Опыт 3. Нарушение гистогематическмх барьеров при острой алкогольной интоксикации

Двух крыс-самцов наркотизируют внутрибрюшинным введением 2% раствора гексенала

<0.3—0.5 мл на 100 г массы), фиксируют за конечности на операционных столиках на спине. Затем у обеих крыс делают разрез на коже бедра, отпрепаровывают бедренную вену (можно сре­динным разрезом на шее обнажить и затем отпрепаровать яремную вену). Одной крысе внутри­венно медленно вводят 2 мл 20—25% спиртового раствора синей краски Эванса (из расчета 3—5 г алкоголя на кг массы), второй крысе — 2 мл водного раствора этой же краски. Через 30—40 мин вскрывают обеих крыс, выделяют печень, легкие, семенники, щитовидную железу, голо­вной мозг, обнажают слизистую оболочку полости рта. Сравнивают окраску, обращая внимание на окраску органов, имеющих специализированные барьеры (мозг, семенники), а также избира­тельную проницаемость слизистой оболочки полости рта; делают выводы.

Нарушение проницаемости гистогематических барьеров можно моделировать внутривен­ным введением кислоты (снижение рН крови до 6,6).

Тема 4. Патофизиология острого повреждения клетки

Каждый патологический процесс возникает и развивается с повреждением клетки. Патоло­гические изменения на тканевом, органном и системном уровнях определяются в значительной мере изменениями в клетках, нарушениями их функций. Повреждение клеток является осно­вой развития патологии на всех уровнях интеграции организма. Любой патологический про­цесс начинается с повреждения одного из компонентов клетки, чаще ее мембранной структуры. Разнообразные патогенные факторы, особенно обладающие выраженными цитопатогенными свойствами (то есть способностью хорошо проникать в клетку, ингибировать ферменты, кон­центрироваться в определенных тканях организма, вызывать цепные химические реакции в клетке и т.д.) в зависимости от характера действующего фактора и вида клеток приводят к воз­никновению специфических и неспецифических повреждений. Повреждения особенно четко выражены при действии специфических цитопатогенных факторов (остеотропные радиоактив­ные вещества, четыреххлористый углерод, ртутьте соединения и др.). Специфические повреж­дения определяются особенностями действия цитопатогенного агента на структуры и функции клеток. Например, при химическом токсическом повреждении — ингибирование клеточных ферментов или групп ферментов, подавление активности цитохромоксидазы — цианидами, холинэстеразы — фосфорорганическими соединениями, пируватоксидазной системы — препара­тами мышьяка.

Для механического повреждения таким специфическим нарушением будет нарушение целос­тности структуры клетки, субклеточных и межклеточных структур. Для термического повреж­дения специфическим его выражением является денатурация и коагуляция белковых структур клетки. При радиационной травме — образование активных радикалов в поврежденных клетках с последующим нарушением окислительных и других биохимических процессов.

Специфические повреждения клеток развиваются параллельно с неспецифическими стан­дартными проявлениями повреждения, которые не зависят от вида патогенного агента. В неко­торых случаях неспецифические изменения могут предшествовать специфическим.

К неспецифическим проявлениям острого повреждения клеток относятся: денатурация белков, нарушение проницаемости и транспортной функции цитоплазматической мембраны, повреждение рецепторно-регуляторного аппарата, нарушения окислительных процессов и ме­таболизма, физико-химических констант, изменения функции органелл и ядерного аппарата, увеличение сорбционных свойств, образование медиаторов повреждения, функциональные из­менения клеток и др.

Нарушение окислительных процессов вызывает активацию гликолиза и приводит к недоста­точности энергетического обеспечения клетки и всех энергозависимых процессов. Особенно страдает деятельность мембранных насосов, проницаемость мембранной системы клетки. Как следствие нарушения проницаемости изменяется ионный состав клеток и межклеточной сре­ды: клетки теряют ионы калия, происходит накопление натрия, воды, увеличение содержания в клетке кальция, нарушаются внутриклеточные градиенты калия и других осмотически активных вешеств. Это приводит к снижению электрического потенциала цитоплазматической мембра­ны (гипополяризация вплоть до деполяризации) и нарушению возбудимости и функции клет-

ки. Вследствие повышения осмотического давления и проницаемости развивается отек клетки; В результате активизации анаэробных процессов, изменения активности ферментных систем

и метаболических нарушений в клетке накапливаются водородные ионы. Развивается ацидоз (ацидоз повреждения)» что в еше большей степени нарушает водно-электролитный обмен, мем­бранную проницаемость и другие процессы в клетке.

Важным показателем повреждения клетки является нарушение клеточных органелл — мито­хондрий, лизосом» рибосом, эндоплазматического ретикулума.

Набухание, отек митохондрий, дезорганизация их структур и распад сопровождаются нару­шением окислительно-восстановительных процессов в клетке, недостаточностью макроэрги-ческих соединений (АТФ и др.). Лабилизация и повреждение лизосом приводит к освобождению и выходу в цитоплазму большого количества лизосомальных ферментов (протеолитических, липалитических, амилолитических), вызывающих дальнейшее повреждение и разрушение кле­точных структур, вплоть до аутолиза поврежденных клеток. При остром повреждении клетки происходит разрушение элементов эндоплазматического ретикулума (цистерн, трубочек, пу­зырьков), уменьшается число рибосом, расположенных на его мембранах. В результате страдают процессы обезвреживания различных токсических факторов, нарушается и снижается синтез ферментов, белков.

Повышение сорбционных свойств поврежденных клеток, связанное с изменением проница­емости мембран и изменением коллоидной структуры белков, особенно четко проявляется на тканевом (органном) уровне. Поэтому, используя свойства поврежденных тканей сорбировать красители, в стоматологии применяют метод прижизненной окраски тканей in vivo для опреде*-ления зон поражения при диагностике заболеваний слизистой оболочки полости рта (лейкоп­лакия, красный плоский лишай и др.). Метод прижизненной окраски применяется также для диагностики ранних стадий кариеса зубов.

Функциональные нарушения при повреждении клетки зависят в значительной мере от сте­пени разрушения клеточных органелл. При незначительном их повреждении функция клетки может не нарушаться, т. к. сохранившаяся масса ультраструктур способна обеспечить функцию на достаточном уровне. В тех случаях, когда повреждение клетки более значительно, включает­ся система ее компенсаторно-приспособительных реакций, направленных на ликвидацию этих нарушений. Структурно это выражается в интенсификации воспроизведения специфических органелл клетки. При относительно кратковременном действии патогенного фактора и неглу­боких структурных изменениях клетки, строение и функция ее быстро восстанавливаются за счет внутриклеточной репаративной регенерации. Если же патогенное воздействие оказывается достаточно сильным, могут наступить некротические изменения части клетки (парциальный некроз) или тотальное необратимое повреждение клетки.

Занятие. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ОСТРОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК

Цель занятия: наблюдать функциональные проявления острого повреждения клетки.

Опыт 1. Дегрануляция тучных клеток капсулы слюнной железы при повреждении

А

Крысу наркотизируют внутрибрюшинным введением 2% раствора гексенала (0,3—0,5 мл на

100 г массы), фиксируют за конечности на операционном столике на спине, голову закрепляют при помощи лигатуры, за верхние резцы. Делают срединный разрез на шее и отпрепаровыва-ют подчелюстные железы. Под капсулу одной железы вводят 0,5 мл дистиллированной воды или \% раствора соляной кислоты — (опыт), под капсулу другой — 0,5 мл физиологического раствора (контроль). Через 1—2 мин отрезают кусочки отслоившихся капсул, помещают их на предметное стекло в 0,1% раствор нейтрального красного. Через 5 мин при помощи фильтро­вальной бумаги удаляют краситель, добавляют 1—2 капли физиологического раствора и накры­вают препараты покровными стеклами. Рассматривают препараты капсул слюнных желез под малым увеличением микроскопа (об. X 8), находят тучные клетки, которые преимущественно располагаются около микрососудов. Обращают особое внимание на состояние тучных клеток - интактные или дегранулированные. В препаратах сосчитывают по 25—50 тучных клеток; вы­числяют в процентах количество дегранулированных и интактных клеток в опыте и контроле (рис. 6). Зарисовывают тучные клетки, анализируют результаты и делают выводы.

Опыт 2. Повышение сорбционных свойств поврежденных клеток

Лягушку обездвиживают разрушением спинного мозга, помещают на дощечку, вскрывают грудную полость и берут шприцом из сердца 0,3—0,5 мл крови в градуированную пробирку с 1—2 каплями антикоагулянта (3,8% цитрат натрия). Кровь разводят в 10 раз физиологическим раствором и приливают 3—5 мл 0,05% раствора метиленовой (или трипановой) сини. Отливают в другую пробирку половину полученной смеси и добавляют в нее 5 капель 1—2% соляной кис­лоты. Через 4 мин пастеровской пипеткой наносят по капле смеси из каждой пробирки в камеру Горяева и рассматривают под микроскопом. Вследствие повышения сорбционных свойств ядра поврежденных клеток окрашиваются в синий цвет. Сосчитывают по 100 клеток и вычисляют количество поврежденных клеток (в процентах) в контроле и опыте. Зарисовывают, анализируют результаты и делают выводы.

Опыт 3» Нарушение функций ресничек мерцательного эпителия слизистой оболочки

Лягушку обездвиживают разрушением спинного мозга, отрезают нижнюю челюсть, живот­ное фиксируют на препаровальной дощечке на спине. На слизистую оболочку неба помещают волоконце шелковой нити и в течение 2—3 мин наблюдают за его перемещением к пищеводу, что происходит за счет направленных движений ресничек мерцательного эпителия.

Затем слизистую неба смазывают \ —2% раствора соляной кислоты и через несколько минут вновь помещают волоконце шелковой нити. После повреждения слизистой оболочки кислотой перемещения нити не происходит в результате прекращения движения ресничек мерцательного эпителия.

Опыт 4. Сорбционные свойства поврежденной ткани

У обездвиженной лягушки выделяют обе икроножные мышцы, одну из них повреждают (пла­менем, 96% спиртом или эфиром). Обе мышцы помещают в бюксы с 5 мл 0,02% раствора ней­трального красного и инкубируют в течение 30 мин при температуре 370С. Извлекают мышцы, промывают водой, обсушивают фильтровальной бумагой, сравнивают окраску поврежденной й интактной мышц, делают выводы.

Опыт 5. Сорбционные свойства тканей зуба при повреждении

Крысу наркотизируют внутрибрюшинным введением 2% раствора гексенала, фиксируют за конечности на операционном столике, и, открыв рот, обнажают резцы. При помощи борма­шины или напильничка повреждают эмаль одного нижнего резца, второй служит контролем. На резцы наносят 1% раствор метиленовой сини, через 3—5 мин краску смывают и отмечают прокрашивание поврежденного участка зуба.

Зарисовывают и делают выводы.