4.Различают два механизма гибели клеток

а. Некроз и аутолиз

Некроз (от греч. necros – мертвый) – гибель клеток, сопровождающаяся необратимым прекращением их жизнедеятельности. Некроз нередко является завершающим этапом дистрофий, дисплазий, а также следствием прямого действия повреждающих факторов значительной силы. По механизму действия фактора вызвавшего некроз выделяют прямой некроз, который возникает при непосредственном действии на ткань причины, вызывающей ее гибель и непрямой некроз, когда причина гибели ткани связана с нарушением фукции сосудов, нервов или аллергическими реакциями.

По причине различают следущие некрозы

1. Травматический

2. Токсический

3. Трофоневротический

4. Аллергический

5. Сосудистый

Изменения, предшествующие некрозу, называют некробиозом или патобиозом. Примерами патобиоза могут служить процессы омертвения тканей при нейротрофических расстройствах в результате денервации тканей вследствие длительной венозной гиперемии или ишемии.

Большинство погибших клеток подвергаются аутолизу, т.е. саморазрушению структур. Основным механизмом аутолиза является гидролиз компонентов клеток и межклеточного вещества под влиянием ферментов лизосом. Этому способствует развитие ацидоза в поврежденных клетках. В процессе лизиса поврежденных клеток могут принимать участие и другие клетки – фагоциты, а также микроорганизмы. В отличие от аутолитического механизма последний называют гетеролитическим. 

Таким образом, лизис некротизированных клеток (некролиз) может обеспечиваться ауто- и гетеролитическими процессами, в которых принимают участие ферменты и другие факторы как погибших, так и контактирующих с ними живых клеток.

.

б. Апоптоз является активным энергозависимым процессом. При этом вначале, за счет активации нуклеаз, происходит пикноз и фраг­ментация ядра с последующим выбросом его из клетки и вторичным отмиранием цитоплазмы. Апоптоз наблюдается при терминальной дифференцировке клеток, лучевом поражении, хронической гипоксии, действии Т-лимфоцитов-киллеров. Он связан с генетически детерми­нированной программой гибели клеток. Апаптоз как физиологический процесс протекает непрерывно на протяжении жизни человека и биологический смысл его заключается в поддержании постоянства клеток и тканей организма, т.е. тканевого гомеостаза. Этот важный физиологический процесс позволяет организму сохранять функции своих структур на определенном уровне. Апоптоз является механизмом генетического контроля клеток организма т.е. клетки с генетическими ошибками уничтожаются. С помощью апатоза происходит инволюция ряда органов и тканей после завершения ими своих физиологических функции (инволюция вилочковой железы, атрофия органов при старении человека итд). Вместе с тем апаптоз может развиться в условиях патологии, когда повреждающие факторы действуют на гены, контролирующие включение программы апатоза. Эти факторы представляют собой цитокины факторы роста, гормоны, которые активируются при заболеваниях и действуют на молекулярном уровне.

Например, в онкологии пытаются стимулировать апоптоз в опухолях чтобы вызвать их распад.

Отличие апатоза от некроза

1. Апатоз физиологический вид смерти, некроз возникает в условиях патолгии.

2. Апаптоз гентически запрограммирован, некроз развивается под воздействием повреждающих факторов и не связан с геномом клетки.

3. Апатоз распространяется только на отдельные клетки, некроз развивается на территории ткани или органа.

4. Апатоз не сопровождается дистрофическими изменениями клеток, некрозу предшествует дистрофия.

5. Апатоз не сопровождается воспалением, вокруг некроза обязательно развивается воспалительная реакция.

6. Апатоз заканчивается фагоцитозом, некроз аутолизом погибшей ткани.

7. После апоптоза восстанавливаются клетки аналогичные погибшим, на месте некроза расрастается соединительная ткань.

8. Апатоз не сопровождается активацией внутриклеточных гидролитических ферментов, некроз развивается с помощью гидролаз.

9. Апатоз не имеет клинических проявлений, некроз сопровождается выраженной клинической симптоматикой.

ПРОЯВЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК

Любое повреждение клетки вызывает в ней комплекс специфических и неспецифических изменений, выявляемых различными методами: биохимическими, физико-химическими, морфологическими и др.

Под специфическими понимают а) изменения свойств клеток, характерные для данного фактора при действии его на различные клетки (пример : осмотическое давление повышение которого в клетке сопровождается ее гипергидратацией и нарушением целостности мембраны или повышение содержания в крови альдостерона ведет к накоплению в клетке натрия)

б) действие различных повреждающих факторов на определенные виды клеток вызывает специфические для этих клеток (пример под влиянием разнообразных физических, химических, биологических патогенных факторов на мышечные элементы сопровождается развитием контрактуры, на эритроциты их гемолизом)

Повреждение клетки всегда сопровождается комплексом и неспецифических, стереотипных, стандартных изменений в них. К числу часто встречающихся неспецифических проявлений альтерации клеток относятся ацидоз, чрезмерная активация свободнорадикальных и перекисных реакций, денатурация молекул белка, повышение проницаемости клеточных мембран, дисбаланс ионов и жидкости, изменение параметров мембранного потенциала, повышение сорбционных свойств клеток.

Выявляя спектр и степень выраженности специфических и неспецифических изменений можно судить о силе действия и характере повреждений. Например, определяя активность специфичного для миокарда фермента КФК-МВ и миоглобин, а также сопоставляя их в динамике с неспецифическими показателями как ионы калия, изменения на ЭКГ можно судить о степени и объеме повреждения сердца при инфаркте.

АДАПТАЦИЯ КЛЕТОК ПРИ ИХ ПОВРЕЖДЕНИИ

Действие на клетку патогенных факторов сопровождается активацией (или включением) реакций, направленных на устранение либо уменьшение степени повреждения и его последствий. Различают внутриклеточные (реализуются поврежденными клетками) и межклеточные (реализуются неповрежденными клетками) адаптивные механизмы

Внутриклеточные адаптивные механизмы при повреждении:

1. Компенсация нарушений энергетического обеспечения клеток:

1) интенсификация ресинтеза АТФ в процессе гликолиза, а также тканевого дыхания в неповрежденных митохондриях,

2) активация механизмов транспорта энергии АТФ,

3) активация механизмов утилизации энергии АТФ.

2. Защита мембран и ферментов клеток:

1) повышение активности факторов системы антиоксидантной защиты,

2) активация буферных систем,

3) повышение активности ферментов детоксикации микросом,

4) активация механизмов репарации компонентов мембран и ферментов.

3. Уменьшение степени или устранение дисбаланса ионов и жидкости в клетках:

1) снижение степени нарушения энергообеспечения;

2) снижение степени повреждения мембран и ферментов;

3) активация буферных систем.

4. Устранение нарушений генетической программы клеток:

1) устранение разрывов в нитях ДНК;

2) ликвидация (блокада) измененных участков ДНК;

3) синтез нормального фрагмента ДНК вместо поврежденного или утраченного.

5. Компенсация расстройств механизмов регуляции внутриклеточных процессов:

1) изменение числа «функционирующих» рецепторов клетки;

2) изменение сродства рецепторов клетки к регулирующим факторам;

3) изменение активности аденилат- и(или) гуанилатциклазной систем, других «посреднических»систем;

4) изменение активности и содержания внутриклеточных регуляторов метаболизма (ферментов, катионов и др.).

6. Снижение функциональной активности клеток, свести к минимуму энергетические затраты на выполнение специфических функций.

1) образование клеткой простогландинов и блокада ими В-адренорецепторов

2) ингибирование аденилатциклазы и повышение активности фосфодиастеразы, разрушающей ц-АМФ

3)образование аденозина –естественного блокатора кальциевых каналов.

7. Регенерация.

8. Гипертрофия.

9. Гиперплазия.

Для межклеточных механизмов адаптации к повреждению характерно взаимодействие клеток друг с другом. Такое взаимодействие осуществляется несколькими путями. Это а) обмен метаболитами, ионами, цитокинами

б) реакция системы ИБН

в) изменение лимфо и кровообращения

г) эндокринные влияния

д) нервные воздействия

Пример при гипоксии рефлекторно стимулируется дыхательный центр, что увеличивает альвеолярную вентиляцию и устраняет гипоксию или при ишемии увеличивается приток крови по коллатералям.

Механизмы долговременной адаптации клетки к патогенному фактору (по Ф.З. Меерсону).

1 – мобилизация функциональной системы, специфически ответственной за адаптацию к данному конкретному фактору;

2 – неспецифическая активация стресс-реализующих систем;

3 – сопряженное усиление физиологической функции и генетического аппарата клетки: усиление синтеза нуклеиновых кислот и белков, образующих ключевые структуры клетки;

4 – формирование системного структурного следа адаптации.

Феномен адаптационной стабилизации структур (ФАСС) – проявляется повышенной устойчивостью клеточных структур к повреждению у ранее адаптированных организмов. Важную роль в развитии ФАСС играют т.н. стресс-белки («белки теплового шока»), которые предотвращают денатурацию белков мембраны. К системам клеточной защиты также можно отнести восстановленный глутатион, естественные структурные антиоксиданты: витамин Е и холестерин.

Регенерация

Физиологическая регенерация – замена износившихся структур новыми в течение жизни.

Репаративная регенерация – восстановление того или иного объема погибшей ткани, после прекращения действия патогенного фактора. Может быть полной и неполной. При полной регенерации дефект ткани замещается аналогичной тканью. Характерна для клеточного типа замещения утраченной ткани в костном мозге, эпителий кожи и слизистой оболочки. Неполная регенерация характерна для тканей с внутриклеточной регенерацией (сердце, ЦНС), где образующийся в результате некроза дефект замещается соединительной тканью.

Патологическая регенерация—восстановление тканей в условиях продолжающего действия патогенного фактора (микробных, токсических, лучевых)