины с оптимумом реакции связывания антигенов при обычной температуре тела или при снижении температуры до 32єС (например, в конечностях при холодной погоде).
В этих условиях механизм гемолиза эритроцитов – внутриклеточный: агрегаты эритроцитов при прохождении через селезенку подвергаются фагоцитозу макрофагами.
2. Гемолизины. Являются антителами преимущественно класса Ig G. Способны фиксировать комплемент. Известны гемолизины с оптимумом реакции связывания антигенов при обычной температуре тела (тепловые) и при снижении температуры крови (холодовые).
Гемолиз эритроцитов под действием гемолизинов имеет два механизма:
а) внутрисосудистый – комплементзависимый гемолиз. В резуль-» тате фиксации, а затем и активации комплемента происходит разрушение мембраны эритроцитов;
б) внутриклеточный – антителоопосредованный фагоцитоз. Макрофаги (Fс-рецепторы) взаимодействуют с Fc-фрагментами гемолизинов, фиксированных на эритроцитах. При этом либо происходит полное поглощение эритроцитов макрофагами, либо макрофаг «откусывает» часть эритроцита, превращая его в микросфероцит.
Что может быть причиной развития токсической гемолитической анемии?
Токсическую гемолитическую анемию могут вызывать:
а) экзогенные химические агенты: мышьяковистый водород, свинец, соли меди, фенилгидразин, резорцин и др.;
б) эндогенные химические факторы: желчные кислоты, продукты, образующиеся при ожоговой болезни, уремии;
в) яды биологического происхождения: змеиный, пчелиный, яд некоторых видов пауков.
Назовите возможные причины развития инфекционных гемолитических анемий.
Гемолитическую анемию вызывает целый ряд инфекционных агентов, в частности, гемолитический стрептококк, малярийный плазмодий, токсоплазма, лейшмании.
Причиной гемолиза при инфекционных заболеваниях могут быть либо размножение возбудителей в эритроцитах (малярийный плазмодий), либо действие токе иное-гемолизинов (гемолитический стрептококк).
Что такое приобретенные мембранопатии? Приведите примеры.
Приобретенные мембранопатии – это гемолитические анемии, которые возникают вследствие приобретенных в процессе индивидуального развития дефектов мембран эритроцитов.
Примером может быть пароксизмалъная ночная гемоглобинурия (болезнь Маркиафавы-Микели). Это заболевание возникает в результате соматической мутации кроветворных клеток, вследствие чего появляются аномальные популяции эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов с дефектами мембраны. Полагают, что нарушения мембран указанных клеток связаны с изменением соотношения жирных кислот, входящих в состав их фосфолипидов (уменьшается содержание ненасыщенных и увеличивается – насыщенных жирных кислот). Эритроциты аномальной популяции приобретают способность фиксировать комплемент, что является предпосылкой комплементзависимого гемолиза. Уменьшение рН среды является фактором, провоцирующим внутрисосудистый гемолиз. Этим объясняется тот факт, что разрушение эритроцитов развивается чаще всего ночью (в ночное время рН крови несколько уменьшается).
Таким образом, пароксизмальная ночная гемоглобинурия является приобретенной эндоэритроцитарной гемолитической анемией с внутрисосудистым гемолизом эритроцитов.
Какие изменения характерны для картины периферической крови и красного костного мозга при приобретенной гемолитической анемии?
Периферическая кровь. Уменьшается количество эритроцитов и концентрация гемоглобина, хотя при внутрисосуд истом гемолизе его содержание может не уменьшаться за счет гемоглобина, находящегося в плазме крови. Цветовой показатель, как правило, в норме, однако может быть и больше единицы, что связано с внеэритроцитарным гемоглобином. В мазке крови обнаруживается значительное количество регенераторных форм эритроцитов: ретикулоцитов, полихроматофилов, нормобластов, что свидетельствует о регенеративном, а иногда и гиперрегенеративном характере анемии.
Красный костный мозг. Лейкоэритроцитарный индекс составляет не 3:1, как в норме, а 2:1, 1:1, 1:2. Такие изменения являются признаком усиленной регенерации клеток красного ростка крови. Показано, что здоровый красный костный мозг может компенсировать 6-8-кратное увеличение темпов разрушения эритроцитов без развития заметной анемии.
Что может лежать в основе развития наследственных гемолитических анемий?
В зависимости от механизмов развития все наследственно обусловленные гемолитические анемии подразделяют на три группы.
I. Мембранопатий. Основу этой группы анемий составляют дефекты мембран эритроцитов.
II. Ферментопатии (энзимопатии). Анемии этой группы обусловлены наследственными нарушениями ферментов эритроцитов.
III. Гемоглобшюпатии – анемии, возникающие вследствие качественных изменений гемоглобина.
Чем может быть обусловлено развитие наследственных мембранопатий?
Наследственные мембранопатий могут быть обусловлены двумя группами дефектов эритроцитарной мембраны. С учетом этого выделяют две группы мембранопатий.
1. Мембранопатий, обусловленные нарушениями мембранных белков. К ним, в частности, относятся;
а) микросфероцитарная анемия Минковского-Шоффара',
б) овалоклеточная гемолитическая анемия (эллиптоцитоз, овало-цитоз);
в) стоматоцитоз.
2. Мембранопатий, связанные с нарушениями мембранных липидов. В эту группу входят;
а) акантоцитоз (является проявлением абеталипопротеинемии);
б) анемий, обусловленная дефицитом ЛХАТ (лецитин-холестерин-ацилтрансферазы).
Дайте характеристику микросфероцитарной анемии Минковского–Шоффара.
Анемия Минковского–Шоффара является наследственной, эндоэритроцитарной (мембранопатия) гемолитической анемией с внутриклеточным гемолизом. Тип наследования – аутосомно-доминантный.
Наследственный дефект затрагивает мембранные белки эритроцитов, в частности спектрин. Вследствие этого значительно увеличивается проницаемость эритроцитарной мембраны для ионов натрия. Натрий и вода переходят из плазмы внутрь эритроцитов. Это вызывает активацию Na-K-насосов и гликолиза, благодаря чему эритроциты поддерживают в этих условиях свой объем. Если же указанные механизмы оказываются функционально недостаточными, то объем эритроцитов увеличивается и они приобретают сферическую форму, т. е. превращаются в сфероциты (шарики).
Сфероциты теряют свою пластичность, а следовательно, и способность к деформации. В силу этого они не могут проходить через узкие межэндотелиальные щели венозных синусов селезенки и на длительное время задерживаются в ней. Макрофаги селезенки «откусывают» часть мембраны эритроцитов и превращают их в микросфероциты,
При последующих прохождениях микросфероцитов через селезенку макрофаги полностью фагоцитируют измененные эритроциты – происходит внутриклеточный гемолиз. Таким образом, продолжительность жизни эритроцитов уменьшается до 8–12 суток вместо 120.
С учетом патогенеза указанной анемии неплохой лечебный эффект имеет удаление селезенки – спленэктомия.
Чем может быть обусловлено развитие наследственных ферментопатий?
Причиной развития наследственных ферментопатий могут быть нарушения следующих ферментных систем эритроцитов.
1. Дефицит ферментов пентозного цикла. Наиболее распространенной ферментопатией является глюкозо-6-фосфатдегидрогеназодефи-цитная анемия, обусловленная полным отсутствием или значительным уменьшением активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Известно около 250 мутантных форм этого фермента (см. вопр. 26.1.37).
2. Дефицит ферментов гликолиза. Описаны наследственные дефекты 11 из 13 существующих ферментов гликолиза. Наиболее распространенным является дефицит пируваткиназы.
Основой патогенеза анемий, возникающих в результате нарушений реакций гликолиза, является дефицит АТФ, закономерно приводящий к нарушению энергообеспечения Na-K-насосов плазматических мембран. Следствием этого является увеличение концентрации ионов натрия и, как результат, осмотического давления внутри эритроцитов, что, в свою очередь, вызывает поступление воды в клетки. При этом эритроциты набухают и превращаются в сфероциты, которые подвергаются фагоцитозу макрофагами.
3. Дефицит ферментов цикла глутатиона (глутатионсинтетазы, глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы).
Нарушения цикла глутатиона приводят к угнетению работы глу-татионпероксидазной антиоксидантной системы, следствием чего является активация процессов пероксидного окисления липидов в эритроцитах. Реакции свободнорадикального окисления липидов мембран нарушают их барьерные свойства и значительно увеличивают проницаемость эритроцитарной мембраны к ионам, в частности, к ионам натрия. Последние за градиентом концентрации поступают в клетки, увеличивая осмотическое давление внутри эритроцитов. Дальнейшие процессы аналогичны тем, которые развиваются при других описанных здесь ферментопатиях.
4. Дефицит ферментов утилизации АТФ. Примером этой группы ферментопатий является дефицит белковых компонентов Na-K-АТФ-азы эритроцитарной мембраны. Первичные нарушения работы Na-K-насосов эритроцитов приводят к увеличению концентрации ионов натрия в клетках со всеми вытекающими из этого последствиями.
Дайте характеристику глюкозо-6-фосфатдегидро-геназодефицитной анемии.
Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназодефицитная анемия является наследственно обусловленной гемолитической анемией, эндоэритроцитарной (ферментопатия), с внутрисосудистым гемолизом. Тип наследования – сцепленный с Х-хромосомой.
В патогенезе этой анемии центральное место занимают следующие процессы. Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы является причиной нарушений реакций пентозного цикла, вследствие чего уменьшается образование НАДФН и восстановление (регенерация) глутатиона в эритроцитах. Это, в свою очередь, приводит к снижению активности антиоксидантной глутатионпероксидазной системы и увеличению опасности активации свободнорадикального окисления. Этим, в частности, объясняется увеличение чувствительности эритроцитов к действию экзогенных окислителей (лекарственных препаратов, токсических ''продуктов растительного происхождения) и активация пероксидного окисления липидов мембран. Последнее приводит к увеличению проницаемости эритроцитарных мембран и поступлению в клетки ионов натрия и воды. Развивается набухание и отек эритроцитов, а в дальнейшем их внутрисосудистый гемолиз.
Одной из клинических форм глюкозо-6-фосфатдегидрогеназоде-фицитной анемии является фавизм, возникающий при употреблении бобов Vicia fava, содержащих токсические продукты с выраженными окислительными свойствами.
Чем может быть обусловлено развитие наследственных гемоглобинопатий?
В основе развития наследственных гемоглобинопатий могут лежать две группы нарушений: качественные и количественные. Поэтому и различают качественные и количественные гемоглобинопатий.
Сущность качественных гемоглобинопатий составляют нарушения первичной структуры цепей гемоглобина, например, замена аминокислот, удлинение или укорочение цепей молекул гемоглобина. Наиболее распространенной клинической формой рассматриваемой группы гемоглобинопатий является серповидноклеточная анемия.
Количественные гемоглобинопатий характеризуются нарушением синтеза цепей гемоглобина. Примером этой группы являются а- и $-талассемии.
Дайте характеристику серповидноклеточной анемии.
Серповидноклеточная анемия является наследственно обусловленной гемолитической анемией, эндоэритроцитарной (гемоглобинопатия), с внутриклеточным гемолизом. Тип наследования – неполное доминирование.
Сущность дефекта состоит в том, что в (-цепи молекулы гемоглобина в 6-ом положении от N-конца глутаминовая кислота замещена на валин. Это приводит к появлению патологической формы гемоглобина, которую обозначают HbS. Основное функциональное отличие HbS от обычных форм гемоглобина состоит в том, что в восстановленном состоянии растворимость HbS уменьшается почти в 100 раз. Это приводит к тому, что HbS выпадает в осадок – образуются кристаллы, которые деформируют эритроциты. Как следствие, клетки красной крови приобретают серповидную форму, с трудом проходят через узкие капилляры и межэндотелиальные пространства венозных синусов селезенки. Этим объясняется интенсивный фагоцитоз серповидных эритроцитов макрофагами (внутриклеточный гемолиз) и выраженные трофические изменения в тканях, вплоть до микротромбозов и некрозов.
Серповидность эритроцитов значительно возрастает при прохождении их через ткани, которые характеризуются низкими значениями рО2 (жировая ткань, селезенка), а также в условиях гипоксии.
В чем сущность талассемий?
Талассемии являются наследственно обусловленными гемолитическими анемиями, эндоэритроцитарными, с внутриклеточным гемолизом. Они относятся к количественным гемоглобинопатиям, поскольку нарушается синтез цепей молекул гемоглобина.
У человека в норме гемоглобин представлен следующими формами: HbA1 ((((() – 95–96 %, HbA2 (((((), у новорожденных – HbF ((((().
Если нарушается синтез (-цепей, то развивается (-талассемия. При этом не образуется HbA1, HbA2 и Hbf. Вместо (-цепей клетки красной крови синтезируют (- и (-цепи. Поэтому при (-талассемии в эритроцитах появляются патологические формы гемоглобина: у взрослых – HbH (((((), а у новорожденных HbBart (((((). HbH и HbBart нестабильны, поэтому легко выпадают в осадок, вследствие чего эритроциты приобретают форму мишеней (отсюда еще одно название (-талассемии – мишенеклеточная анемия). Измененные эритроциты фагоцитируются макрофагами – развивается внутриклеточный гемолиз.
При (-талассемий (болезнь Кули) нарушен синтез (-цепей молекул гемоглобина. Поэтому HbA1 отсутствует, компенсаторно увеличивается образование HbA2. У новорожденных синтез HbF не нарушен.
Какими клиническими синдромами могут проявляться гвмолитические анемии?
Кроме гематологических признаков (изменений периферической крови и красного костного мозга) для гемолитических анемий характерны следующие клинические признаки и синдромы.
1. Гипоксия. Обусловлена анемией и проявляется резкой слабостью, неприятными ощущениями в области сердца, сердцебиением, одышкой.
2. Гемолитическая желтуха (см. разд. 31).
3. Усиленное образование желчных камней, особенно билирубиновых. Объясняется значительным увеличением содержания билирубина в желчи и увеличением ее вязкости.
4. Гемоглобинурия. Развивается при внутрисосудистом гемолизе. Гемоглобин, который освобождается из разрушенных эритроцитов, связывается с белком плазмы крови гаптоглобином. 100 мл плазмы крови содержит столько гаптоглобина, что он может связать 125 мг гемоглобина. Если же концентрация гемоглобина в плазме крови превышает 125 мг %, то несвязанный гемоглобин проходит через почечный фильтр и появляется в моче.
5. Спленомегалия – увеличение селезенки. Характерно для внутриклеточного механизма гемолиза эритроцитов. В основе этого явления лежит повышение функциональной активности макрофагов, что вызывает интенсивную их пролиферацию. Спленомегалия часто сопровождается увеличением печени (пролиферация печеночных макрофагов).
6. Гемосидероз – отложение гемосидерина в макрофагах. Гемосидерин – это частично денатурированный и депротеинизированный ферритин, т. е. белок, содержащий много железа в негемовой форме (содержание Fe в гемосидерине – 25–30 %).
7. Нарушения микроциркуляции. Часто возникают при интенсивном внутрисосудистом гемолизе и обусловлены развитием ДВС-синдрома (см. разд. 26.3).
8. Лихорадка. Развивается в результате резкой активации фагоцитарной функции макрофагов, вследствие чего они выделяют интерлейкин-1 (см. разд.15).
Как классифицируют группу анемий, связанных с нарушениями эритропоэза?
I. По происхождению анемии, связанные с нарушениями эритропоэза, могут быть приобретенными и наследственно обусловленными.
II. По причинам возникновения выделяют следующие группы анемий:
а) миелотоксические. Развиваются вследствие повреждения кроветворных клеток под действием экзогенных (радиация, химические агенты, вирусы) и эндогенных (иммунные факторы, токсические продукты обмена веществ) факторов;
б) дефицитные. Причиной их возникновения является дефицит факторов, необходимых для кроветворения, – недостаточность железа, фолиевой кислоты, белков, витаминов В6 и В12;
в) дисрегуляторные. Возникают как следствие расстройств регуляции эритропоэза (нарушение соотношения между эритропоэтинами и ингибиторами эритропоэза при недостаточности почек, повреждение элементов стромы, составляющих микроокружение для кроветворных клеток);
г) связанные с уменьшением плацдарма эритропоэза. Являются следствием замещения кроветворной ткани лейкозными клетками, соединительной тканью (фиброз), метастазами опухолей.
III. В зависимости от сущности процессов, лежащих в основе развития анемий, выделяют;
а) нарушение образования эритроцитов: дефицит кроветворных клеток вследствие их повреждения или замещения, нарушение размножения клеток кроветворения (нарушение ресинтеза ДНК), дефекты созревания эритроцитов и выхода их в кровоток (неэффективный эритропоэз);
б) нарушения синтеза гемоглобина: дефицит железа, нарушения синтеза порфиринов (наследственные нарушения ферментов, отравления свинцом, дефицит витамина В6, расстройства синтеза белковых цепей молекул гемоглобина).
Что такое гипопластическая анемия? Каковы ее этиология и патогенез?
Гипопластическая (апластическая) анемия – это заболевание системы крови, которое характеризуется угнетением кроветворной функции красного костного мозга и проявляется недостаточным образованием эритроцитов, гранулоцитов и тромбоцитов (панцитопенией) или одних только эритроцитов (парциальная гипопластическая анемия, эритробластофтиз).
Различают приобретенные и наследственно обусловленные формы гипопластической анемии.
Приобретенные формы могут быть обусловлены следующими причинами:
1) физическими факторами (ионизирующая радиация);
2) химическими агентами (бензол, свинец, пары ртути, лекарственные препараты: цитостатические средства, левомицетин, сульфаниламиды);
3) биологическими факторами (вирус гепатита).
Кроме того, к приобретенным относят так называемую идиопатическию форму, причину которой установить не удается. На эту форму приходится 50–75 % всех случаев гипопластической анемии.
Все приведенные этиологические факторы подразделяют на две группы.
I. Факторы с облигатным (обязательным) миелотоксическим эффектом. К ним относятся ионизирующая радиация, бензол и его производные, противоопухолевые препараты (цитостатики), неорганические соединения мышьяка и др.
II. Факторы с факультативным миелотоксическим эффектом, который может проявляться лишь в отдельных единичных случаях (например, апластическая постмедикаментозная анемия). В развитии анемии после приема лекарственных препаратов большое, если не решающее, значение имеют индивидуальные особенности организма. Установлено, что не существует прямой связи между развитием гипопластической анемии, с одной стороны, и дозой, а также длительностью применения лекарственных препаратов, с другой. Развитие гипопластической анемии может быть связано с приемом некоторых антибиотиков (левомицетин), противосудорожных, антитиреоидных, антигистаминных средств, транквилизаторов.
Примером наследственно обусловленной формы гипопластической анемии является анемия Фанкони – заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования. Сущность дефекта состоит в нарушениях систем репарации ДНК. Вследствие этого легко возникают невосстанавливаемые повреждения ДНК под влиянием ультрафиолетового излучения и химических агентов. Нарушается кроветворение, часто развиваются острые лейкозы.
В патогенезе гипопластической анемии ведущее место занимают два механизма.
1. Повреждение стволовых клеток. Доказательством этого является панцитопения, т. е. нарушение образования всех форменных элементов крови, имеющих общего предшественника (эритроцитов, гранулоцитов, тромбоцитов).
2. Повреждение клеток микроокружения – нарушения стромальных клеток, которые оказывают существенное влияние на процессы размножения и созревания клеток крови. Возможность реализации данного патогенетического механизма доказывается существованием чистых линий мышей («стальные» мыши) с первичными наследственно обусловленными дефектами стромальных клеток. Для всех представителей «стальных» мышей характерно развитие гипопластической анемии.
Дайте характеристику картины периферической крови и красного костного мозга при гипопластической анемии.
Для картины периферической крови характерны уменьшение содержания эритроцитов и концентрации гемоглобина при цветовом показателе в пределах нормы. В мазке крови, как правило, не обнаруживаются регенераторные формы эритроцитов (ретикулоциты, полихроматофилы). Уменьшается содержание гранулоцитов (особенно нейтрофилов) и тромбоцитов. Количество лимфоцитов может оставаться без изменений.
В красном костном мозге уменьшается количество кроветворных клеток с увеличением содержания жировой ткани (картина опустошения красного костного мозга). В связи с тем, что железо не используется для целей кроветворения, увеличивается его содержание в эритробластах и внеклеточно.
Определите место гипопластической анемии в разных классификациях анемий.

Классификаций
Гипопластическая анемия

I.
По патогенезу
Анемия, связанная с нарушениями эритропоэза

II.
По этиологии
Приобретенная, есть наследственные формы

III.
По регенераторной способности красного костного мозга
Гипо- или арегенераторная

IV.
По цветовому показателю
Нормохромная

V.
По типу кроветворения
С эритробластическим типом кроветворения

VI.
По клиническому течению
Хроническая

Какими синдромами проявляется гипопластическая анемия?
Проявления гипопластической анемии связаны с уменьшением образования трех видов форменных элементов крови: эритроцитов, гранулоцитов и тромбоцитов. Это приводит к развитию следующих клинических синдромов.
I. Анемия и связанный с ней гипоксический синдром.
II. Геморрагический синдром (см. разд. 26.3).
III. Воспалительные процессы, обусловленные инфекционными агентами (пневмония, отит, пиелит и др.).
Что такое мегалобластические анемии? Приведите примеры.
Мегалобластические анемии – это группа анемий, основу которых составляют нарушения синтеза нуклеиновых кислот в клетках и, как следствие, нарушения размножения последних.
К мегалобластическим относятся:
1) анемия, обусловленная дефицитом витамина В12 и фолиевой кислоты, – В12-фолиеводефицитная анемия;
2) пернициозная анемия Аддисона-Бирмера (этиология не установлена);
3) анемия, связанная с нарушениями ферментов синтеза пурино-вых и пиримидиновых оснований, – В12-рефрактерная анемия (не поддается лечению витамином В12).
По происхождению мегалобластические анемии могут быть приобретенными (проявляются обычно у взрослых и лиц пожилого возраста) и наследственно обусловленными. В последнем случае нарушения могут затрагивать системы транспорта веществ (всасывание в пищеварительном канале) и реакции метаболизма (ферментопатии).
Какова роль витамина В12 и фолиевой кислоты в обеспечении кроветворения?
Витамин В12 (цианокобаламин) поступает в организм в составе пищевых продуктов (мясо, яйца, творог, печень) в связанном с белками виде. В результате гидролиза белков витамин В12 освобождается в желудке, где образуется комплекс витамина В12 с гастромукопротеином (внутренним фактором Кастла). 1 мг гастромукопротеина связывает 25 мг витамина В12. Образовавшийся комплекс всасывается в среднем и нижнем отделах подвздошной кишки.
Транспорт витамина В12 кровью осуществляется с помощью специфических транспортных белков – транскобаламинов. Печень является важным депо витамина В12. Запасы его здесь настолько велики, что потребуется 3–6 лет, чтобы при нарушениях поступления витамина В12 в организм появились признаки его дефицита.
В клетках из витамина В12 образуется две его коферментные формы: метилкобаламин и 5-дезоксиаденозилкобаламин.

Рис. 105. Влияние цианокобаламина на кроветворение
Метилкобаламин необходим для синтеза ДНК в клетках, поэтому он существенно влияет на кроветворение (рис. 105). Этот кофермент входит в состав ферментного комплекса, превращающего фолиевую кислоту в ее коферментную форму – тетрагидрофолиевую кислоту. Тетрагидрофолиевая кислота, в свою очередь, является коферментом ферментного комплекса, катализирующего реакцию превращения уридинмонофосфата в тимидинмонофосфат, который идет на построение цепей ДНК.
Вторая коферментная форма витамина В12 – 5-дезоксиаденозилко-баламин необходима для нормального обмена жирных кислот. Она принимает участие в реакциях превращения токсического продукта обмена – метилмалоновой кислоты в янтарную, которая затем поступает в цикл Кребса.
Назовите основные причины недостаточности витамина В и в организме.
1. Экзогенная (алиментарная) недостаточность – недостаточное поступление витамина В12 в организм с продуктами питания. Может развиваться у маленьких детей при кормлении козьим молоком или сухими молочными смесями.
2. Нарушение всасывания витамина В12:
а) нарушение образования и секреции гастромукопротеина (внутреннего фактора Кастла). Бывает при наследственно обусловленных нарушениях, атрофии слизистой оболочки желудка, аутоиммунных повреждениях париетальных клеток слизистой желудка, после гастрэктомии или удаления более 2/3 желудка;
б) нарушение функции тонкой кишки: хронические поносы (целиакия, спру), резекция больших участков кишки;
в) конкурентное использование витамина В12 гельминтами и микрофлорой кишок (дифиллоботриоз, синдром «слепой петли»).
3. Нарушение образования транскобаламинов в печени.
4. Нарушение депонирования витамина В12 в печени (например, при циррозе).
5. Усиленное использование витамина В12 (например, при беременности).
Каков патогенез нарушений, развивающихся в организме при дефиците витамина В12?
Дефицит витамина В12 приводит к развитию расстройств, связанных с нарушением образования двух коферментных форм этого витамина: метилкобаламина и 5-дезоксиаденозилкобаламина.
Недостаточное образование метилкобаламина, как и дефицит фолиевой кислоты, вызывает нарушение образования тетрагидрофолиевой кислоты, в результате чего не происходит превращение уридинмонофосфата в тимидинмонофосфат. Вследствие дефицита пуриновых оснований нарушаются синтез ДНК и размножение клеток, в первую очередь кроветворных и эпителия пищеварительного канала.
В красном костном мозге эритробластическип тип кроветворения сменяется мегалобластическим, возрастает неэффективный эритропоэз, укорачивается продолжительность жизни эритроцитов. Развивается анемия, при которой клетки патологической регенерации и эритроциты с выраженными дегенеративными сдвигами появляются не только в костном мозге, но и в крови.
Изменения в клетках миелоидного и мегакариоцитарного ряда проявляются уменьшением количества лейкоцитов и тромбоцитов, выраженной атипией клеток (гигантские нейтрофилы, мегакариоциты с дегенеративными изменениями в ядре).
Возникновение при дефиците витамина В12 и фолиевой кислоты атипичного митоза и гигантских клеток эпителия пищеварительного канала приводит к развитию воспалительно-атрофических процессов в слизистой оболочке его отделов (глоссит, стоматит, эзофагит, ахиличе-ский гастрит, энтерит). Это усугубляет первичное нарушение секреции или всасывания гастромукопротеина и, следовательно, усиливает дефицит витамина В12 («порочный круг»).
В результате недостаточности второй коферментной формы витамина В12 – 5-дезоксиаденозилкобаламина в организме накапливаются пропионовая и метилмалоновая кислоты, токсичные для нервных клеток. Кроме того, в нервных волокнах синтезируются жирные кислоты с измененной структурой, что приводит к нарушению образования миелина и повреждению аксонов. Развивается дегенерация задних и боковых столбов спинного мозга (фуникулярный миелоз), поражаются черепные и периферические нервы.
Дайте характеристику картины периферической крови и красного костного мозга при В12-фолиеводефицитной анемии.
Наиболее характерной чертой этой анемии является появление в крови и красном костном мозге клеток патологической регенерации – мегалобластов и их безъядерных форм – мегалоцитов.
На фоне существенного уменьшения содержания эритроцитов и концентрации гемоглобина цветовой показатель увеличен, что объясняется большим диаметром эритроцитов. Характерно явление дегенерации эритроцитов; анизоцитоз (макроцитоз), пойкилоцитоз (появление клеток овальной формы), патологические включения (тельца Жолли, тельца Кебота).
В крови уменьшено содержание гранулоцитов (особенно нейтро-филов) и тромбоцитов. Обнаруживаются гигантские нейтрофилы с гиперсегментированными ядрами.
Определите место В12-фолиеводефицитной анемии в разных классификациях анемий.

Классификация
В12-фолиеводефицитная анемия

1.
По патогенезу
Анемия, связанная с нарушениями эритропоэза

II.
По этиологии
Приобретенная, есть наследственные формы

III.
По регенераторной способности красного костного мозга
Гипорегенераторная

IV.
По цветовому показателю
Гиперхромная

V.
По типу кроветворения
С мегалобластическим типом кроветворения

VI.
По клиническому течению
Хроническая

Какими синдромами проявляется В12-фолиеводефицитная анемия?
При В12-фолиеводефицитной анемии наблюдаются:
1. Гематологический синдром:
а) анемия и связанная с ней гипоксия;
б) лейкопения (нейтропения), приводящая к снижению резистентности организма к инфекциям;
в) тромбоцитопения, вызывающая развитие геморрагического синдрома.
2. Поражения пищеварительного канала, проявляющиеся развитием воспалительно-атрофических изменений в слизистой оболочке: глоссит, стоматит, эзофагит, ахилический гастрит, энтерит.
3. Поражения центральной и периферической нервной системы: фуникулярный миелоз, дегенерация периферических нервов.
В чем состоит физиологическое значение железа?
В организме взрослого человека массой 70 кг содержится 4.5 г железа. Оно в гемовой и негемовой формах входит в состав целого ряда белков.
I. Белки, которые содержат железо в гемовой форме: а) гемоглобин; б) миоглобин; в) цитохромы; г) каталазы; д) лактоферрин.
II. Белки, которые содержат железо в негемовой форме: а) ферритин; б) гемосидерин; в) трансферрин; г) ферменты: аконитаза, ксантиноксидаза, НАДН-дегидрогеназа.
Как происходит обмен железа в организме?
Железо поступает в организм в составе пищевых продуктов (мясо, печень, рыба, рис, горох, изюм, курага). Лучше всего всасывается железо, входящее в состав пищевых белков в форме тема. Стенки кишок содержат фермент гемоксигеназу, расщепляющий гем пищевых продуктов на билирубин, оксид углерода (II) и ионы железа, последние и всасываются в тонкой кишке. Этому процессу способствуют аскорбиновая кислота, фруктоза, пировиноградная кислота. Системы транспорта железа в кишках могут обеспечить всасывание максимум 2.5 мг железа в сутки, независимо от потребности организма в этом элементе.
Транспорт железа в организме осуществляется с помощью белка трансферрина, а депонирование происходит в форме другого белка – ферритина. Поступая в клетки, железо связывается с внутриклеточным белком сидерохилином, который транспортирует железо в митохондрии, где синтезируется гем.
Физиологические потери железа невелики. У мужчин они составляют менее 1 мг/суток (потери с мочой, потом, слущенным эпителием кожи). У женщин они гораздо больше и обусловлены менструациями, беременностью, родами, лактацией.
Назовите возможные причины развития железодефицитной анемии.
1. Недостаточное поступление железа в организм:
а) алиментарная анемия у грудных детей (вскармливание коровьим или козьим молоком);
б) нарушение всасывания железа (резекция желудка, кишок, гастриты, энтериты).
2. Кровопотери. Это наиболее распространенная причина дефицита железа в организме. Чаще всего бывает при небольших, но повторяющихся кровотечениях (хроническая постгеморрагическая анемия).
3. Усиленное использование железа – беременность, лактация.
Каков патогенез нарушений, развивающихся в организме в связи с дефицитом железа?
Недостаточность железа в организме приводит к нарушению синтеза железосодержащих белков, а следовательно, к расстройствам функций, в выполнении которых принимают участие эти белки.
Наибольшее значение имеют следующие линии патогенеза:
1) дефицит железа нарушение синтеза тема и гемоглобина анемия;
2) дефицит железа нарушение синтеза тема нарушение образования цитохромов расстройства клеточного дыхания (нарушение утилизации кислорода) тканевая гипоксия;
3) дефицит железа нарушение синтеза гема уменьшение активности каталазы нарушение функции аитиоксидантных систем активация свободнорадикального окисления повреждение клеток гемолиз эритроцитов и развитие дистрофических изменений в клетках;
4) дефицит железа нарушения синтеза гема уменьшение синтеза миоглобина снижение приспособительных возможностей клеток в отношении гипоксии.
Дайте характеристику картины периферической крови и красного костного мозга при железодефицитной анемии.
Для железодефицитной анемии характерно снижение концентрации гемоглобина в периферической крови и уменьшение значения цветового показателя, что свидетельствует об уменьшении насыщения каждого отдельного эритроцита гемоглобином. Количество эритроцитов в единице объема крови при этом либо несколько уменьшается, либо остается без изменений.
При биохимических исследованиях обнаруживается снижение содержания железа в сыворотке крови, а также степени насыщения трансферрина железом.
В мазке крови уменьшается количество регенераторных форм эритроцитов (ретикулоцитов, полихроматофилов) и появляются дегенеративные формы. Характерны гипохромия (появляются анулоциты), анизоцитоз (микроцитоз), пойкилоцитоз.
В красном костном мозге уменьшается содержание сидеробластов и сидероцитов (эритробластов и нормоцитов, содержащих гранулы железа), доля которых в норме составляет 20–40 %. В то же время увеличивается содержание базофильных и полихроматофильных форм клеток эритроидного ряда при одновременном уменьшении оксифильных. Указанный феномен получил название «синего костного мозга».
Определите место железодефицитной анемии в разных классификациях анемий.

Классификация
Железодефицитная анемия

I.
По патогенезу
Анемия, связанная с нарушениями эритропоэза

II.
По этиологии
Приобретенная

III.
По регенераторной способности красного костного мозга
Гипорегенераторная

IV.
По цветовому показателю
Гипохромная

V.
По типу кроветворения
С эритробластическим типом кроветворения

VI.
По клиническому течению
Хроническая

Какими синдромами проявляется железодефицитная анемия?
1. Гематологический синдром. Включает нарушения со стороны периферической крови и красного костного мозга.
2. Гипоксия. Проявляется общей слабостью, головокружениями, сердцебиением, одышкой, обмороками. Кислородное голодание в условиях дефицита железа имеет два механизма: кровяной (уменьшение кислородной емкости крови) и тканевой (нарушение клеточного дыхания и утилизации кислорода).
3. Синдром трофических нарушений. Проявляется такими признаками, как сухость и трещины кожи, трещины в углах рта, ангулярный стоматит, поражения ногтей (изменения формы, истончение), атрофия сосочков языка (атрофический глоссит), атрофический гастрит. Считают, что развитие указанных нарушений, с одной стороны, связано с гипоксическим и свободно-радикальным повреждением клеток, с другой, – с расстройствами вторичных метаболических путей, в осуществлении которых принимают участие ферменты, содержащие железо.
4. Сидеропенический синдром. Это специфический синдром, который возникает при дефиците железа. Он проявляется извращениями вкуса и обоняния. Больные часто едят мел, зубной порошок, уголь, глину, песок, лед, сырые крупы, тесто, сырой мясной фарш. Имеют пристрастие к запахам керосина, бензина, ацетона, выхлопных газов автомобилей. Патогенез указанных нарушений пока не известен.
5. Синдром мышечной слабости. Мышечная слабость, которая возникает при дефиците железа, всегда более значительна, чем та, которую следовало бы ожидать, исходя из степени анемии. Она проявляется слабостью и утомляемостью скелетных мышц, слабостью миокарда (миокардиопатия), нарушениями глотания (дисфагия), нарушениями мочеиспускания. Очевидно, что важное значение в развитии указанных симптомов имеют гипоксия (кровяная и тканевая), а также уменьшение содержания миоглобина в мышечной ткани.
Что такое железо-рефракторная анемия? Каковы ее этиология и патогенез?
Железо-рефракторная анемия – это анемия, возникающая в результате нарушения включения железа в гем при снижении активности ферментов, катализирующих синтез порфиринов и гема.
Причинами развития этой анемии могут быть:
1) генетически обусловленное понижение активности декарбоксилазы копропорфириногена – фермента, обеспечивающего один из конечных этапов синтеза гема (наследуется рецессивно, сцеплено с Х-хромосомой);
2) уменьшение содержания пиридоксальфосфата – активной формы витамина В6, вследствие чего железо не извлекается из митохондрий эритробластов и не включается в гем;
3) блокада свинцом сульфгидрильных групп ферментов, участвующих в синтезе гема, при бытовом и производственном отравлении свинцом.
Уменьшение активности ферментов, участвующих в образовании порфиринов и гема, приводит к снижению утилизации железа и нарушению синтеза гема гемоглобина, что вызывает недостаточность эритропоэза и развитие гипохромной анемии с низким содержанием гемоглобина.
Нарушение использования железа сопровождается повышением содержания сывороточного железа, отложением его во внутренних органах и вторичным разрастанием соединительной ткани (гемосидероз).
Нарушения системы лейкоцитов
Дайте общую характеристику нарушений системы лейкоцитов.
Патологические изменения лейкоцитов проявляются в нарушении их образования в кроветворной ткани и количественных и качественных сдвигах лейкоцитов крови. Эти изменения могут быть следствием первичного поражения клеток гранулоцитарного, лимфоцитарного и моноцитарного рядов при нарушении их образования, созревания или же разрушении в кроветворной ткани и кровеносном русле под влиянием разнообразных причинных факторов. Вторичные изменения лейкоцитов возникают как ответная, часто защитная, реакция организма на патологические процессы, протекающие не в самой системе крови, а в органах и тканях других систем.
Главным звеном в патогенезе нарушений при патологии лейкоцитов является изменение реактивности организма, в том числе иммунологической и аллергической, что связано с функциональными особенностями лейкоцитов – их участием в процессах фагоцитоза, антителообразования, инактивации биологически активных веществ (гистамина, брадикинина, серотонина). Патологические изменения лейкоцитов могут сопровождаться трофическими нарушениями тканей, местными микроциркуляторными расстройствами. Это обусловлено тем, что одна из функций лейкоцитов заключается в снабжении регенерирующих тканей питательными веществами и стимуляторами деления клеток. Гранулоциты участвуют в развитии сосудистых нарушений как переносчики вазоактивных веществ (базофильные, эозинофильные) или же влияют на их синтез и освобождение из тканевых базофилов (нейтрофильные).
Как распределяются лейкоциты в организме?
Лейкоциты содержатся в организме в трех «отсеках»: красный костный мозг, периферическая кровь, периферические ткани.
I. Красный костный мозг. Здесь лейкоциты составляют 4 пула (рис. 106):
1) пул стволовых клеток, пребывающих в состоянии покоя. Он очень незначительный и представляет собой резерв кроветворения;
2) митотический пул. Это клетки, пребывающие в состоянии митотического деления. От стволовой клетки до образования созревающих клеток обычно происходит от 4 до 11 делений;
3) созревающий пул. Содержит клетки, созревание которых продолжается в среднем 3–5 суток;
4) резервный пул. Состоит из зрелых лейкоцитов, которые могут переходить в кровь.
II. Периферическая кровь:
1) пул циркулирующих лейкоцитов (около 50 %);
2) пристеночный (маргинальный) пул (около 50 %).
III. Периферические ткани:
1) мигрирующие лейкоциты;
2) лейкоциты в состоянии покоя.

Рис. 106. Этапы лейкопоэза
Подсчитано, что общая масса лейкоцитов периферической крови составляет около 10 г, красного костного мозга – 500 г, периферических тканей – 600 г.
Какие показатели используют для характеристики состояния системы лейкоцитов?
1. Содержание лейкоцитов в единице объема крови. В норме этот показатель составляет от 4 · 109/л до 9 · 109/л. Увеличение содержания лейкоцитов в крови получило название лейкоцитоза, уменьшение – лейкопении.
2. Лейкоцитарная формула. Это количественное соотношение разных форм лейкоцитов в периферической крови.
Для нормы характерны следующие значения: базофилы – 0–1 %, эозинофилы – 2–4 %, миелоциты – 0 %, метамиелоциты (юные нейтрофилы) – 0–1 %, палочкоядерные нейтрофилы – 3–5 %, сегментоядерные нейтрофилы 50–70 %, лимфоциты – 20–35 %, моноциты – 2–8 %.
3. Абсолютное содержание каждой формы лейкоцитов в единице объема крови. Этот показатель рассчитывается исходя из общего содержания лейкоцитов и лейкоцитарной формулы.
4. Качественные характеристики лейкоцитов. Их определяют на основании изучения мазков периферической крови. В условиях патологии возможно появление различных дегенеративных форм лейкоцитов.
5. Миелограмма. Это показатель, который характеризует количество и качественный состав клеток красного костного мозга.
Какими количественными и качественными изменениями лейкоцитов могут проявляться патологические процессы в организме?
1. Лейкоцитоз.
2. Лейкопения.
3. Нарушение соотношения зрелых и незрелых форм лейкоцитов (сдвиги лейкоцитарной формулы),
4. Дегенеративные изменения лейкоцитов.
Что такое лейкоцитоз? Как классифицируют лейкоцитозы?
Лейкоцитоз – это увеличение количества лейкоцитов в единице объема крови свыше 10 · 109/л. Лейкоцитоз не имеет самостоятельного значения, он является всего лишь симптомом, сопровождающим развитие многих заболеваний.
Классификация лейкоцитозов.
I. В зависимости от причин развития выделяют физиологический и патологический лейкоцитозы.
II. Лейкоцитоз может быть абсолютным и относительным. Для абсолютного лейкоцитоза характерно увеличение абсолютного количества лейкоцитов в единице объема крови. Об относительном лейкоцитозе речь идет в том случае, когда возрастает относительное содержание отдельных форм лейкоцитов в периферической крови.
III. По механизму развития лейкоцитоз бывает: а) реактивным; б) перераспределительным; в) опухолевого происхождения.
IV. В зависимости от видов лейкоцитов, содержание которых в крови увеличено, выделяют: а) нейтрофильный лейкоцитоз (нейтро-филез); б) эозинофильный лейкоцитоз (эозинофилия); в) базофилъный лейкоцитоз; г) лимфоцитарный лейкоцитоз (лимфоцитоз); д) моноци-тарный лейкоцитоз (моноцитоз).
Приведите примеры физиологического и патологического лейкоцитозов.
Физиологический лейкоцитоз является физиологической реакцией организма на те или иные воздействия. К его разновидностям относятся:
а) эмоциогенный лейкоцитоз – возникает во время сильных эмоций;
б) миогенный – развивается во время интенсивной физической работы;
в) статический – характерен для перехода человека из горизонтального в вертикальное положение;
г) алиментарный – развивается после приема пищи;
д) лейкоцитоз у беременных;
е) лейкоцитоз у новорожденных.
Патологический лейкоцитоз связан с протеканием в организме патологического процесса. Он, как правило, развивается при: а) инфекционных заболеваниях; б) воспалительных и аллергических процессах; в) интоксикации экзо- и эндогенного происхождения.
Что такое реактивный лейкоцитоз? Какие механизмы могут лежать в основе его развития?
Реактивным называют лейкоцитоз, который возникает как реакция красного костного мозга на патогенные воздействия. Он закономерно развивается при инфекционных заболеваниях, воспалении, действии низких доз токсических веществ.
В основе развития реактивного лейкоцитоза могут лежать два механизма.
I. Усиление пролиферации и созревания лейкоцитов в красном костном мозге. Это может быть связано либо с увеличением образования в организме лейкопоэтинов – веществ, стимулирующих образование лейкоцитов, либо с уменьшением содержания ингибиторов лейкопоэза.
Среди лейкопоэтинов наиболее изученным в настоящее время является колониестимулирующий фактор – вещество, секретируемое активированными макрофагами и стимулирующее образование гранулоцитов в красном костном мозге.
На роль ингибиторов лейкопоэза претендуют высокомолекулярный ингибитор сыворотки крови – липопротеин, кейлоны и лактоферрин.
II. Увеличение перехода резервных лейкоцитов из красного костного мозга в кровь. Этому способствуют интерлейкин-1 и бактериальные эндотоксины, повышающие проницаемость стенки кровеносных сосудов красного костного мозга.
Какие особенности характерны для перераспределительного лейкоцитоза?
Перераспределительным называют лейкоцитоз, который возникает в результате перехода лейкоцитов из пристеночного пула в циркулирующий.
Его особенностями являются:
а) кратковременный характер с быстрым возвращением количества лейкоцитов к норме после окончания действия причины;
б) сохранение нормального количественного соотношения разных видов лейкоцитов (лейкоцитарная формула не меняется);
в) отсутствие дегенеративных изменений лейкоцитов. Большинство форм физиологического лейкоцитоза по механизму своего развития являются перераспределительными.
Приведите примеры нейтрофильного, эозинофильного, базофильного, лимфоцитарного и моноцитарного лейкоцитозов.
Нейтрофильный лейкоцитоз характерен для: а) гнойно-воспалительных процессов, вызванных гноеродными бактериями (абсцессы, флегмоны, сепсис); б) тяжелого кислородного голодания (большая острая кровопотеря, острый гемолиз); в) эндогенной интоксикации (уремия).
Эозинофильный лейкоцитоз развивается при: а) аллергических реакциях I типа по классификации Кумбса и Джелла; б) гельминтозах; в) хроническом миелолейкозе.
Базофильный лейкоцитоз бывает очень редко. Он может сопровождать развитие: а) хронического миелолейкоза; б) гемофилии; в) болезни Вакеза (полицитемии).
Лимфоцитарный лейкоцитоз часто бывает при: а) острых инфекционных заболеваниях (коклюш, вирусный гепатит); б) некоторых хронических инфекционных болезнях (туберкулез, сифилис, бруцеллез); в) хроническом лимфолейкозе.
Моноцитарный лейкоцитоз характерен для: а) хронических инфекций (туберкулез, бруцеллез); 6) инфекционного мононуклеоза; в) инфекций, вызванных риккетсиями и простейшими (сыпной тиф, малярия).
Что такое лейкопения? Как классифицируют лейкопении?
Лейкопения – это уменьшение количества лейкоцитов в периферической крови ниже 4 · 109/л. Лейкопения часто выступает симптомом какого-либо заболевания. Однако есть нозологические единицы, при которых лейкопения составляет ведущее проявление болезни, по существу определяет ее картину и все остальные симптомы.
Классификация лейкопений.
I. По происхождению лейкопении бывают приобретенными и наследственно обусловленными.
Приобретенные лейкопении могут быть обусловлены действием физических (ионизирующая радиация), химических (бензол, цитостатики, лекарственные препараты), биологических (вирусы гепатита, инфекционного мононуклеоза) и иммунных факторов.
Примерами наследственных лейкопений являются нейтропения Костмана, наследственная нейтропения аутосомно-доминантного типа, синдром «ленивых лейкоцитов», циклическая нейтропения.
II. По виду лейкоцитов, количество которых уменьшено, выделяют: а) нейтропению; б) лимфопению; в) эозинопению.
III. По патогенезу различают:
а) лейкопении, обусловленные нарушением поступления лейкоцитов из красного костного мозга в кровь;
б) лейкопении, связанные с сокращением времени пребывания лейкоцитов в периферической крови;
в) перераспределительные лейкопении.
IV. Выделяют целый ряд клинико-гематологических синдромов, для которых лейкопения является ведущим признаком. Среди них агранулоцитоз, гипопластическая анемия, геморрагическая алейкия.
Какие механизмы могут лежать в основе развития лейкопений, связанных с нарушениями поступления лейкоцитов из красного костного мозга в кровь?
1. Повреждение кроветворных клеток. При этом развивается так называемая миелотоксическая лейкопения. Выделяют три основных механизма повреждения кроветворных клеток:
а) цитолитический. Связан с действием на клетки ионизирующей радиации, цитостатических препаратов, иммунных факторов (антител, Т-лимфоцитов) и др. Степень поражения красного костного мозга при этом зависит от дозы и продолжительности действия указанных факторов;
б) антиметаболический. В его основе лежит действие агентов, которые вмешиваются в обмен пуриновых и пиримидиновых оснований, нарушая при этом процессы деления ствол