3. Активация мембранных фосфолипаз.

В клетках содержатся фосфолипазы А1, 2, С, Д. Фосфолипазы присутствуют практически во всех мембранных структурах клетки, включая митохондрии лизосомы. Они катализируют гидролиз фосфолипидов, входящих в состав клеточных мембран. Наиболее изученными являются фосфолипазы А2, основная функция в удалении из мембран поврежденных фосфолипидов путем высвобождения жирных кислот, подвергавшихся пероксидации.

Фосфолипазы А2 являются Ca2+- и кальмодулинзависимыми ферментами и, следовательно, чувствительными к повышению концентрации кальция в цитоплазме. В мембранах фосфолипазы обычно находятся в малоактивном состоянии, поскольку

активируются ионами кальция и ингибируются ионами магния, в то время как в цитоплазме поддерживается низкая концентрация кальция (10-7М и менее) и содержится относительно много ионов магния (около 10-3М). Увеличение проницаемости

плазматической мембраны при повреждении клетки или, в некоторых клетках, при открывании кальциевых каналов, равно как и выключение ионных насосов за счет недостатка энергии в клетке, приводит к увеличению концентрации кальция в цитоплазме. Повышение его концентрации до 10-6

М следует считать нормальным механизмом кальциевой регуляции внутриклеточных процессов, так как кальций является вторичным посредником при действии многих

гормонов и медиаторов.

Умеренная активация фосфолипазы А2 - также нормальное физиологическое явление, поскольку служит первым звеном в цепи образования физиологически активных

производных арахидоновой кислоты. Однако чрезмерное увеличение концентрации ионов кальция в цитоплазме и активация фосфолипазы приводят к усилению разрушения

фосфолипидов мембран, потере мембранами их барьерных свойств и нарушению функционирования клеточных органелл и клетки в целом.

4. Адсорбция на бислое полиэлектролитов

• В липидном бислое появляется жирорастворимое вещество, способное связывать ионы (подвижный переносчик) ионофорный антибиотик валиномицин, водорастворимые продукты перекисного окисления липидов.

• Встраивание веществ с образованием канала через мембрану

грамицидин А и полимиксин, продукты перекисного окисления липидов в присутствии кальция,

продукты расщепления фосфолипидов (в частности, кардиолипина) фосфолипазой А2.

• Снижение электрической прочности липидного слоя мембран - «электрическийо пробой».

Электрический пробой – универсальный механизм повреждения клетки – общее название различных по физической природе процессов, приводящих к резкому (лавинообразному) возрастанию силы тока в среде, исходно не (или очень слабо) электропроводной. В основе электр. пробоя лежит зарождение в липидном бислое дефектов – пор (дыр).

32. Критерии оценки нарушений барьерной (разделительной) функции цитоплазматической мембраны. Изменения внутриклеточного метаболизма при повреждении.

Основное проявление – повышение проницаемости

Критерии оценки нарушения барьерной функции:

• Ионный дисбаланс вне- и внутриклеточной среды:

- выход ионов калия из клетки

- накопление в цитоплазме ионов натрия и кальция

• Снижение мембранного потенциала покоя

• Уменьшение электрического сопротивления (импеданса) тканей

• Окраска цитоплазмы красителями

• Набухание клетки

• Выход метаболитов из клетки

Основные патогенетические факторы

повреждения липидного бислоя:

I) механическое (осмотическое) растяжение мембраны

II) перекисное окисление липидов (ПОЛ)

III) действие мембранных фосфолипаз

IV) адсорбция на липидном бислое полиэлектролитов

(при нарушении осмотического равновесия в клетке)

1. Механическое растяжение мембраны — при нарушении осмотического равновесия в клетке.

Сопряжено с увеличением объема клетки. Клетка находится в состоянии динамамического равновесия, при котором «протечка» мембраны компенсируется постоянной работой ионной помпы. Нарушение регуляции объема клетки приводит к ее набуханию. Мембрана растягивается, что увеличит проницаемость. Набухание клеток может быть следствием снижения осмотического давления плазмы, в результате чего происходит перераспределение воды из внеклеточного сектора в клетку.

• Эритроциты в гипотон.растворе NaCl ⇒ вода будет поступать в клетки ⇒ они примут сферическую форму (набухание) ⇒ гемолиз.

• Митохондрии гипотонических средах ⇒ набухание ⇒ нарушение реакций окислительного фосфорилирования.