Лекции / Kurs_lektsiy_po_patofiziologii_Ch_1_2018_1

зываемое, например, различными канцерогенами: (3-нафтиламином; 1,2-бензантраценом, метил-холантреном, крезолом, диоксидом тория, мышьяком и др.); 6) тератогенное действие (вызываемое приемом беременными: седативного средства талидомида, приводящего к развитию фекомелии – аномалиям развития конечностей, или алкоголя, приводящего к развитию алкогольного синдрома плода и т.д.).

Показано, что в ответ на действие различных патогенных химических веществ сначала обычно возникают местные альтеративные изменения клеточно-тканевых структур, а затем общие расстройства. В других случаях (особенно при быстром попадании ядов в кровоток и лимфоток и быстром распространении их по организму) местные изменения в месте попадания патогенного химического агента могут быть незначительными или даже отсутствовать, а ведущими изменениями являются расстройства различных органов и систем, особенно ЦНС.

5.2. Повреждающее действие патогенных химических факторов (агентов) в зависимости от пути их попадания в организм

Конкретные реакции (ответы, эффекты) организма на то или иное химическое вещество определяются уникальными структурнометаболическими свойствами как самого вещества, так и тканей организма, а также путем попадания яда в организм и распространения его по организму. Химический патогенный фактор (агент) может проникать в ту или иную внутреннюю среду организма следующими основными путями: через кожно-слизистые барьеры, дыхательные пути, перорально, парентерально.

Большинство химических агентов должны либо подействовать на клеточные мембраны и изменить их защитные свойства, либо проникнуть в клетку и повредить те или иные ее внутриклеточные структуры (ядро, митохондрии, лизосомы, рибосомы и др.)

Взаимодействие химического агента с мембранами и органеллами клеток зависит не только от его физических и химических свойств, но и особенностей клеточных структур организма, особенно их мембран.

5.3. Особенности токсического действия химических веществ

Определяются многими моментами: 1) видом (строением); 2) способностью к образованию комплексов; 3) дозой; 4) длительно-

199

стью действия; 5) особенностями метаболизма; 6) местами всасывания, аккумуляции и экскреции неметаболизированного и подвергнутого различной биотрансформации того или иного химического вещества или соединения; 7) способностью оказывать местное и / или системное, специфическое и / или неспецифическое повреждающее действие по отношению либо локальных клеточно-тканевых структур, либо реализуемых через изменение активности исполнительных (кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и др.), или регуляторных (нервной, эндокринной и особенно иммунной и генетической) систем, а также от исходного функционального и метаболического состояния организма.

В частности, токсическое действие различных химических веществ (пищевых, лекарственных, бытовых, производственных) в большой степени зависит от состояния кожно-слизистых барьеров, дыхательных, пищеварительных, мочевыделительных путей, детексицирующей активности органов (печени, почек и др.), состояния наследственных структур организма, а также окружающей среды.

6.ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ ФАКТОРОВ

КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА

При космических полетах нарушается прочно закрепленное в эволюции влияние силы земного тяготения на строение, метаболизм, функции, двигательную активность, поведение и пространственную ориентировку живых организмов, особенно человека. Всегда возникают феномены «неупотребления» и «атрофии от бездействия» и развивается невесомость.

Космические полеты делят на длительные (более 1 месяца, квар-

тала, года) и кратковременные (менее 1 недели, месяца).

Патогенные факторы космического полета можно разделить на несколько групп.

На динамическом участке полета (при старте и приземлении космического корабля) человек подвергается действию перегрузок, вибрации, шума, высокой температуры. В условиях космического полета изменения физиологических функций проявляются рядом закономерно развивающихся симптомокомплексов, обусловленных невесомостью, гиподинамией, а также изоляцией, ограничением жизненного пространства и движений, особенностями микроклимата, тепло-

200

вого режима, питания, большого эмоционального напряжения и в целом жизнедеятельности космонавта. В аварийных же ситуациях, особенно в случаях разгерметизации космического корабля или скафандра, возможно развитие взрывной декомпрессии, резко выраженных гипоксии, охлаждения, облучения и метеорного воздействия.

Начальная фаза полета (первая неделя) характеризуется, вопервых, преимущественно субъективными проявлениями, связанными с перераспределением жидкостей в различных биосекторах организма; во-вторых, космической формой болезни движения, проявляющейся изменением общего характера двигательной активности и координационной структуры двигательных актов (развивается примерно у половины лиц, впервые совершающих космические полеты).

Длительные космические полеты характеризуются изменениями: 1) двигательного аппарата, мышечной системы и механизмов их регуляции; 2) гемодинамики и механизмов ее регуляции с развитием детренированности сердечно-сосудистой системы, количества эритроцитов в крови и механизмов их регуляции (с развитием функциональной эритроцитопении); 3) кальциевого метаболизма, минеральной насыщенности костей и механизмов их регуляции; 4) водносолевого обмена и механизмов его регуляции; 5) гормонального статуса организма и механизмов его регуляции; 6) иммунологической реактивности организма (в сторону ее снижения) и т.д.

6.1. Ведущие патогенные и патогенетические факторы космического полета

На динамическом участке космического полета ведущим пато-

генным фактором является перегрузка.

Перегрузка – это сила, действующая на организм во время дви-

жения с ускорением. В зависимости от характера движения различа-

ют прямолинейные и радиальные перегрузки, а от отношения к продольной оси тела – поперечные и продольные.

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 для жизни перераспределение крови происходит в системе мозгового кровообращения. В одних случаях это переполнение кро-

201

вью сосудов головного мозга и кровоизлияния, в других – ишемия различных участков мозговой ткани.

Вкосмических полетах тело космонавта ориентировано по отношению к движению таким образом, чтобы действие перегрузок не совпадало с продольной осью тела, а было направлено поперечно. Показано, что поперечные перегрузки переносятся легче, чем продольные. Однако, и в этом случае возможны патологические изменения в органах, особенно в легких.

К важным патогенетическим факторам перегрузок относятся также различные виды гипоксии, изменения нейроэндокринной и иммунной регуляции, стрессорные реакции, затруднения лимфооттока, расстройства микроциркуляции, разрывы сосудов и клеточных мембран, в том числе лизосом, отеки, дистрофические и структурные нарушения клеточно-тканевых структур.

Степень описанных изменений зависит от величины перегрузки, времени ее действия, тренированности космонавта и др.

При кратковременных и длительных космических полетах веду-

щим патогенным фактором является невесомость.

Невесомость – специфическое состояние организма, при котором на тело не воздействуют значительные гравитационные силы или они уравновешены инерционными силами. В патогенезе возника-

ющих разнообразных изменений в организме при его невесомости основное значение имеют отсутствие весовой нагрузки на костномышечную систему, снижение и изменение функции афферентных систем, а также нарушения распределения жидкости и электролитов в организме. Благодаря невесомости в полете возникают различные адаптивные изменения, направленные на установление адекватных взаимоотношений организма космонавта с комплексом «пониженных требований» окружающей среды.

Внастоящее время накоплен достаточный опыт длительных космических полетов, выяснены как основные возникающие в организме космонавтов патологические нарушения в условиях невесомости, так

идоказана возможность надежного приспособления человека к этому состоянию.

Вдинамике невесомости выделяют три основных периода: острой реакции, адаптации, устойчивых патологических изменений.

202

Период острой реакции при невесомости состоит из трех компонентов – чувствительного, двигательного и вегетативного. Нарушения чувствительности выражаются в дезориентации, иллюзорных ощущениях, головокружениях. Двигательные расстройства проявляются нарушениями точности, силы и координации движений (это состояние получило название космической формы болезни движения). Среди вегетативных нарушений выявляются тошнота, рвота, слюнотечение, неустойчивость пульса и АД (это состояние получило название космической формы укачивания).

Воснове развития данных расстройств лежит нарушение функций различных анализаторов, возникающих из-за извращенной афферентации с рецепторных зон, преддверно-улиткового органа, кожи, органа зрения, а также с рецепторов проприоцептивной чувствительности. Одновременно возникают расстройства деятельности нервных центров, особенно регулирующих вегетативные функции (в частности, повышается лабильность центров кровообращения и дыхания). Эти явления непродолжительны, они вскоре проходят, далее наступает период относительного приспособления к невесомости.

Адаптация к невесомости заключается в активной перестройке ряда систем на новый уровень функционирования. Значительные изменения возникают в системе кровообращения. В результате выпадения гидростатического компонента артериального давления происходит перераспределение крови с увеличением кровенаполнения сосудов верхней половины туловища.

Основные, не только адаптивные, но и патологические изменения касаются костной и мышечной (как поперечно-полосатой, так и гладкой) ткани.

Вневесомости происходит усиленное выделение из организма не только ионов натрия, но и воды, а также ионов калия, хлора и железа. Развивается отрицательный азотистый баланс, который вместе с потерей воды приводит у космонавтов к снижению массы тела.

Из костей усиленно выводятся кальций и фосфор, что изменяет структуру костей, возникает остеопороз. Происходит уменьшение массы скелетной и мышечной тканей, снижается сила сокращений мышц, появляются признаки их атрофии. Изменения в мышцах и костях большинство исследователей рассматривают как результат не только снижения гравитационной нагрузки на опорно-двигательный аппарат и снижения механической компрессии костей и мышц, но

203

также и развития гипокинезии. Для их профилактики рекомендуют различные комплексы физических упражнений, вибромассажа, электростимуляции мышц и др.

В патогенезе изменений, наблюдаемых в мышечной и костной тканях, важное значение имеет нарушение нервной трофики.

Оценивая в целом влияние невесомости на организм космонавта, следует отметить, что новый уровень функционирования системы кровообращения и опорно-двигательного аппарата, а также энергетического и водно-электролитного обменов, по-видимому, более адекватен для условий невесомости.

Для условий же земной жизни, к которой космонавту предстоит вернуться, невесомость оказывает на организм явное неблагоприят-

ное действие. Так, при возвращении на Землю отмечается снижение функциональных возможностей систем организма, противодействующих силе тяжести. В частности, у них всегда снижена мышечная сила, нарушена ортостатическая устойчивость системы кровообращения, земные нагрузки могут быть опасными для скелета (возможны возникновения переломов).

После длительного пребывания в космическом полете в большей или меньшей мере снижается адаптационный потенциал человека, что обусловливает определенные трудности при реадаптации к земной силе тяжести.

Как в период длительных полетов, так и после них развивается синдром функциональной эритроцитопении, проявляющийся уменьшением не только числа эритроцитов, содержания гемоглобина, но и уровня эритропоэтинов и объема плазмы крови в периферической крови.

После длительных полетов у космонавтов происходит снижение общей иммунологической реактивности организма, что способствовует повышению вероятности развития аутоиммунных заболеваний, а также заболеваний бактериальной, вирусной и аллергической природы.

Космическая радиация вместе с комплексом патогенных факторов оказывает на организм космонавтов самое различное патоген-

ное влияние. Это зависит от мощности радиоактивного воздействия, определяемого излучением, идущим как из глубин космоса, так и от Солнца в период возникающих на нем вспышек, а также радиационными поясами Земли.

204

В условиях космического полета разнообразные патогенные факторы, в том числе и радиационные, обычно действуют не изолированно, а в различной комбинации и последовательности. При этом надо учитывать, что результирующий эффект может быть отличным от ожидаемого. В частности, показано, что при перегрузках и невесомости изменяется реактивность организма. Это приводит к изменению течения различных патологических процессов (гипоксии, перегревания, интоксикации, охлаждения). Известно также, что организм, перенесший перегрузки и невесомость, иначе реагирует на лекарственные препараты, вводимые с лечебной целью. Длительное пребывание космонавта в состоянии невесомости, резко изменяя реактивность и резистентность организма, может создавать неблагоприятный фон для действия других патогенных факторов космического полета.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Какие факторы внешней среды именуются болезнетворными (патогенными)?

2.Дайте классификацию патогенных факторов внешней среды.

3.Чем определяются особенности патогенного влияния факторов внешней среды на организм?

4.Приведите примеры избыточности и недостаточности факторов внешней среды, оказывающих патогенное влияние на организм человека.

5.Назовите и кратко охарактеризуйте основные местные и общие формы патологии при механических повреждениях.

6.Назовите и кратко охарактеризуйте основные местные и общие формы патологии при действии на организм низких температур.

7.Назовите и кратко охарактеризуйте основные местные и общие формы патологии при действии на организм высоких температур.

8.Назовите и кратко охарактеризуйте основные нарушения при действии на организм пониженного барометрического давления?

9.Назовите и кратко охарактеризуйте основные нарушения при действии на организм повышенного барометрического давления?

10.От каких свойств электрического тока и состояний организма зависят характер и степень патогенного действия электрического тока?

205

11.Какова этиология ионизирующих излучений и патогенез нарушений в организме при действии на него этих излучений?

12.Охарактеризуйте степени тяжести и основные клинические формы острой лучевой болезни.

13.Назовите особенности развития и охарактеризуйте степени тяжести хронической лучевой болезни.

14.Перечислите и кратко охарактеризуйте основные болезнетворные воздействия химических веществ.

15.Чем определяются особенности токсического действия химических веществ?

16.Назовите основные патогенные и патогенетические факторы космического полета (перегрузка, невесомость, космическая радиация).

206

ЛЕКЦИЯ 8

ПОВРЕЖДЕНИЕ И ГИБЕЛЬ КЛЕТКИ

1. ПОВРЕЖДЕНИЕ КЛЕТКИ

Клетка – элементарная и в то же время чрезвычайно сложная саморегулирующаяся структурно-функциональная единица тканей, органов, систем и организма в целом, испытывающая влияние со стороны регуляторных (нервной, гуморальной, эндокринной, иммунной, наследственной) и исполнительных (крово- и лимфообращения, дыхания, выделения, пищеварения) систем, обеспечивающих ее гомеостаз, адаптацию и резистентность с участием многообразных защитно-приспособительных механизмов.

Вучении о повреждении клетки можно условно выделить четыре раздела: 1) патология клетки в целом; 2) патология субклеточных структур; 3) патология межклеточного взаимодействия; 4) патология взаимодействия клеток с межклеточными структурами.

Повреждения клетки – разнообразные по этиологии, патогенезу

ипроявлениям нарушения ее структуры, метаболизма и функции, приводящие к многоликим расстройствам гомеостаза, а также снижению приспособляемости к постоянно меняющимся условиям внешней и внутренней среды организма, резистентности к действию разных повреждающих факторов и продолжительности жизни.

1.1.Этиология повреждения клетки

Взависимости от свойств (природы) выделяют следующие ос-

новные виды патогенных факторов: 1) физические – механические, температурные, космические воздействия, ионизирующая радиация, изменения осмотического давления, содержания воды и электролитов внутри и вне клеток; 2) химические – соли тяжелых металлов, различные токсические вещества, недостаток или избыток необходимых для нормальной жизнедеятельности клеток веществ (кислорода, субстратов, медиаторов, комедиаторов, витаминов, гормонов, пептидов, трофогенов), а также патотрофогенов, антигенов, аутоантигенов, аутоантител и др.; 3) биологические – вирусы, микоплазмы, риккетсии, бактерии, грибы, простейшие, растения, животные, паразиты (насеко-

207

мые, гельминты) и продукты их жизнедеятельности (токсины и др.);

4)психогенные; 5) социальные.

Взависимости от интенсивности действия патогенные факторы могут быть абсолютными и относительными. Первые независимо от условий (даже благоприятных) всегда способны вызвать то или иное повреждение клеток. Вторые могут проявлять патогенные свойства только при неблагоприятных внешних и / или внутренних условиях.

Взависимости от происхождения выделяют следующие виды патогенных факторов: 1) экзогенные (первичные) и эндогенные (как первичные в результате прямого, так и вторичные в результате опосредованного повреждения клеток); 2) инфекционные и неинфекционные.

Важно отметить, что фактором повреждения может быть как недостаток, так и избыток веществ, необходимых для жизнедеятельности клеток и межклеточных структур, а также появление в организме веществ, не встречающихся в норме.

Пути действия повреждающих агентов на клетки и межкле-

точные структуры. Среди них различают: 1) прямое (непосредственное) действие патогенных факторов на клетки (клеточную мембрану, различные субклеточные структуры, ядро и другие цитоплазматические образования) и межклеточные структуры; 2) опосредованное действие повреждающих факторов на клетки и / или межклеточные образования через нарушение межсистемной, системной, вне- и внутриклеточной регуляторных систем (нервной, гуморальной, эндокринной, иммунной, генетической).

Степень и характер повреждения клеток зависят не только от вида, длительности и интенсивности действия патогенных факторов и неблагоприятных внешних условий, но и от исходного функционального, метаболического и структурного состояния клеток, их митотического цикла (периода деления), возраста, старения.

Повреждение клеток наиболее часто возникает при: 1) голода-

нии (полном, неполном, частичном); 2) расстройствах крово- и лимфообращения (системного, регионарного, микроциркуляции), дыхания (внешнего и внутреннего); 3) гипоксии различных видов и степени выраженности (приводящей к уменьшению содержания в тканях и / или использования ими кислорода); 4) интоксикациях (действие токсинов микроорганизмов и поврежденных клеток макроорганизма);

5)нарушениях механизмов регуляции (метаболической, пептидной,

208