Вопросы к экзамену, Медицинская биохимия, Общая часть

1. Дистрофия. Определение. Причины. Классификация. Морфогенетические механизмы развития. Клинико-морфологическая характеристика, исход, функциональное значение паренхиматозных дистрофий. Примеры.

Дистрофия (от греч. dys - нарушение и trophe - питаю) - сложный общепатологический процесс, в основе которого лежит нарушение тканевого (клеточного) метаболизма, ведущее к структурным изменениям. При этом развивается энергетический дефицит, снижаются функциональные возможности специализированных структур. Дистрофия - один из видов повреждения (альтерации).

Непосредственной причиной дистрофии могут стать нарушения механизмов трофики - совокупность клеточных или внеклеточных механизмов, определяющих метаболизм и структурную организацию ткани (клетки), которые необходимы для специализированной функции. Следовательно, непосредственная причина развития дистрофии - нарушение как клеточных, так и внеклеточных механизмов, обеспечивающих трофику.

Расстройства ауторегуляции клетки вызывают разные факторы: гипоксия, токсические вещества и лекарственные средства, радиация, наследственная недостаточность или отсутствие фермента, микробы и вирусы, нарушения состава крови или мочи, дисбаланс питания. Большую роль придают поломке генов рецепторы, осуществляющие координированное торможение функций различных ультраструктур.

При дистрофиях в клетке и (или) межклеточном веществе накапливаются различные продукты обмена (белки, жиры, углеводы, минералы, вода), которые характеризуются количественными или качественными изменениями в результате нарушения ферментативных и энергетических процессов. Причем повреждение возможно как при избытке, так и при недостатке веществ.

Дистрофии могут быть обратимыми и необратимыми

Морфогенез и морфологическая специфика

Среди механизмов, ведущих к развитию характерных для дистрофий изменений, различают инфильтрацию, декомпозицию (фанероз), извращенный синтез и трансформацию.

Инфильтрация - избыточное проникновение продуктов обмена из крови и лимфы в клетки или межклеточное вещество с последующим их накоплением в связи с недостаточностью ферментных систем, метаболизирующих эти продукты. Например, инфильтрация грубодисперсным белком эпителия проксимальных канальцев почек при нефротическом синдроме, инфильтрация холестерином и липопротеидами интимы аорты и крупных артерий при атеросклерозе.

Декомпозиция (фанероз) - распад ультраструктур клеток и межклеточного вещества, ведущий к нарушению тканевого (клеточного) метаболизма и накоплению продуктов нарушенного обмена в ткани (клетке). Таковы жировая дистрофия кардиомиоцитов при дифтерийной интоксикации, фибриноидное набухание соединительной ткани при ревматических болезнях.

Извращенный синтез - синтез в клетках или тканях веществ, не встречающихся в них в норме. Например, синтез аномального белка амилоида в клетке и аномальных белково-полисахаридных комплексов амилоида в межклеточном веществе; синтез белка алкогольного гиалина гепатоцитом (тельца Мэллори); синтез гликогена в эпителии узкого сегмента нефрона при сахарном диабете.

Трансформация - образование продуктов одного вида обмена из общих исходных продуктов, которые идут на построение белков, жиров и углеводов. Например, трансформация компонентов жиров и углеводов в белки, усиленная полимеризация глюкозы в гликоген.

Инфильтрация и декомпозиция - ведущие морфогенетические механизмы дистрофии, часто последовательные стадии их развития. Однако в некоторых органах и тканях в связи с их структурно-функциональными особенностями преобладает какой-либо один из морфогенетических механизмов: инфильтрация в эпителии почечных канальцев, декомпозиция в клетках миокарда, образование амилоида в плазматических клетках (извращенный синтез).

Классификация дистрофий основана на нескольких принципах:

 —   по преобладанию морфологических изменений в специализированных элементах паренхимы или строме и сосудах: паренхиматозные, стромально - сосудистые, смешанные;

 —   по преобладанию нарушений того или иного вида обмена: белковые, жировые, углеводные, минеральные, смешанные;

 —   в зависимости от влияния генетических факторов: приобретенные, наследственные;

 —   по распространенности процесса: общие, местные.

Сущность паренхиматозных диспротеинозов состоит в изменении физико-химических и морфологических свойств белков клетки. Они подвергаются денатурации и коагуляции или, наоборот, колликвации, что ведет к гидратации цитоплазмы. При нарушении связи белков с липидами возникает деструкция мембранных структур клетки. В исходе этих нарушений может развиться коагуляционный (сухой) или колликвационный (влажный) некроз (рис. 2-2).

К паренхиматозным диспротеинозам относят зернистую, гиалиновокапельную, гидропическую и роговую дистрофии.

зернистую дистрофию, при которой в клетках паренхиматозных органов при светооптическом исследовании выявляют белковые зерна (рис. 2-3). При этом сами органы увеличены, дряблые и тусклые на разрезе, что послужило причиной называть зернистую дистрофию тусклым (мутным) набуханием. Электронно-микроскопическое и гистоферментохимическое изучение зернистой дистрофии показало, что в ее основе часто лежит не накопление белка в цитоплазме, а увеличение объема ультраструктур за счет их отека и деструкции. Однако эти изменения обратимы и исчезают при прекращении действия причины, вызвавшей дистрофию. Вместе с тем морфологическая картина, подобная зернистой дистрофии, может возникать при гипертрофии и гиперплазии ультраструктур клеток паренхиматозных органов как выражение их функционального напряжения и адаптации к избыточной нагрузке в ответ на различные воздействия. Это позволило части исследователей отрицать зернистую дистрофию как патологический процесс. Однако при адаптации органы обычно увеличены, тонус их повышен, консистенция плотная, а на разрезе поверхность блестящая. При зернистой же дистрофии развивается картина мутного набухания органа, что исключает процессы адаптации. Зернистая дистрофия появляется в клетках в начале декомпенсации функции органа.

Исход зернистой дистрофии - ее ликвидация, эта дистрофия обратима. Если же причина, вызвавшая повреждение клеток, не устранена, то зернистая дистрофия трансформируется в гиалиново-капельную дистрофию.

Гиалиново-капельная дистрофия

При гиалиново-капельной дистрофии в клетке в результате коагуляции белка появляются крупные гиалиноподобные белковые капли, сливающиеся между собой и заполняющие 5цитоплазму, и происходит деструкция клеточных ультраструктурных элементов. Эта белковая дистрофия необратима и в ряде случаев завершается фокальным коагуляционным некрозом клетки. Этот диспротеиноз часто встречается в почках, реже - в печени и совсем редко - в миокарде.

Функциональное значение гиалиново-капельной дистрофии велико. С нею связаны появление в моче белка (протеинурия) и цилиндров (цилиндрурия), потеря белков плазмы (гипопротеинемия), нарушение ее электролитного баланса. Гиалиново-капельная дистрофия гепатоцитов нередко является морфологической основой нарушений многих функций печени.

Исход гиалиново-капельной дистрофии неблагоприятен: она завершается гибелью клетки.

Гидропическая (водяночная) дистрофия

Гидропическая, или водяночная, дистрофия характеризуется появлением в клетке вакуолей, наполненных цитоплазматической жидкостью. Ее наблюдают чаще в эпителии кожи и почечных канальцев, в гепатоцитах, мышечных и нервных клетках и клетках коры надпочечников.

При микроскопическом исследовании наблюдают увеличенные в объеме паренхиматозные клетки. Цитоплазма их заполнена небольшими вакуолями, представляющими собой растянутые канальцы эндоплазматической сети, содержащие прозрачную жидкость. Ядро смещено на периферию клетки, обычно сморщено, иногда вакуолизировано. Прогрессирование этих изменений приводит к разрыву мембран эндоплазматической сети, образованию крупных вакуолей, распаду ультраструктур клетки и переполнению ее водой. Клетка содержит заполненные жидкостью баллоноподобные вакуоли и расположенное на периферии пузырьковидное ядро. Такие изменения клетки, которые, по существу, являются выражением фокального колликвационного некроза, называют баллонной дистрофией.

Внешний вид органов и тканей при гидропической дистрофии изменяется мало. Обычно ее обнаруживают под микроскопом.

Механизм развития гидропической дистрофии сложен и отражает нарушения водно-электролитного и белкового обмена, ведущие к изменению коллоидно-осмотического давления в клетке. Большую роль играет нарушение проницаемости клеточных мембран, сопровождаемое их распадом. Это ведет к закислению цитоплазмы, активации гидролитических ферментов лизосом, которые разрывают внутримолекулярные связи с присоединением воды.

Причины развития гидропической дистрофии в разных органах неоднозначны. В почках - повреждение гломерулярного фильтра при гломерулонефрите, амилоидозе, сахарном диабете. Оно приводит к гиперфильтрации и недостаточности ферментной системы базального лабиринта нефроцитов, в норме обеспечивающей реабсорбцию воды. 

Исход гидропической дистрофии, как правило, неблагоприятный: завершается фокальным или тотальным некрозом клетки. Функция органов и тканей при гидропической дистрофии страдает значительно.

Роговая дистрофия

Роговая дистрофия, или патологическое ороговение, характеризуется избыточным образованием рогового вещества в ороговевающем эпителии (гиперкератоз, ихтиоз) или образованием рогового вещества там, где в норме его не бывает, - патологическое ороговение слизистых оболочек, или лейкоплакия; образование «раковых жемчужин» в плоскоклеточном раке. Процесс может быть местным или распространенным.

Причины роговой дистрофии: нарушение развития кожи, хроническое воспаление, вирусные инфекции, авитаминозы.

Исход двоякий: устранение вызывающей причины в начале процесса приводит к восстановлению ткани, однако в далеко зашедших случаях наступает гибель клеток. Иногда такие дистрофические изменения трансформируются в злокачественный опухолевый рост.

Паренхиматозные жировые дистрофии (липидозы)

Нарушения обмена цитоплазматических липидов проявляются увеличением их содержания в клетках, где их обнаруживают и в норме, появлением липидов там, где они обычно не встречаются, и образованием жиров необычного химического состава. Наиболее часто в клетках накапливаются нейтральные жиры и фосфолипиды.

Паренхиматозная жировая дистрофия наиболее часто встречается там же, где и белковую, - в миокарде, печени, почках.

В мышечных клетках миокарда появляются мельчайшие жировые капли - пылевидное ожирение. При нарастании изменений эти капли становятся крупнее (мелкокапельное ожирение) и почти полностью могут замещать цитоплазму (рис. 2-6). Большая часть митохондрий при этом распадается, поперечная исчерченность мышечных волокон исчезает. Процесс имеет очаговый характер. Ее наблюдают в первую очередь в группах мышечных клеток, расположенных по ходу венозного колена капилляров и мелких вен, где наиболее низко содержание кислорода в крови.

Внешний вид сердца зависит от степени жировой дистрофии. Если процесс выражен слабо, его можно распознать лишь под микроскопом, применяя специальные окраски на липиды; если он выражен сильно, сердце увеличено, камеры его растянуты, миокард дряблый, на разрезе тусклый, глинистожелтый. Со стороны эндокарда видна желто-серая исчерченность, особенно хорошо выраженная в сосочковых мышцах и трабекулах желудочков сердца, - «тигровое сердце». 

В почках при жировой дистрофии жир появляется в эпителии проксимальных и дистальных канальцев. Обычно это нейтральные жиры, фосфолипиды или холестерин, который обнаруживают не только в эпителии канальцев, но и в строме. Нейтральные жиры в эпителии узкого сегмента и собирательных трубочек встречаются как физиологическое явление.

Внешний вид: почки увеличены, дряблые, при сочетании с амилоидозом плотные, корковое вещество набухшее, серое с желтым крапом, заметным на поверхности почек и на разрезе.

Механизм развития жировой дистрофии почек связан с инфильтрацией эпителия почечных канальцев жиром при липемии и гиперхолестеринемии (нефротическом синдроме), что ведет к гибели нефроцитов.

Наиболее частая причина жировой дистрофии - кислородное голодание (тканевая гипоксия).

В печени жировая дистрофия (ожирение) проявляется резким увеличением содержания жира в гепатоцитах и изменением его состава. В клетках печени вначале появляются гранулы липидов (пылевидное ожирение), затем их мелкие капли (мелкокапельное ожирение), которые в дальнейшем сливаются в крупные (крупнокапельное ожирение) или в одну жировую вакуоль, которая заполняет всю цитоплазму и отодвигает ядро на периферию клетки. Измененные таким образом гепатоциты напоминают жировые клетки. Чаще отложение жира в печени начинается на периферии долек, реже - в центре; при значительной дистрофии ожирение клеток печени имеет диффузный характер.

Внешний вид печени достаточно характерен: она увеличена, дряблая, охряно-желтого или желто-коричневого цвета. При разрезе на лезвии ножа и поверхности разреза виден налет жира.

Механизмы развития жировой дистрофии печени: чрезмерное поступление жирных кислот в гепатоциты или повышенный их синтез; действие токсических веществ, блокирующих окисление жирных кислот и синтез липопротеидов в гепатоцитах;

Исход жировой дистрофии зависит от ее степени. Если она не сопровождается грубой деструкцией клеточных структур, то, как правило, обратима. Глубокое нарушение обмена клеточных липидов в большинстве случаев заканчивается гибелью клетки, функция органа при этом резко нарушается вплоть до выпадения.