ЛЕКЦИЯ 4.

Некроз: определение понятия и его виды. Причины развития некроза и его исходы. Апоптоз, сущность и биологическое зна­чение. Общая смерть, ее стадии и морфологичевские признаки. Атрофия

Некрозом называется массовая и одномоментная гибель клеток в живом организме с пол­ным прекращением их функции. Некроз может возникать при дейс­твии сверхсильного, чрезвычайного раздражителя (и тогда некроз развивается немедленно) или при действии относительного слабо­го раздражителя, но продолжительного по времени (обратимая дистрофия - необратимая дистрофия - некроз; необратимая атро­фия - некроз). Некроз может развиваться и посте­пенно, в результате необратимых дистрофических изменений. При этом выделяют следующие морфогенетические стадии некротического процесса: паранекроз (еще обратимые изменения) > некро­биоз (необратимые изменения, но еще жизнь) > некроз > аутолиз. Аутолиз - самопереваривание погибших клеток и тканей с помощью ферментов распадающихся лизосом. Аутолиз является совершенно необходи­мым процессом, приводящим к удалением погибших клеток и тем самым способствующим репарации тканей в месте разви­тия некроза.

Некроз имеет место не только в патологии, но и в норме (ес­тественная гибель и отторжение эпителия кожи, эпителия кишеч­ника, гибель стареющих эритроцитов).

Одним из вариантов гибели клеток является апоптоз. Его причиной является активация в ядре клетки так называемых генов апоптоза. На деле же эти гены обеспечивают дифференцировку клеток, по завершении которой наступает их гибель. Таким образом, апоптоз - это своего рода генетически опосредованная смерть клетки. Активация апоптотических генов про­исходит под действием особого цитоплазматического белка р53. В свою очередь он может активироваться разнообразными факторами внеклеточ­ной среды: гормоны (напр., глюкокортикоиды вызывают апоптоз кортикальных лимфоцитов вилочковой железы, апоптоз лимфоцитов реактивных центров фолликулов лимфоузлов и слезен­ки), цитокины (напр., ФНО - фактор некроза опухоли), ради­ация, некоторые химиопрепараты (часть из них - производные ре­тиноловой кислоты). Важно отметить, что мощным стимулирующим апоптоз Т-хелперов действием обладают вирусы ВИЧ-инфекции. Ак­тивация апоптотических генов может происходить и спонтанно, в результате определенных мутационных перестроек генов.

Некроз и апоптоз имеют ряд важных отличий: при некрозе повреждение клетки как правило начинается с цитоплазмы, поскольку повреждающий агент действует извне, пов­реждение и распад ядра происходит в последнюю очередь; при апоптозе процесс гибели начинается сразу с ядра, при этом сти­муляция апоптотических генов приводит к активации ядерных эн­донуклеаз, которые и разрушают ДНК ядра. Гибель цитоплазмы происходит позднее, после чего погибшая клетка фагоцитируется макрофа­гами. Некроз всегда является патологическим процессом, то есть развивается только при различных болезнях. Апоптоз может быть и в норме, являясь, таким образом, физиологичесикм аналогом некроза. Ярким примером апоптоза как физиологического процесса является образование зрелых эритроцитов: в процессе дифференцировки (созревания) молодых клеточных форм эритропоэза начинает погибать ядро и перед выходом из костного мозга в кровоток зрелые эритроциты уже не имеют ядра, но цитоплазма продолжает функционировать еще в течение 120 дней.

Апоптоз имеет важное значение в морфообразовательных про­цессах в эмбриогенезе (пятипалость руки, гибель провизорных органов - желточный мешок, первичная почка, очаги эмбриональ­ного кроветворения в селезенке и в последующем в печени). По­степенно развивающаяся гибель эритроцитов с потерей ядра на уровне нормобластов - также пример апоптической гибели клетки.

Большое значение апоптоз имеет в противоопухолевой ре­зистентности организма. Установлено, что опухолевые клетки в невосприимчивом к ним организме погибают путем апоптоза, кото­рый активируется специальным цитокином - фактором некроза опухоли (ФНО). Отсюда происходят попытки терапии опухолей пу­тем искусственной стимуляции в них апоптоза дозированным облу­чением или путем воздействия некоторыми химиопрепаратами. Нап­ротив, развитие опухоли связывают с репрессией генов апоптоза. Прогрессирующий апоптоз лежит в основе развития атрофии органов (см. ниже).

Некроз, особенно при патологических процессах, имеет вид крупноочагового процесса и поэтому в ответ на некроз всегда развивается воспалительная реакция с последующим склерозом и организацией. Апоптоз же обычно представляет собой гибель небольшого количества клеток, рассеянных по органу или ткани, ввиду чего воспаление в ответ на апоптоз не развивается, а элиминация погибших клеток обес­печивается фагоцитозом макрофагами (тканевыми гистиоцитами), расположен­ными поблизости.

Существуют понятия прямого и непрямого некроза. Прямой некроз - гибель клеток происходит в месте непосредственного воздейс­твия повреждающего агента (термическая или механическая трав­ма, повреждающее действие высоких концентраций кислот и щело­чей, действие лучевой энергии, действие бактерий или их токси­нов, аллергический некроз; к прямому некрозу можно отнести также и апоптоз); Непрямой некроз - гибель клеток и тканей происходит в отдалении от непосредственного действия поврежда­ющего агента (сосудистый, трофоневротический некроз.

У детей преобладает прямой некроз: вызванный в первую оче­редь микробными факторами и повреждающими агентами аллергичес­ких реакций (иммунные комплексы, аутоантитела). Ввиду того, что болезни сосудов, такие как атеросклероз, у них не встреча­ются, непрямой некроз для детей не характерен.

Макроскопические признаки некроза: изменение цвета пора­женного участка ткани (белый, желтоватый, темно-красный или красно-коричневый, зеленоватый, черный), изменение ее консис­тенции (уплотнение или, наоборот, размягчение), некротизиро­ванные ткани при длительном существовании в организме могут заселяться микробами, которые разлагают погибшую ткань с выде­лением дурно пахнущих газов.

Микроскопические признаки некроза: на уровне светового мик­роскопа - кариопикноз, кариорексис, кариолиз, затем плазмокоа­гуляция, плазморексис, плазмолиз. Однако наиболее ранние нек­ротические изменения выявляются на уровне электронного мик­роскопа и состоят они в агрегации хроматина ядра, массовом разрушении внутренних мембран клетки с появлением в митохонд­риях электронноплотных депозитов (отложений) солей кальция, связанных с белками, разрушении митохондрий, рибосом и лизо­сом.

Клинико-морфологические формы некроза: инфаркт, сухая и влажная гангрена, пролежень, секвестр.

Инфаркт - сосудистый (ишемический) некроз. Различают крас­ный (геморрагический) инфаркт (легкие, кишечник) и белый или белый с геморрагическим венчиком (ишемический) инфаркт. Белый инфаркт встречается в головном мозге, белый с геморрагическим венчиком - в почках, миокарде. Инфаркт миокарда обычно разви­вается в левом желудочке сердца.

Гангрена - некроз тканей, контактирующих с внешней средой. В течение первых 3-5 суток некротизированная ткань чернеет, что обусловлено накоплением в ней сульфида железа черного цвета (FeS). Это вещество образуется при распаде гемоглобина с выделением железа и серосодержащих аминокислот с выделением серы. Этот процесс происходит при участии микробов и кислорода внешней среды. Различают первичную и вторичную гангрены. Первичная гангрена возникает при попадании в ткани гнилостных микробов или анаэробных клостридий. Вторичная гангрена возникает при гангренифицировании очагов некроза, контактирующих с внешней средой. Примеры первичной гангрены: гнилостная гангрена легких, влажная гангрена щек у детей при кори, газовая гангрена мягких тканей (обычно нижних конечностей после тяжелых повреждений), флегмонозно-гангренозный аппендицит, флегмонозно-гангренозный холецистит и др. Примеры вторичной гангрены: атеросклеротическая гангрена нижних конечностей, гангрена кишечника вследствие атеросклероза брыжеечных артерий. Гангрена конечностей бывает сухой и влажной. Их основным отличием является состояние демаркационной (отграничительной) линии с окружающими здоровыми тканями: при сухой гангрене эта линия четкая, при влажной – расплывчатая. Обычно влажная гангрена является результатом присоединения вторичной инфекции и поэтому более опасна, чем сухая.

Пролежень - некроз, развивающийся в месте длительного сдавления мягких тканей извне, Например, некроз кожи, подкожной клетчатки и поверхностных мышц в облас­ти крестца и копчика вследствие сдавления этих зон при дли­тельном вынужденном лежании ослабленных больных на спине, или образование пролежня на слизистой трахеи при длительном нахож­дении в ней интубационной трубки при искусственной вентиля­ции легких, пролежень слизистой уретры или мочевого пузыря при длительном нахождении в них катетера. Пролежень мягких тканей крестцово-копчиковой, ягодичной или лопаточной локализаций может подвергнуться нагноению или гангренификации.

Секвестр - участок сухого некроза, который подвергается лишь частичному краевому аутолизу и оказывается свободно лежа­щим в секвестрационной полости. В последующем секвестр может выходить наружу через свищевые (секвестрационные) ходы. Наибо­лее часто секвестры образуются в костях при остеомиелитах, из­редка в поджелудочной железе при панкреонекрозах, в легких.

В зависимости от вторичных изменений некротизированной тка­ни выделяют сухой (или коагуляционный) некроз и влажный (или колликвационный) некроз. Сухой некроз наблюдается в тканях, богатых белком - кожа, мышцы, в том числе миокард, творожистый (казеозный) некроз при туберкулезе, сифилисе, лепре, фибрино­идный некроз стенок сосудов и соединительной ткани. Влажный некроз развивается в тканях, бедных белком, но богатых водой: жировая клетчатка, вещество головного и спинного мозга, изред­ка колликвационный некроз развивается в миокарде (массивный трансмуральный инфаркт миокарда), при этом мышца сердца может разорваться.

Исходы некроза.

1. Рассасывание некротизированной ткани с полной регенерацией (восстановлением) ткани. Примером могут являться бесследное заживление мелких повреждений на коже, полное заживление мелких участков некроза в печени, почках, кроветворных ор­ганах (лимфоузлы, селезенка).

2. Рассасывание с образованием рубца (напр., рубец в сердце после перенесенного инфаркта миокарда, рубцы на коже после термических или химических ожогов).

3. Рассасывание с образованием кисты (напр., образование кисты в головном мозге после перенесенного ишемического инсульта в форме инфаркта).

Рассасывание (резорбция, элиминация) - это сложный процесс, протекающий с участием воспалительной реакции и сосудов микроциркуляторного русла. Иногда рассасывание может принять форму нагноения ткани. Это считается одним из неблагоприятных вариантов исхода некроза, так как это чревато различными осложнениями, вплоть до сепсиса. Для предотвращения подобных осложнений некротизированную ткань (если это возможно) удаляют хирургически.

4. Отторжение по типу слущивания и по типу мутиляции. Напри­мер, слущивание погибших эпидермальных клеток или погибшего эпителия кишечника в его просвет. Такой вариант исхода некроза является самым оптимальным, так как он не требует дополнитель­ных затрат энергии на рассасывание (то есть на воспаление).

Мутиляция (самоампутация) - отторжение некротизированных органов или частей органов. Примером мутиляции является оттор­жение некротизированных пальцев стоп при их сухой гангрене или лепре, отторжение некротизированного червеобразного отростка в полость брюшины при гангренозном аппендиците.

Отторжение некротизированных участков слизистой оболочки полых органов приводит к образованию эрозий и язв.

Одним из вариантов отторжения является секвестрирование - отторжение некротизированных фрагментом костной ткани через секвестрационные каналы.

5. Инкапсуляция некроза. Развивается при невозможности оттор­жения или рассасывания некротических масс. Примером являет­ся инкапсуляция очагов казеозного некроза при туберкулезе. Биологический смысл инкапсуляции состоит в изолировании участка некроза от окружающей здоровой ткани. Нередко в ин­капсулированных очагах некроза развивается петрификация - дистрофическое обызвествление.

Для предотвращения различных осложнений и ускорения зажив­ления тканей в хирургии широко используют иссечение некротизи­рованных тканей. При этом сокращается время, необходимое для рассасывания некротических масс, возникающий рубец тонкий, нежный, т.е. косметический, частота гнойных осложнений резко снижается.

Общая смерть.

Общая смерть - процесс гибели всего организма. Выделяют 2 стадии этого процесса: клиническая и биологическая смерть. Клинической смерти обычно предшествуют разнообразные терми­нальные состояния: агония, шок, массивная кровопотеря с острой гиповолемией).

Клиническая смерть - процесс еще обратим (еще не труп), би­ологическая смерть - процесс необратим и умерший превращается в труп, в котором начинают происходить аутолитические изменен­ния.

Отличия клинической и биологической смерти: остановка дыха­ния, сердечной деятельности и кровообращения, отсутствие зрачкового рефлекса, отсутствие ЭКГ- и ЭЭГ-импульсов. Факторы, влияющие на продолжительность клинической смерти (температура внешней среды, возраст, быстрота наступления смерти, наличие преморбида).

Умение максимально своевременно дифференцировать клиничес­кую и биологическую смерть нужно для проведения эффективных реанимационных мероприятий, а также в трансплантологии для своевременного взятия органов для их пересадки реципиенту.