Пособие (Костюченко) - патафизиология

Предисловие

Настоящее учебное пособие подготовлено сотрудниками кафедры патофизиологии,

функциональной и ультразвуковой диагностики Алтайского государственного медицинского университета: доцентом кафедры, к.м.н. Л.А.Костюченко и заведующим кафедрой, профессо- ром В.П. Куликовым. Оно составлено в соответствии с учебной программой по патофизиоло- гии (раздел: стоматология-040400, Москва, 2002, выпущенной министерством образования Российской федерации) и программой по клинической патофизиологии ( Москва, ВУНМЦ, 2002) для студентов медицинских высших учебных заведений с учетом современных пред- ставлений в стоматологии. Данные, изложенные в учебном пособии, скорректированы с тре- бованиями, предъявляемыми к уровню знаний, на кафедрах нормальной физиологии, биохи- мии, анатомии, пропедевтики внутренних болезней, терапевтической стоматологии, стомато- логической хирургии. В работе использована рекомендуемая министерством образования Российской федерации отечественная литература, а так же приводятся данные из статей зару- бежных авторов.

Вучебном пособии в сжатой форме изложено большинство вопросов, которые изучает патофизиология на примере стоматологических заболеваний. Текст иллюстрирован рисунка- ми (2шт.), фотографиями (2шт.) и таблицами (2шт.).

Вкниге содержится 25 глав, 12 из них посвящены общей патофизиологии, 5 – патоло- гии обмена веществ и 8 – частной патофизиологии. В общей патофизиологии приведены све- дения о типовых патологических процессах, широко распространенных в стоматологической практике. В частной патофизиологии рассказывается об изменениях в ротовой полости и зу- бочелюстном аппарате при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, печени, почек, а также патологии сердечно-сосудистой, нервной и эндокринной систем. Описаны нарушения обмена веществ, которые сопровождаются стоматологической симптоматикой, причем с позиций их патогенеза. Особое внимание уделено нарушениям обмена кальция, фосфора, фтора и кислот- но-щелочного равновесия в ротовой полости. Книга рассчитана на студентов стоматологиче- ского факультета. Использование пособия в учебном процессе обеспечит более углубленное и творческое освоение предмета, развитие клинического мышления у студентов.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Тема №1. Предмет патофизиологии. Учение о болезни.

Патологическая физиология (патофизиология) - наука о закономерностях возникно- вения, развития и исхода болезней. Патофизиология изучает причины и условия возникно- вения болезней (этиология), механизмы их развития (патогенез) и выздоровления (саногенез).

Этиология- учение о причинах и условиях возникновения болезни.

Например, причиной кариеса являются кариесогенные штаммы бактерий, в первую очередь стрептококк (в стерильной ротовой полости кариес не возникает). Но при этом заболевании очень большое значение имеют условия. Они могут быть внешними и внутренними.

Внешние: характер пищи: кислый, сладкий (микроорганизмы ротовой полости сбражи- вают сахара с образованием лактата, тем самым изменяя рН в кислую сторону), принимаемый в разном температурном режиме (после холодного, горячее или наоборот), грубый (орехи). Дефицит в рационе питания продуктов, содержащих кальций, фосфор, фтор, витамины, ами- нокислоты, приведет к патологии десен и зубов. К внешним условиям относятся также плохие гигиенические навыки.

Внутренние: наследственность, возраст, пол, наличие соматических заболеваний и так далее. Зубы очень уязвимы в детском возрасте и в период полового созревания. У пожилых людей зубы более устойчивы к действию деминерализующих растворов. Это связано с таким явлением как созревание эмали. Под созреванием эмали подразумевается увеличение содер- жания минеральных компонентов и совершенствование структуры эмали зубов. После проре- зывания зуба, в течение особенно первого года жизни наиболее интенсивно идет накопление кальция и фосфора в эмали зуба. Далее этот процесс идет менее интенсивно, но, тем не менее, эмаль зубов постоянно получает минеральную подпитку из слюны и десневой жидкости. В пожилом возрасте опасность представляет не кариес, а проблемы пародонта, из-за возрастной атрофии слизистой, гипосаливации и остеопороза (системное заболевание скелета, характери- зующееся снижением массы кости в единице объема и нарушением микроархитектоники ко- стной ткани). Увеличение заболеваемости кариесом в подростковом возрасте или у женщин во время беременности связано с относительным дефицитом минеральных веществ, витаминов и измененным гормональным фоном в эти периоды. Различные заболевания внутренних орга- нов: печени, почек, эндокринопатии могут способствовать очень быстрому разрушению эмали и поражению пародонта. Врач-стоматолог должен знать о таких состояниях и учитывать их в своей профессиональной деятельности. Например: заместительная терапия гормонами щито- видной железы останавливает развитие кариеса при гипотиреозе.

Патогенез – механизм развития болезни. Звенья патогенеза – это этапы заболевания. Различают первичное и основное звенья патогенеза.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Первичное – это повреждения, нарушения, с которых начинается заболевание, то есть то, что происходит в организме в начале в ответ на действие этиологического фактора.

Основное (главное) звено патогенеза. Это такое звено, которое обусловливает боль- шинство проявлений заболевания. Иногда первичное и основное звено совпадают, например, при кариесе – деминерализированный, инфицированный участок эмали зуба – является и пер- вичным и главным звеном патогенеза. В некоторых случаях первичное и основное звено пато- генеза не совпадают, и на первичное звено мы не можем воздействовать, например, при трав- ме, опухоли или врожденных заболеваниях челюстно-лицевой области, но в состоянии выде- лить главное звено патогенеза. Зачем так уж необходимо выявление главного звена?

Представьте, что у пациента в стоматологическом кабинете случился анафилактиче- ский шок, (аллергический шок на введение лекарственного препарата), который сопровожда- ется множеством клинических проявлений: в результате повышенной проницаемости сосудов возникает отек слизистой дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, кожи. Жидкость выходит из сосудов, уменьшается объем циркулирующей крови, падает сердечная деятель- ность, давление, причем все эти симптомы развиваются стремительно. При такой обильной симптоматике необходимо выделение главного, сути болезни. Воздействие на отдельные про- явления заболевания отнимет время и не поможет спасти больного.

Существуют в организме механизмы, препятствующие развитию заболеваний, направ- ленные на выздоровление – саногенез. Кариес развивается не у всех, кто съел конфету. Слюна содержит минеральные вещества, буферные системы, антимикробные факторы. Эмаль обла- дает некоторым запасом прочности. Таким образом, возникновение болезни - борьба причин и условий с компенсаторными возможностями организма. В дальнейшем мы часто будем гово- рить о факторах агрессии и защиты и их дозе. Помимо этиологии студент должен знать и дру- гие патофизиологические понятия: симптом, синдром, патологическая реакция и так далее.

Симптомы - это клинические проявления, признаки заболеваний. Например, самый распространенный в медицине болевой симптом, но он будет различным при кариесе, пульпи- те, пародонтите или обострении пародонтоза. Пародонтоз - дистрофическое поражение десен на фоне исчезновения межзубных альвеолярных перегородок. Ретракция десны, повышенная болевая чувствительность обнаженных шеек и корней зубов, чувство зуда в деснах - эти сим- птомы складываются в картину пародонтоза.

Синдром - это патогенетически объединенная группа симптомов. Пародонтоз может быть синдромом различных заболеваний: сахарного диабета, цирроза печени, почечной не- достаточности и других. Но может быть и самостоятельным заболеванием на фоне наследст- венной предрасположенности подобно гипертонической болезни. Встречается гипертониче- ский синдром на фоне болезни почек или эндокринопатий. Если пародонтоз - это синдром, то

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

у пациента будут и другие проявления болезни. Например, при почечной недостаточности наблюдается много синдромов, помимо пародонтоза: отечный, гипертонический, анемиче- ский, геморрагический и другие.

Патологическая реакция - реакция конкретных структур и органов при действии пато- генного фактора. Например, потемнение зубной эмали в кариозном очаге или повышенная болевая чувствительность зубов на раздражители.

Патологический процесс - сумма реакций организма местных и общих или реакция ор- ганизма как целого при действии патогенного фактора. Например: нарушение микроциркуля- ции, отек, тромбоз и так далее.

Типовые патологические процессы, то есть типичные, одинаково протекающие, так как

они эволюционно выработались и генетически закрепились и следуют согласно одним и тем же закономерностям, независимо от пола, возраста и даже вида.

Например, воспаление происходит по одним и тем же законам в разных тканях. Пульпит, неф- рит, гепатит и т. д. В ходе одного заболевания может быть очень много патологических про- цессов. При периодонтите: воспаление, лихорадка, нарушение микроциркуляции идут одно- временно.

Патологическое состояние - стойкое отклонение от нормы в результате заболевания. Например, отсутствие зуба.

При всех заболеваниях развиваются порочные круги. Это особый вид взаимоотноше- ний, когда следствие «порождает» причину. Например, микроорганизмы зубной бляшки мета- болизируя сахара, изменяют рН, что приводит к деминерализации эмали, проникновению микробов, которые в результате жизнедеятельности продуцируют, кислую среду, еще больше повреждая эмаль и дентин. Другие примеры: разрушение зуба (или его удаление) приводит к увеличению нагрузки на соседние зубы, их повреждению, дальнейшему выходу из строя со- седних зубов; уменьшение количества зубов сопровождается нарушением пищеварения, вса- сывания кальция, витамина Д – деминерализацией костей и новыми проблемами с зубами.

Исходами заболевания обычно являются: выздоровление полное или неполное, переход в хро- ническую форму, смерть. Устранение дефекта в эмали посредством пломбы или удаление зуба - это переход патологического процесса в патологическое состояние. Не леченый кариес пере- ходит в пульпит, далее периодонтит. Нагноение в пародонте может закончиться прорывом инфекции в кровь, сепсисом и даже смертью.

Тема№2 Патология клетки. Маркеры повреждения клеток: кости, зубы, слюнные железы.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Наиболее важной минеральной составляющей костной ткани является нерастворимый фосфат кальция в виде гидроксиапатита или карбонатапатита (Са10 (РО4)6 (ОН)2 и Са10 (РО4)6 СО3, соответственно). В костях присутствуют также карбонаты других щелочноземельных элементов. Апатит – это крупный комплексный катион Са[Ca3 (PO4)2]3 2+, который окружают противоионы ОН-, СО3 2-, НРО42-, F-.

В организме взрослого человека, в костной ткани, содержится более 1 кг кальция. За счет активности костеобразующих клеток, остеобластов и клеток, разрушающих костную ткань - остеокластов, кальций постоянно откладывается и вновь вымывается из кости. Остео- класты содержат фермент карбоангидразу, необходимый для образования угольной кислоты из СО2+Н2О = Н2СО3, которая распадается на Н*+НСО3-ионы. Н+-ионы локально закисляя среду, переводят кристаллы гидроксиапатитов в более растворимую форму. Высвобождаю- щиеся ионы Са++, Н2РО4*, НРО4** диффундируют в кровь.

Кальциевый обмен контролируется гормонами. Кальцитонин повышает отложение кальция в косном матриксе, паратгормон стимулирует мобилизацию кальция, а кальцитриол в физиологических концентрациях улучшает процесс минерализации. Недостаток кальцитриола у детей приводит к заболеванию рахитом, а у взрослых может вызывать нарушение обмена веществ в костной ткани (остеомаляцию). Отрицательный баланс между процессами отложе- ния и вымывания кальция, особенно в пожилом возрасте, вызывает заболевание остеопороз.

Важнейшей органической составляющей костной ткани являются коллаген, протеогликаны и гликопротеины. Эти соединения образуют межклеточный матрикс, в котором выстраиваются апатитовые структуры (биоминерализация). В этом принимают участие ряд белков, в том чис- ле гликопротеины (остеонектин и остеокальцин) и фосфатазы. Щелочная фосфатаза находится в остеобластах, кислая фосфатаза локализована в остеокластах. Оба фермента служат марке- рами клеток костной ткани. Остеокальцин способствует резорбции минеральной фазы кости, а остеонектин необходим для взаимосвязи протеогликанов с коллагеновыми волокнами.

Основную часть зуба составляет дентин. Выступающая из десны часть зуба, коронка, покрыта эмалью, а корень зуба покрыт зубным цементом. Цемент, дентин и эмаль построены подобно костной ткани. Высокое содержание минеральных веществ придает им высокую твердость.

Белковый матрикс этих тканей состоит главным образом из коллагенов и протеогликанов (гликозаминогликанов); наиболее важной минеральной составляющей является гидроксиапа- тит.

Межклеточный матрикс.

В интерстициальном внутритканевом пространстве между клетками находится слож- ное межклеточное вещество, экстрацеллюлярный матрикс. В костной ткани на межклеточный матрикс приходится большой объем, и именно он выполняет основные функции: обеспечивает

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

механические контакты между клетками, образует механически прочные структуры. Межкле- точный матрикс состоит из трех компонентов: прочных коллагенов, сетчатых адгезивных бел- ков и протеогликанов.

Коллагены образуют нити, фибриллы, сетки и связки. Характерные свойства коллаге- нов – прочность на разрыв и гибкость. Эластичным белком с аналогичными свойствами явля-

ется эластин.

Адгезивные белки связывают различные составные компоненты межклеточного мат- рикса. Наиболее важными представителями являются ламинин и фибронектин. Эти поли- функциональные белки характеризуются свойством связывать ряд других компонентов мат- рикса. Адгезивные белки обеспечивают фиксацию клеток в межклеточном матриксе за счет взаимодействия с мембранными рецепторами.

Протеогликаны выполняют функцию наполнителя (основного вещества). Благодаря полярной природе и сильному отрицательному заряду, они связывают катионы и основную часть воды.

Большое распространение в диагностике поврежденных клеток получили биохимиче- ские маркеры. Чаще всего это внутриклеточные белки, ферменты, ионы, которые выходят в кровь при повреждении клеток.

Повышение концентрации калия наблюдается при повреждении любых клеток (слизи- стой, костной, слюнных желез). При повреждении костной ткани: переломах, метастазах опу- холей в костную ткань, миеломной болезни, гиперпаратиреозе, гипервитаминозе Д, акромега- лии (чрезмерное разрастание костной ткани из-за повышенной выработки соматотропного гормона), синдроме Иценко-Кушинга (избыток глюкокортикоидов) наблюдается гиперкаль- циемия. Часто при этих же состояниях бывает повышена кислая фосфатаза – фермент, выра- батываемый остеокластами, и щелочная фосфатаза, которую продуцируют остеобласты, в от- вет на усиленную работу остеокластов. Однако эти ферменты не являются строго специфич- ными для костной ткани. Кислая фосфатаза повышается при разрушении тромбоцитов, гемо- лизе, опухолях предстательной железы, а щелочная фосфатаза является маркером холестаза. Тем не менее, в сочетании с клиническими проявлениями и другими методами исследования (например, рентгенологическим) эти показатели могут дать полезную информацию и могут быть использованы для наблюдения за динамикой процесса и эффективностью лечения. С этой же целью определяют концентрацию неорганического фосфора в крови и измерение экс- креции гидроксипролина с мочой. Эта аминокислота, компонент коллагена, высвобождается из костного матрикса в результате активности остеокластов. При деструкции костей в крови появляется дезоксипиридинолин.

Наиболее объективным и достоверным методом ранней диагностики остеопороза явля- ется денситометрия кости.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com