1 Семестр / Рейтинг №1 +

•белым (в селезенке, головном мозге);

•белым с геморрагическим венчиком (в сердце, почках). Геморрагический венчик формируется за счет зоны демаркационного воспаления, которая закономерно возникает на границе мертвых и живых тканей;

•красным (геморрагическим). Красный цвет инфаркта обусловлен пропитыванием некротических тканей кровью, как это бывает при инфарктах легкого на фоне их хронического венозного полнокровия.

Микроскопические и ультраструктурные признаки некроза. Ранние стадии некроза можно диагностировать лишь с использованием специальных методов, таких как поляризационная и люминесцентная микроскопия с окраской акридиновым оранжевым, гистохимических методик (ШИК-реакция) и электронная микроскопия. Ультраструктурные признаки некроза отражают изменения органелл клетки:

•ядро — агрегация и маргинация хроматина;

•миофибриллы — фрагментация миофиламентов;

•митохондрии — набухание, уменьшение плотности гранул матрикса, образование в нем депозитов неправильной формы (отложение солей кальция);

•цитоплазматическая сеть — набухание, фрагментация и распад мембранных структур, полисом и рибосом, отделение рибосом от поверхности цистерн, уменьшение четкости контуров и размеров, а также количества рибосом;

•лизосомы — агрегация мелких плотных гранул матрикса и его просветление, разрыв мембран;

•цитоплазматический матрикс — исчезновение гранул гликогена, снижение активности ферментов;

•гомогенизация внутриклеточных структур.

Микроскопические признаки некроза выявляются как в изменениях ядра, так и цитоплазмы клеток. В ядрах последовательно развиваются следующие процессы, связанные с активацией гидролаз — рибонуклеаз и дезоксирибонуклеаз (рис. 2.3):

•кариопикноз — сморщивание;

•кариорексис — распад на глыбки;

•кариолизис — расплавление.

В цитоплазме последовательно происходят денатурация и коагуляция белков, сменяемая обычно колликвацией (рис. 2.4):

•коагуляция цитоплазмы;

•плазморексис — распад цитоплазмы на глыбки;

•плазмолизис — растворение органелл.

При фокальных (очаговых) некротических изменениях говорят о фокальном коагуляционном некрозе и фокальном колликвационном некрозе (баллонная дистрофия).

Одна из обычных форм некроза, обусловленная нехваткой кислорода, характеризуется увеличением эозинофилии (розового цвета при окрашивании гематоксилином и эозином) цитоплазмы погибающей клетки. Отчасти, это объясняется связыванием эозина с денатурированными цитоплазматическими протеинами, а также утратой базофилии, которая обычно обусловлена наличием

рибонуклеиновой кислоты (РНК) в цитоплазме (базофилия — синее окрашивание гематоксилином). Клетка выглядит стекловидной и гомогенной, по сравнению с жизнеспособными клетками, главным образом из-за утраты гранул гликогена. Когда энзимы полностью «переваривают» цитоплазматические органеллы, цитоплазма становится вакуолизированной и напоминает ткань, изъеденную молью. Мертвые клетки могут замещаться крупными, образующими завихрения фосфолипидными массами, называемыми миелиновыми тельцами, которые образуются из поврежденных клеточных мембран. Их наличие, вероятно, обусловлено диссоциацией Л П с обнажением фосфатидных групп. Миелиновые тельца способствуют поглощению и интерполяции воды между пластинчатыми остатками мембран. Фосфолипиды преципитируются, а затем или фагоцитируются другими клетками, или деградируют в жирные кислоты; при этом изменяется pH некротизированных тканей в кислую сторону и процесс завершается образованием мыл, содержащих кальций. Таким образом, мертвые клетки могут в конце концов кальцифицироваться.

Некроз развивается нс только в паренхиматозных элементах тканей и органов, но и в их строме. При этом происходит разрушение как клеток стромы, компонентов экстрацеллюлярного матрикса, так и нервных окончаний. Расщепление ретикулярных, коллагеновых и эластических волокон происходит с участием нейтральных протеаз (коллагеназ, эластазы), гликопротеинов — протеаз, липидов — липаз. При микроскопическом исследовании обнаруживаются распад, фрагментация

илизис ретикулярных, коллагеновых и эластических волокон (эластолизис), в некротизированной ткани нередко откладывается фибрин. Такие изменения характерны для фибриноидного некроза. В жировой ткани некроз носит специфические черты в связи с накоплением в некротических массах жирных кислот

имыл, что ведет к образованию липогранулем.

Развитие некроза, как правило, сопровождается возникновением местного демаркационного острого воспаления, что связано с выделением некротизированной тканью провоспалительных субстанций (рис. 2.5). Имеются указания на генерацию погибающими клетками лейкотриенов — мощных медиаторов воспаления, образующихся при перекисном окислении липидов. Кроме того, известно, что компоненты, освобождающиеся при повреждении митохондрий, являются сильными активаторами системы комплемента. Следует отметить, что сама воспалительная реакция на некроз может вызвать дополнительные повреждения клеток и тканей в зоне демаркационного воспа-лениея. Это особенно важно, например, при инфаркте миокарда, когда некроз кардиомиоцитов обнаруживается не только в зоне некроза, но и в зоне перифокального воспаления, что увеличивает площадь некроза миокарда.

Реакция на некроз может быть не только местной, но и системной. Системная реакция на некроз связана с синтезом клетками печени двух белков острой фазы воспаления — С-реактивного белка и плазменного амилоид-ассоцииро-ванного белка. Концентрация С-реактивного белка повышается в плазме при различных видах повреждения. Он аккумулируется в некротических массах и может

активировать комплемент по классическому пути и инициировать развитие демаркационного воспаления. Роль амилоид-ассоциированного бел-ка связана с опсонизированием хроматина, который может попадать в кровь из очагов некроза. Амилоид-ассоциированный белок может стать белком-предшественником при формировании АА-амилоида.

Исходы некроза Нередко некроз ткани или органа имеет неблагоприятный исход и приводит

больного к смерти. Таковы, например, инфаркты миокарда, головного мозга, некроз коркового вещества почек, некроз надпочечников, прогрессирующий некроз печени, панкреонекроз. К неблагоприятным исходам некроза относится также гнойное расплавление, что может быть причиной прогрессирования гнойного воспаления вплоть до генерализации инфекционного процесса и развития сепсиса. Благоприятные исходы некроза связаны с процессами его отграничения и репарации тканей, начинающимися и распространяющимися из зоны демаркационного воспаления. К ним относятся организация или рубцевание (замещение некротических масс соединительной тканью), инкапсуляция (отграничение некротизированного участка соединительнотканной капсулой), при этом некротические массы могут петрифицироваться (пропитываться солями кальция) и оссифицироваться (образуется кость). На месте колликвационного некроза возникает мезоглиальный рубчик (при небольших размерах некроза) или киста. Клинико-морфологические формы некроза Клинико-морфологические формы некроза выделяют в зависимости от особенностей

морфологических и клинических проявлений некроза, что определяется его этиологией и структурно-функциональными особенностями органа, в котором он развивается. Различают следующие виды некроза.

•Коагуляционный некроз — развивается при высоком содержании белков и низком содержании жидкости в тканях, а также низкой активности гидролитических процессов в условиях высокого pH. Примером могут служить восковидный, или ценкеровский, некроз мышц (описан Ценкером) при брюшном и сыпном тифе; творожистый некроз при туберкулезе, фибриноидный некроз при аллергических и аутоиммунных заболеваниях.

•Казеозный или творожистый некроз является разновидностью коагуляционного некроза, он получил свое название за сходство по консистенции, цвету и виду с творогом. В некротических тканях, помимо преципити-рованного белка, в большом количестве обнаруживаются липиды. Встречается при туберкулезе, когда некрозу подвергаются скопления клеток моноцитарного происхождения в центре гранулемы.

•Колликвационный некроз развивается в тканях, богатых жидкостью с высокой активностью гидролитических ферментов. Примером может служить очаг серого размягчения головного мозга.

Гангрена (от греч. gangrania — пожар) — некроз тканей, соприкасающихся с внешней средой. При этом некротизированные ткани приобретают черную окраску в результате образования сульфида железа из железа гемоглобина и сероводорода воздуха. Гангрена может развиваться в различных частях тела, легких, кишечнике,

матке. Имеются 3 разновидности гангрены — сухая, влажная и пролежень. При сухой гангрене ткани мумифицируются, на границе с сохранной живой тканью определяется зона демаркационного воспаления. Такая гангрена встречается в конечностях и на теле при атеросклерозе их сосудов, отморожениях, ожогах, болезни Рейно, при тяжелых инфекциях (рис. 2.6).

Влажная гангрена возникает в тканях при действии гнилостных микроорганизмов. Ткань набухает, становится отечной, издает зловонный запах, демаркационная зона не определяется. Влажная гангрена встречается в легких, кишечнике и матке. У ослабленных корью детей влажная гангрена может развиться на коже щек, промежности и называется номой (от греч. поте — водяной рак). Пролежень является разновидностью гангрены трофоневротического генеза. Возникает в местах давления на кожу у ослабленных больных, страдающих сердечно-сосудистыми, инфекционными, онкологическими и нервными заболеваниями. У лежачих больных пролежни локализуются обычно на участках тела, подвергающихся наибольшему давлению.

Секвестр — участок мертвой ткани, который не подвергается аутолизу, не замешается соединительной тканью и свободно располагается среди живых тканей. Секвестры обычно вызывают развитие гнойного воспаления и могут удаляться через образующиеся при этом свищевые ходы. Секвестрации чаше подвергается костная ткань, однако секвестры изредка могут обнаруживаться и в мягких тканях.

Инфаркт (от лат. infarcire — начинать, набивать) — сосудистый (циркуляторный) некроз, возникающий в результате ишемии ткани. Причины инфаркта — обтурация артерии тромбом, эмболом, в связи с длительным спазмом артерий, а также функциональным перенапряжением органа в условиях гипоксии. Различают инфаркты по форме и цвету. Форма инфаркта зависит от ангиоархитектоники органа и развитости коллатерального кровообращения и может быть клиновидной и неправильной. Клиновидная форма инфаркта характерна для ортонов с магистральным типом ветвления сосудов и со слабо развитыми коллатералями (селезенка, почка, легкое). Неправильная форма инфаркта наблюдается в органах с рассыпным или смешанным типом ветвления артерий (миокард, головной мозг).

32. Некроз: стадии морфогенеза, клинические и морфологические критерии смерти клетки, патологоанатомические виды. Макро-, микроскопические признаки некроза, исходы.

Морфогенез некроза. Выделяют следующие стадии развития некроза:

I. Паранекроз – похожие на некротические обратимые изменения.

II. Некробиоз – необратимые дистрофические изменения.

III. Смерть клетки (критериев для установления момента смерти клетки в настоящее время не существует).

IV. Аутолиз – разложение мертвого субстрата под действием гидролитических ферментов, выделяющихся из поврежденной клетки.

Разложение клетки под действием ферментов, выделяющихся из пришедших лейкоцитов или под действием бактерий, носит название «гетеролизис».

В зависимости от преобладания денатурации белка в мертвых структурах или ферментного переваривания возникают два основных вида некроза:

коагуляционный некроз

колликвационный некроз

Морфология. Морфологические признаки некроза (макро- и микроскопические) появляются лишь на стадии аутолиза, т.е. через несколько часов после момента наступления смерти клетки:

В сердце, например, первые морфологические признаки некроза выявляются обычно только спустя 12–18 ч от момента ишемии (в сердце чаще возникает ишемический, т.е. сосудистый, некроз – инфаркт), но исчезновение ферментов (сукцинатдегидрогеназы, лактатдегидрогеназы и др.), гликогена из некротизированной клетки, распад ультраструктур могут быть выявлены значительно раньше.

Ранние признаки некроза выявляются с помощью электронно-микроскопического и гистохимического исследований:

Электронно-микроскопическая картина: в зоне ишемии миокарда обнаруживаются набухание и вакуолизация митохондрий, распад крист.

При гистохимическом исследовании (при ШИК-реакции) выявляется исчезновение гликогена из зоны ишемии, в то время как в сохранившихся участках он окрашивается в малиновый цвет.

Макроскопические признаки могут проявляться по-разному: они зависят от своеобразия органа, в котором возникает некроз, а также от характера повреждающего фактора.

Микроскопические признаки касаются как ядра, так и цитоплазмы клеток, а также внеклеточного матрикса:

Изменения ядра:

кариопикноз – сморщивание ядер в связи с конденсацией хроматина;

кариорексис – распад ядер на глыбки;

кариолизис – растворение ядра в связи с активацией гидролаз (рибонуклеазы и дезоксирибонуклеазы).

Изменения цитоплазмы:

плазмокоагуляция – денатурация и коагуляция белка с появлением в цитоплазме ярко-розовых глыбок;

плазморексис – распад на глыбки;

плазмолизис – расплавление цитоплазмы.

Изменения внеклеточного матрикса проявляются в расщеплении ретикулярных, коллагеновых и эластических волокон под воздействием протеаз и липаз.

Некротические массы нередко пропитываются фибрином с развитием

фибриноидного некроза.

Реакция на некроз окружающих тканей. Вокруг участка некроза возникает

демаркационное воспаление. Его целесообразность заключается в отграничении очага некроза, участии в рассасывании некротических масс с последующей организацией, т.е. замещении их соединительной тканью.

Клинические и морфологические критерии смерти клетки

Клинические (функциональные) критерии

Выпуск клеточных ферментов и белков в кровь вследствие нарушений цитоплазматической и мембранной целостности:

Креатинкиназа (КФК) и тропонин — маркёры повреждения скелетной и сердечной мускулатуры.

Аспартатаминотрансфераза (АСТ) и аланинаминотрансфераза (АЛТ)

— маркёры некроза клеток печени.

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) — маркер гибели эритроцитов и других клеток.

Обнаружение в крови специфических ферментов свидетельствует о

прекращении жизнедеятельности клеток в соответствующем органе.

Морфологические (анатомические) критерии

Несостоятельность внутренних мембран (митохондрий, эндоплазматической сети, лизосом) и отложения электронно-плотных депозитов (белки, соли кальция) в митохондриях, фиксируемые при электронной микроскопии,

являются неопровержимыми признаками ирреверзибельного повреждения

клетки.

Ультраструктурные изменения (ЭМ) отражают последовательную активацию гидролаз:

Ядро: агрегация и маргинация хроматина; накопление плотных депозитов → кариопикноз, → распад на фрагменты → кариорексис, → растворение →

кариолизис.

Митохондрии: набухание, снижение гранулярности матрикса, образование неправильных депозитов (кальциевых, белковых).

Эндоплазматическая сеть: набухание, фрагментация, отделение рибосом, исчезновение гранул гликогена, снижение ферментативной активности.

Лизосомы: агрегация мелких плотных гранул, просветление матрикса, разрыв мембран, что приводит к высвобождению кислотных гидролаз.

Цитоскелет (миофибриллы в кардиомиоцитах и других клетках): фрагментация миофиламентов.

Внутриклеточный матрикс: гомогенизация структуры, исчезновение органелл, образование миелиновых телец (преципитированые фосфолипиды), последующая кальцификация (образование мыл, содержащих кальций).

Потеря селективной проницаемости мембран

Активация трансмембранных протеинов-комплемента (мембранотоксичные пирогены, вирусные капсиды, перфорины) может встраиваться в мембраны и образовывать поры.

Нарушение работы ионных помп → накопление Ca² и Na в цитоплазме → активация протеаз, фосфолипаз, литических АТФаз → дальнейшее повреждение мембран и органелл.

Кислотизация цитоплазмы

Дефицит АТФ и переход к анаэробному гликолизу → накопление молочной кислоты → снижение pH → оптимальные условия для лизосомальных гидролаз → усиление ферментативного расплавления клеточных структур →

коагуляционный и колликвационный некроз.

Патологоанатомические виды некроза

Коагуляционный некроз

Основа: денатурация и коагуляция белков с образованием труднорастворимых соединений, которые длительное время не подвергаются гидролитическому расщеплению.

Развивается в тканях с высоким содержанием белков и низким содержанием жидкости, где активность гидролитических ферментов снижена (высокий pH).

.

Колликвационный (влажный) некроз

Основа: активные гидролитические процессы, приводящие к расплавлению мёртвых тканей и формированию полостей или кист.

Развивается в тканях, богатых жидкостью и гидролитическими ферментами (низкий pH создаёт оптимальные условия для лизосомальных ферментов).

Пример: очаг серого размягчения головного мозга (ишемический инфаркт).

Гангрена (gangraina — «пожар»)

Некроз тканей, соприкасающихся с внешней средой; сопровождается изменением цвета (черный, серо-бурый) из-за образования сульфида железа.

Секвестр

Участок мёртвой ткани, не подвергающийся аутолизу, не замешанный соединительной тканью и свободно расположенный среди живых тканей.

Наиболее часто образуется в костной ткани при остеомиелите; окружён секвестральной капсулой, заполненной гноем, может выходить через свищ.

В мягких тканях (участки некроза лёгкого, пролежней) обычно быстро расплавляется, но тоже может формировать секвестры.

Инфаркт (infarcire — «насыщать, набивать»)

Циркуляторный (сосудистый) некроз тканей при ишемии (обтурация артерии тромбом, эмболом, длительный спазм, функциональное перенапряжение органа при дефиците коллатерального кровообращения).

По форме

Клиновидная (в органах с магистральным типом ветвления сосудов, слабые коллатерали; селезёнка, почка, лёгкое).

Неправильная (в органах с рассыпным или смешанным типом сосудистого ветвления; миокард, головной мозг).

По цвету

Белый (селезёнка, головной мозг).

Белый с геморрагическим венчиком (сердце, почки) — геморрагический венчик формируется за счёт демаркационного воспаления по краю зоны некроза.

Красный (геморрагический) — ткань пропитана кровью (например, инфаркты лёгкого при хроническом венозном застое).

Макроскопические признаки некроза

Изменения консистенции

Колликвационный (влажный) некроз: ткани становятся мягкими,

дряблыми, расплавленными (например, миомаляция при инфаркте миокарда).

Коагуляционный (сухой) некроз: ткани плотные, сухие, слегка уплотнённые (например, мумификация в сухой гангрене).

Изменения цвета

Мёртвые ткани часто бледные, бело-жёлтые (например, очаги некроза в почках, селезёнке, миокарде при прекращении кровотока).

При пропитывании кровью — тёмно-красные или бурые очаги (например, циркуляторный, геморрагический некроз лёгких).

В очагах некроза кожи, кишечника, матки — грязно-бурый, серо-зелёный или чёрный цвет (результат распада кровяных пигментов).

Иногда очаги некроза прокрашиваются жёлчью.

При гнилостном расплавлении — характерный дурной запах.

Изменения структуры

На границе с живой тканью формируется зона демаркационного воспаления (красно-бурый венчик), связанная с расширением сосудов, полнокровием, отёком и инфильтрацией лейкоцитами.

При сухой гангрене ткани сморщиваются и уплотняются, приобретая вид «мумифицированной» конечности.

При влажной гангрене ткани набухают, издают зловонный запах, демаркация отсутствует.

На месте колликвационного некроза (особенно в головном мозге) формируется полость (киста).

При организации вокруг мёртвых тканей появляется соединительнотканная рубцовая ткань (образуется рубец, инкапсуляция, откладывается кальций —

обызвествление, иногда формируется кость — оссификация).

Запах

При гнилостном расплавлении мёртвые ткани источают неприятный запах (результат жизнедеятельности гнилостных бактерий и разложения белков).

Микроскопические признаки некроза

Изменения ядра клетки (результат активации гидролаз — рибонуклеаз и дезоксирибонуклеаз):

Кариопикноз

Сморщивание ядра, конденсация хроматина (уплотнение, гиперхромазия).

Является ранним микроскопическим признаком ирреверзибельного повреждения.

Кариорексис

Распад ядра на отдельные фрагменты (глыбки), отражает прогрессирующую активацию гидролаз.

Кариолизис

Полное растворение ядра, демаргинация и деполимеризация ДНК, образуются электронно-плотные депозитные зоны в митохондриях.

Изменения цитоплазмы

Денатурация белков

«Розовая» (увеличенная эозинофилия) цитоплазмы при окрашивании ГЭ (гематоксилин-эозин) — следствие связывания эозина с денатурированными цитоплазматическими протеинами.

Утрата базофилии (за счёт деградации РНК), что визуально создаёт «стекловидный» вид цитоплазмы.

Коагуляция цитоплазмы

Образование плотных, гомогенных включений в цитоплазме, ультраструктуры органелл погибают.

Плазморексис

Распад цитоплазмы на отдельные фрагменты (глыбки).

Плазмолизис

Гидролитическое расплавление цитоплазмы, растворение органелл и мембранных структур → образование вакуолей, как будто ткань «изъедена».

Фокальный коагуляционный некроз

Изменения затрагивают часть клетки (баллонная дистрофия → локальный коагуляционный очаг), возможна регенерация наружной мембраны после отторжения повреждённой части.

Фокальный колликвационный некроз

Баллонная дистрофия с локальным расплавлением цитоплазмы, напоминает очаги «стекловидного» вида.

Изменения стромы и межклеточного вещества

Деполимеризация гликозаминогликанов → набухание и расплавление

«межуточного вещества».

Коллагеновые волокна

Набухают, пропитываются белками плазмы (фибрином) → преобразуются в плотные гомогенные массы → распад или лизис (активация коллагеназ).

Эластические волокна

Набухают, приобретают базофилию, распадаются, расплавляются (эластолизис под действием эластаз).

Ретикулярные волокна

Часто сохраняются длительное время, затем фрагментируются и разрушаются.

Фибриноидный некроз стромы

Сходные изменения в стенках сосудов и строме органов, характерные для аллергического или иммунного некроза: пропитываются фибрином, становятся гомогенными.

Жировой некроз

Преобладают липолитические процессы: расщепление нейтральных жиров с образованием жирных кислот и мыл → образование липогранулём, реактивное воспаление (микроскопически видны фрагменты жировых клеток, фагоцитирующие клетки).

Ультраструктурные признаки (ЕМ)

Органеллы

Митохондрии: набухание, разрыв крист, деполимеризация, отложения кальция (электронно-плотные гранулы).

Эндоплазматическая сеть: набухание, фрагментация мембран, отделение рибосом, утрата гранул гликогена.

Лизосомы: агрегация плотных крупных гранул, разрыв мембран, выход гидролаз в цитозоль.

Рибосомы и полисомы: отделение, дезорганизация, падение активности ферментов.

Цитоскелет (миофибриллы): фрагментация миофиламентов, распад опорных структур клетки.

Изменения цитоплазматического матрикса: исчезновение гранул гликогена,

снижение активности цитоплазматических ферментов, гомогенизация внутренней структуры.

Образование миелиновых тельцев

Кальцификация и преципитация фосфолипидов повреждённых мембран → образование концентрических «спиралей» (миелиновых телец).

Способствуют поглощению воды и дальнейшей кальцификации некротизированных участков.

Причинно-следственные связи при некрозе

Повреждающий фактор (ишемия, токсин, травма, аллергия, инфекция) →

нарушение оксидативного фосфорилирования и дефицит АТФ → переход к анаэробному гликолизу → накопление молочной кислоты → снижение pH →