1.2. Протеиногенные или тирозиногенные пигменты
В клинике наибольшее значение имеет нарушение обмена меланина, который образуется из аминокислоты тирозин под воздействием фермента в клетках меланобластах. В норме меланин содержится в радужке глаз, коже, волосах, придавая им соответствующую окраску.
Общее приобретенное накопление меланина характерно для болезни Аддисона - эта болезнь возникает при двухстороннем поражении коры надпочечников и уменьшении гормонов коры надпочечников, наиболее частыми причинами этого являются: туберкулез (85%), двусторонние опухоли или метастазы рака, амилоидоз, аутоиммунное поражение. Врожденнное системное накопление меланина характерно для пигментной ксеродермы. Местный гипермеланоз чаще наблюдается в невусах, меланомах и при меланозе толстой кишки. Системное уменьшение содержания меланина характерно для альбинизма. Местный гипомеланоз в виде белых пятен на коже получил название витилиго или лейкодерма, чаще бывает после перенесенного сифилиса, проказе, ожогах и т.д.
1.3. Липидогенные пигменты
Наибольшее значение имеет липофусцин и его разновидности. Липофусцин накапливается в паренхиматозных органах и в нервных клетках при кахексии и в печени и миокарде развивается бурая атрофия. Липохромы окрашивают в желтый цвет жировую клетчатку, кору надпочечников.
Нарушения минерального обмена – минеральные дистрофии
Возникают либо в результате изменения поступления солей в организм, либо при нарушении их выведения, а также в результате неправильного распределения ионов между внутриклеточной и внеклеточной средой. Наибольшее значение в жизнедеятельности организма имеют соли натрия, кальция и калия.
Наиболее часто встречаются нарушение обмена кальция, что проявляется известковыми дистрофиями (кальцинозы).
Дистрофическое обызвествление (петрификация) носит местный характер, для его развития необходимы дистрофия или некроз ткани, поэтому часто бывает в инфарктах, тромбах и т.д. Для метастатического обызвествления необходимы: гиперкальцемия (при патологии костей, почек, толстой кишки, паращитовидных и щитовидной желез) и щелочная реакция тканей. При метастатическом обызвествлении соли кальция откладываются в различных органах и тканях. Однако наиболее часто откладываются в почках, слизистой желудка, легких, миокарде, стенке артерий (там, где имеется щелочная реакция). Образование камней. Камни - очень плотные образования, свободно лежащие в полостных органах или выводных протоках желез.
Локализация камней разнообразная, но чаще всего в мочевыводящей системе и желчных путях.
Нарушение водного обмена. Гипо- и гипергидратация. Отёк. Основные патологические факторы отёка.
Вода составляет 2/3 от массы клетки и 2/3 от массы тела здорового человека.
Все физиологические процессы могут происходить в водном растворе и с сохранением водного баланса.
Количество выделяемой воды должно быть равно количеству потребляемой воды. Нарушение водного обмена приводит к проявлению обезвоживания - это гипогидратация, при задержке воды - это гипергидратация.
Гипогидратация возникает при ограничении приема воды, при избыточном ее выделении и при нарушении минерального обмена.
Ограничение приема воды возникает при:
водном голодании, продолжительность жизни взрослого человека при полном водном голодании 7-8 дней;
заболеваниях кишечника (толстый кишечник всасывает воду) – колит, холера;
потере воды почками - полиурия (повреждены канальцы нефронов);
потере воды при длительной утрате сознания.
Гипогидратация вызывает тяжелые нарушения деятельности ССС: уменьшение ОЦК, падение АД, падение сократительной функции сердца. Эти нарушения, в свою очередь, приводят к потере сознания, судорогам, нарушению чувствительности.
Гипергидратация возникает при избыточном поступлении воды или при уменьшении ее выделения. Водное отравление особенно часто возникает при увеличении потребления воды с одновременным ограничением ее выведения. Это бывает у больных с недостаточностью функции почек. Водное отравление сопровождается снижением осмотического давления плазмы крови, что может привести к тяжелым нарушениям функции ЦНС, вплоть до развития комы.
Отёк - скопление жидкости в тканях или полостях вследствие нарушения ее распределения между кровью и межклеточной средой.
Анасарка - скопление жидкости в межклеточном пространстве кожи и подкожной клетчатке.
Водянка - скопление жидкости в полостях. В брюшной полости - асцит, в плевральной полости гидроторакс, в сердечной сумке - гидроперикард.
Механизм отёка бывает:
осмотический возникает в случае уменьшения осмотического давления крови и повышения осмотического давления в тканях (выравнивается концентрация соли);
онкотический возникает либо при снижении онкотического давления крови (потеря белка почками при гломерулонефрите, уменьшение синтеза белков печенью), либо при повышении онкотического давления тканей (усиленный распад белков при воспалении, увеличение гидрофильности белков при ацидозе);
мембраногенный (повышении проницаемости стенок микрососудов вследствие аллергии, при интоксикациях, при состояниях, сопровождающихся ацидозом).
Виды отёков в зависимости от причины:
сердечные – застойные (увеличивается проницаемость капилляров);
почечные – нефритические (теряется белок);
голодные (возникают из-за недостаточного поступления и значительного распада белков);
токсические – связаны с резким повышением проницаемости капилляров.
Отеки нарушают функцию органов и тканей так как отечная жидкость (транссудат) сдавливает клетки тканей, нарушает кровообращение в них, что приводит к дистрофическим изменениям. Особенно опасны отеки мозга, легких, гортани, которые могут быстро привести к гибели больного, если не оказать неотложную помощь.
Нарушение кислотно-щелочного равновесия
Соотношение кислоты и щелочи в каком-либо растворе называется кислотно-щелочным равновесием (КЩР), хотя физиологи считают, что более правильно называть это соотношение кислотно-щелочным состоянием (КЩС).
КЩР характеризуется специальным показателем рН, который показывает число водородных атомов в данном растворе.
Показатель называется pH, по первым буквам латинских слов potentia hydrogeni — сила водорода, или pondus hydrogeni — вес водорода.
При рН равном 7,0 говорят о нейтральной среде.
Чем ниже уровень рН - тем среда более кислая (от 6,9 до 0).
Щелочная среда имеет высокий уровень рН (от 7,1 до 14,0).
Кислотно-щелочное равновесие – КЩР (синонимы: кислотно-основное равновесие, кислотно-щелочной баланс, равновесие кислот и оснований) — относительное постоянство концентрации водородных ионов во внутренних средах организма, обеспечивающее полноценность метаболических процессов, протекающих в клетках и тканях.
Обмен веществ и энергии в тканях нуждается в непрерывном поступлении кислорода и выведении углекислоты, образующейся в результате метаболических превращений веществ. Кислород в клетки и углекислота из клеток переносятся кровью, которая является важнейшим компонентом внутренней среды организма. Помимо углекислоты кровь содержит и другие кислые продукты, например молочную, -оксимасляную кислоты, а также основания. Реакция жидкостей организма зависит от соотношения в них кислот и оснований.
Состоянию кислотно-щелочного равновесия соответствует величина рН крови в диапазоне от 7,37 до 7,44; в эритроцитах рН составляет 7,19 ± 0,02 и отличается от рН крови на 0,2 единицы рН.
Колебания рН крови, выходящие за диапазоны нормальных значений, свидетельствуют о патологических изменениях обмена веществ (метаболические ацидоз и алкалоз) или дыхания (респираторные ацидоз и алкалоз).
Ацидоз – нарушение КЩР, при котором в организме накапливается избыток кислых соединений.
Ацидоз возникает при уменьшении выделения СО2вследствие нарушения дыхания. Накопление СО2 приводит к избыточному образованию угольной кислоты. Такой ацидоз называют газовым или дыхательным.
При накоплении органических кислот при сахарном диабете, лихорадке, инфекциях, развивается негазовый ацидоз. Такая же форма ацидоза развивается при уменьшении выделения кислых соединений из организма при нарушении функции почек или при потере щелочных соединений с поносом или повышенном потоотделении. При ацидозе повреждаются клетки разных органов, что приводит к нарушению их функции.
Алкалоз – нарушение КЩР, при котором происходит избыточное накопление или уменьшение выделения щелочных соединений.
Алкалоз развивается при усиленном выделении СО2 через легкие. Такой алкалоз называют газовым или дыхательным. Он возникает при кратковременной гипоксии, ИВЛ во время операций. Негазовый алкалоз появляется при длительном употреблении щелочной (растительной) пищи, в случае неукротимой рвоты при отравлениях, токсикозе беременности из-за потери соляной кислоты. Алкалоз может привести к падению АД, уменьшению ОЦК и, как следствие, к снижению кровотока в мозге и расстройству нервной деятельности, угнетению дыхания и др.
Понятие апоптоза, некроза
Смерть как биологическое понятие является выражением необратимого прекращения жизнедеятельности организма. С наступлением смерти человек превращается в мертвое тело, труп (cadaver). С юридической точки зрения в большинстве стран организм считается мертвым, когда наступает полное и необратимое прекращение деятельности мозга. Но при этом большое количество клеток и тканей в юридически мертвом организме остаются жизнеспособными в течение некоторого времени после смерти. Эти органы и ткани составляют главный источник для трансплантации.
Необходимо знать, что смерть клетки – постоянное проявление жизнедеятельности организма и в здоровом состоянии оно сбалансировано физиологической регенерацией клеток. Как структурные компоненты клеток, так и целые клетки изнашиваются, стареют, гибнут и требуют замены. Поддержание различных органов и тканей в здоровом состоянии невозможно без “естественного” физиологического обновления, а, следовательно, без смерти отдельных клеток. Такая смерть клеток получила в 1972 году название “апоптоз” (от греч.листопад).
Апоптоз– это запрограммированная смерть клетки. Апоптоз универсально распространен в мире многоклеточных организмов, ему подвержены все виды тканей. В противоположность некрозу, апоптоз происходит по строго определенному биохимическому и морфологическому стереотипу и не зависит от причины, приводящей к началу этого процесса. В мембране клетки появляются пузырьки, затем сморщиваются органеллы и цитоплазма, происходит уплотнение хроматина ядра. Вслед за этим происходит фрагментация ДНК с образованием 180-200 частей, что является отличительным признаком апоптоза. Образующиеся в результате этого фрагменты клетки (апоптозные тельца) стремительно поглощаются соседними клетками или местными макрофагами без воспаления и повреждения ткани. Прямая связь апоптоза и многих патологических состояний сегодня уже не вызывает сомнения. Установлена значимая роль апоптоза в развитии злокачественных новообразований, синдрома приобретенного иммунодефицита, некоторых нейродегенеративные и аутоиммунные заболевания, инфекционных процессов. Исследования нарушения функции многих генов, регулирующих апоптоз, позволят разрабатывать совершенно новые направления в терапии этих заболеваний. Разработка лекарственных средств, которые смогут регулировать апоптоз, откроет новые возможности в лечении злокачественных опухолей, вирусных инфекций, некоторых заболеваний нервной системы, иммунодефицитов и аутоиммунных заболеваний. Например, при злокачественных опухолях и лимфопролиферативных заболеваниях требуется усилить апоптоз, а при заболеваниях, характеризующихся поражением клеток, необходимо ослабить его.
Но смерть клетки может происходить в живом организме в результате “насильственных” действий внешних повреждающих (патогенных) факторов. Эта смерть клетки носит название “некроз”.
Некроз (от греч.мертвый) – омертвение клеток и тканей в живом организме. При этом в погибших клетках и тканях полностью и необратимо прекращается обмен веществ, и они перестают функционировать.
Причины некроза:
механическая – травма;
температурная – при ожогах, отморожениях;
химические вещества – кислоты, щелочи;
нарушение трофики (питания) тканей – при длительном сдавлении;
инфекционные заболевания – дифтерия, туберкулез;
ионизирующее излучение.
Признаки некроза
Вначале ядра клеток сморщиваются и уплотняются, затем распадаются и, наконец, растворяются. Основной признак некроза – отсутствие в клетках ядер. Затем распадается и растворяется цитоплазма. В конечном итоге растворяется вся клетка - цитолиз.
Некротизированные ткани отличаются от живых по консистенции, цвету и даже запаху. Вокруг очага некроза образуется так называемая демаркационная линия, представляющая собой зону воспаления. Она отграничивает некроз от здоровых тканей.
В зависимости от того, уплотняются или разжижаются при некрозе тканевые белки, различают сухой (коагуляционный) или влажный (колликвационный) некроз.
Сухой – при туберкулезе, напоминает сухой, крошащийся творог. Влажный обычно развивается в тканях, богатых водой, где в результате некроза образуются полости – кисты.
Гангрена – особая форма некроза, при которой некротизированные ткани имеют черный или бурый цвет.
Сухая гангрена развивается в тканях, содержащих мало жидкости. Например сухая гангрена нижних конечностей, развивающаяся у пожилых людей из-за закрытия атеросклеротической бляшкой какой-либо артерии.
Влажная гангрена развивается в тканях, богатых жидкостью, например, в легких.
Пролежни – разновидность гангрены – участки некроза кожи, подкожной клетчатки в местах, подвергающихся длительному сдавлению (крестец, ягодицы) у «лежачих» тяжелобольных.
Инфаркт – некроз тканей, развившийся в результате острого нарушения кровообращения в них. Наиболее яркие примеры – инфаркт миокарда и инфаркт легкого.
Исход некроза может быть благоприятным – некротизированная ткань расплавляется и затем замещается соединительной тканью – образуется рубец. При туберкулезе возможна инкапсуляция некротизированных масс или петрификация – отложение извести.
При неблагоприятном исходе в погибших участках развивается гнойное воспаление и последующее гнойное расплавление. При этом образуются токсические вещества, которые проникают в кровь и приводят к интоксикации организма, лихорадке, нарушению гомеостаза и даже к смерти больного.