28. Структурно-функциональные нарушения субклеточных образований.

Повреждения плазматической мембраны.

Виды повреждений плазматической мембраны:

1. Нарушение проницаемости и транспортной функции мембраны – повышение проницаемости мембраны, например, под действием змеиного яда резко нарушает транспортную функцию мембраны, работу ионных насосов.

2. Нарушение регуляции внутриклеточных биохимических процессов и рецепторных функций.

Структурные изменения мембраны могут проявляться выпячиванием ее цитоплазмы наружу (экзотропия) и внутрь (эзотропия), чрезмерным везикулообразованием, утолщением или уплотнением, локальным разрушением и «штопкой» разрушенных участков мембраны.

Повреждение ядра

Наиболее значимыми причинами повреждения ДНК являются:

• разрушение фрагментов ДНК при воздействии на нее сверхсильных патогенных агентов, чаще всего физического или химического происхождения (например, высоких доз ионизирующего излучения, свободных радикалов, гидроперекисей липидов);

• полиплоидия ядра (кратное повышение в ядре числа хромосом, увеличение его размера);

• расщепление ДНК при значительном расщеплении нуклеаз;

• деградация ДНК активированными траснферазами, что сопровождается разрывами межнуклеотидных связей.

Виды повреждений ядра:

• токсическое набухание ядра наблюдается при нарушении процессов транспортировки веществ через плазматическую мембрану;

• гиперхроматоз ядра свидетельствует о тяжелых расстройствах синтеза белка с летальными последствиями для клетки;

• полиморфизм ядра (разные формы) наблюдается при дистрофических процессах, воспалении, новообразованиях;

• нарушения в генетическом аппарате;

• полиплоидия (кратное повышение в ядре числа хромосом, увеличение размера ядра) наблюдается при опухолевом росте, репаративной регенерации, гипертрофии;

• анеуплоидия (уменьшение размеров ядра) выявляется у мутантных клеток, при развитии злокачественных опухолей.

• разрыв хромосом, аберрация - изменение структуры, изменение их числа (моносомия, трисомия), делеция - выпадение участка хромосомы, транслокация - обмен сегментами хромосом наблюдаются при патологии митоза;

• появление телец-включений при вирусных инфекциях, связанных с вторжением вируса в геном клетки;

• кариопикноз (сморщивание ядра с конденсацией хроматина), кариолизис (растворение ядра гидролазами), кариорексис (распад ядра на глыбки) наблюдаются при развитии необратимых изменений разных структур ядра, что ведет к гибели клетки.

Повреждения цитоплазмы (гиалоплазмы)

Под воздействием повреждающих факторов изменяются такие показатели, как содержание жидкости в гиалоплазме, ее электролитный состав, активность многочисленных ферментных систем; белки коагулируют или подвергаются протеолизу.

Виды повреждений цитоплазмы:

• изменения содержания жидкости цитоплазмы;

• нарушения электролитного состава;

• коагуляция белков цитоплазмы;

• изменение активности ферментных систем цитоплазмы.

Повреждения митохондрий

Патология митохондрий в большинстве случаев сопровождается развитием разобщения процессов дыхания, окислительного фосфорилирования (процесс синтеза АТФ). Именно повреждения митохондрий являются тем переломным моментом, после которого изменения в клетке, вызванные повреждающим агентом, становятся необратимыми и клетка гибнет.

Виды повреждений митохондрий:

• нарушение процессов фосфорилирования;

• снижение образования АТФ;

• набухание митохондрий;

• конденсация митохондрий;

• фрагментация митохондрий;

• появление митохондриальных включений (белковых кристаллов, липидных веществ);

• появление очагов обызвествления.

Нарушение функций митохондрий проявляется рядом признаков: снижение потребления кислорода; снижение способности накапливать кальций – метаболизм клетки вначале активируется, а затем дезорганизуется; набухание митохондрий – приводит к удалению друг от друга ферментов окисления и фосфорилирования, разрыву наружных мембран митохондрий, затем к растяжению внутренней мембраны, нарушению ее барьерных функций, и, наконец, к полному разрушению структуры органелл. Увеличение числа митохондрий в клетке наблюдается при усилении окислительного фосфорилирования, например, при воспалении. Уменьшение числа митохондрий в клетке свидетельствует о деструктивных атрофических процессах. Митохондрии гигантских размеров обусловлены слиянием нескольких органоидов или их гипертрофией.

Повреждения лизосом

Функциональная активность лизосом зависит от состояния мембраны и переваривающей силы ферментов. При старении клетки в ней накапливаются определенные метаболиты, повышающие проницаемость мембраны лизосомы, это приводит к выходу ферментов и аутолиз клетки. В условиях патологии дестабилизацию мембраны способны вызвать различные вещества и агенты. Вещества, вызывающие дестабилизацию мембраны лизосом - лабилизаторы (канцерогены, микотоксины, свободные радикалы). Вещества, уменьшающие проницаемость мембран - стабилизаторы (холестерин, салицилаты, кортизон, противовоспалительные гормоны).

Деструкция мембраны возникает в результате нарушения соотношения лабилизаторов и стабилизаторов и преобладании первых. Ферменты разрушают собственные клетки и, выходя за их пределы, обусловливают вторичную альтерацию при воспалении. Преобладание стабилизаторов способствует репаративным процессам, сохранению структуры и функции.

Повреждения эндоплазматической сети

Виды повреждений эндоплазматической сети:

• увеличение и уменьшение эндоплазматической сети;

• расширение канальцев;

• вакуолизация, фрагментация, исчезновение рибосом;

• накопление в канальцах обрывков мембран, останков клеточных органелл;

• упрощение структуры эндоплазматической сети;

• дезагрегация рибосом

Изменения структуры и функции ЭПС могут обусловить дистрофические изменения в клетках, замедление или прекращение дезинтоксикационной функции специализированных клеток (гепатоцитов), уменьшение секреции эндокринных желез, ослабление сократительной функции поперечнополосатых мышц, торможение проведения нервных импульсов и т.д.

Повреждение рибосом

Патология рибосом сочетается с патологией эндоплазматического ретикулюма и проявляется уменьшением количества рибосом и приобретением ими формы запятой, что ведет к нарушению накопления аминокислот и делает невозможным синтез новых белков.

Повреждение пероксисом (микротелец)

Повреждения пероксисом чаще бывают вторичными и встречаются при разных патологических состояниях.

Виды повреждений пероксисом:

• изменение количества микротелец;

• повышение каталазной активности.

Увеличение числа микротелец и повышение каталазной активности наблюдают при лептоспирозе и вирусном гепатите. Количество их уменьшаетсяв клетках злокачественных опухолей. При облучении разрушаются нуклеотиды пероксисом. Состояние пероксисом отражает оксидазнокаталазную активность клеток.

Повреждение аппарата Гольджи.

Виды повреждений аппарата Гольджи:

• гиперплазия и гипертрофия пластинчатого комплекса, сопровождающаяся повышением его секреторной активности — увеличивается образование гранул и вакуолей;

• атрофия пластинчатого комплекса обусловлена деструкцией и набуханием мембран, прекращением секреторной деятельности, торможением образования гранул и вакуолей. Причинами редукции компонентов комплекса могут быть токсикозы, алиментарная недостаточность, дистрофия и некрозы.

Повреждения цитоскелета

Виды повреждений цитоскелета:

• повреждение системы микротрубочек сопровождается нарушением перемещения жидкостей, гранул в сложных внутриклеточных системах;

• повреждение нитеподобных фибриллярных белковых структур (филоментов) может обусловить дискинезию (нарушение кинетики) выводных протоков, снижение сократительной способности мышц, ресничек, мерцательного эпителия дыхательных путей, торможение двигательной функции спермиев, фагоцитов.