Патология митохондрий

Митохондрии являются наиболее лабильными внутриклеточными структурами. Они первыми подвергаются изменениям при гиперфункции клетки и ее повреждении.

Изменения структуры (конденсация и набухание) отражают функциональное напряжение клетки, но чаще нарастающее кислородное голодание. Эти изменения нередко обратимы, но, прогрессируя, ведут к деструкции митохондрий и гибели клетки.

Митохондриальные включения встречаются, как правило, при патологических состояниях, отражая неспецифическую реакцию митохондрий на повреждение клетки.

Размеры: гигантские митохондрии образуются за счет слияния или гипертрофии, встречаются только в патологических условиях, например, в гепатоцитах при алкоголизме.

Число: увеличение (гиперплазия) характерно для клеток с активацией специализированной функции, что имеет место при гипертрофии, пролиферации и трансформации клеток, особенно после повреждения ткани; уменьшение типично для так называемых регрессивных процессов — старения клеток, их атрофии.

Изменения крист митохондрий: пластинчатые кристы появляются при усилении активности митохондрий, деформация и агрегация крист встречаются при понижении этой активности; размеры и число крист отражают активность митохондрий.

Изменения митохондрий вначале обратимы, но, перейдя определенный предел, становятся необратимыми. Митохондрии могут фрагментироваться, подвергаться распаду и лизису, набухать, терять кристы, превращаясь в вакуоль, или накапливать различные вещества, например, гиалин при мутном набухании и гиалиновой дегенерации, ферритин, кальций, липофусцин. Митохондрии могут также менять свою локализацию, скапливаясь по периферии цитоплазмы или вокруг ядра клетки.

Патология митохондрий приводит либо к значительному уменьшению аэробного окисления в клетках, либо к разобщению процессов окисления и фосфорилирования. Во всех случаях отмечается дефицит макроэргических соединений, необходимых для осуществления всех энергозависимых процессов в клетках.

Патология лизосом

Лизосомы не только «органы» внутриклеточного пищеварения, но и «убийцы» клетки. Они причастны как к фагоцитозу, так и к аутофагии. Физиологическая и патологическая активность лизосом зависит: от состояния мембран лизосом; активности их ферментов. Поэтому повреждения клетки, к которым причастны лизосомы, возникают либо при дестабилизации лизосомных мембран, либо при лизосомальной ферментопатии, ведущей к накоплению в клетке ряда исходных или промежуточных продуктов обмена. Патология мембран лизосом может определять и патологию фагоцитоза.

Усиление процессов распада наблюдается во время внутриклеточного переваривания собственных или поглощенных чужеродных веществ и активации лизосомальных ферментов. При этом процессы распада могут становиться неуправляемыми, происходит тяжелое повреждение внутриклеточных структур и гибель клетки.

Патология клетки как нарушение ЦПМ Каждый патологический процесс возникает и развивается с обязательным повреждением клеток. Патологические изменения, возникающие на уровне органа или системы, основываются на изменениях в клетках, искажении или потере их функции, а зачастую и самих клеток. Общими закономерностями реакцией клеток эукариотов на повреждения являются типовые нарушения структуры и функции цитоплазматической мембраны и мембран субклеточных структур. Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) состоит на 60-80 % из белка, 20-40 % - липидов и 1-5 % - из углеводов. ЦПМ отделяет внутреннее содержимое клетки от окружающей ее среды, обеспечивает межклеточные взаимодействия, поддерживая структуры органа, обеспечивает постоянство внутренней среды за счет переноса ионов и питательных субстратов, осуществляет рецепцию восприятия действия гормонов в биологически активной среды. Различают структурные белки, регулирующие пассивную диффузию ионов, белки-ферменты (например, при распаде АТФ фермент Na-r-АТФаза 2 иона К, тем самым обеспечивая электролитный баланс), белки-рецепторы, которые рецептируют действие гормонов. Липиды ЦПМ на 55 % состоят из фосфолипидов и 45 % - из холестерина. В норме отношение холестерина к фосфолипидам составляет 0,9. Липиды обеспечивают подвижность и проницаемость мембран. Фосфолипиды регулируют ферментативную активность мембран, обеспечивая пространственную ориентацию белков-ферментов.

Нарушения структуры и функций ЦПМ Нарушение наружной клеточной мембраны может проявляться в виде ее повреждения. При этом внутриклеточное содержимое устремляется наружу, а внеклеточная жидкость внутрь. Вследствие этого объем клетки увеличивается, мембрана разрывается, происходит гибель клетки - цитолиз. Под влиянием солей тяжелых металлов возникает избирательная инактивация субгидрильных, карбоксильных групп, образуются ионопроницаемые каналы в мембране, что приводит к нарушению проницаемости клеточной мембраны, нарушению электролитного состава клетки, метаболизма в ней, нарушению специфических функций, что особенно важно для выполняющих проводящую и сократительную функции тканей. В организме внутриклеточное содержание калия в некоторых тканях во много раз превышает его концентрацию во внеклеточной жидкости, и концентрация внеклеточного натрия намного превышает его содержание внутри клетки. При повреждении клетка теряет калий и накапливает натрий, что приводит к увеличению содержания воды в ней, набуханию и отеку. Функциональные последствия нарушения ЦПМ при повреждении ее белковых компонентов: а) при изменении структуры стромальных белков увеличивается пассивная проницаемость по осмотическому градиенту, что приводит к деполяризации клеток; б) при повреждении белки-рецепторы перестают узнаваться гормонами и биологически активными веществами. Клетка выходит из-под гуморальных и гормональных влияний; в) многие микроорганизмы (вирус гриппа, холерные вибрионы) выделяют фермент нейраминидазу, который вызывает обнажение структурных элементов мембраны клетки, обладающих антигенными свойствами, индуцируя развитие аутоиммунных заболеваний. Под влиянием канцерогенов происходит перераспределение полярных головок липидов в липидном бислое. Они концентрируются на поверхности клеток, при этом нарастает Z-потенциал мембраны, нарушается контактное взаимодействие клеток, клетки отрываются, и происходит метастазирование клеток.

Функции митохондрий Источником энергии, получаемой клеткой, служат потребляемые питательные вещества, при превращении которых в процессе окислительно-восстановительных реакций освобождается энергия. Часть энергии рассеивается в виде тепла, а остальная накапливается в макроэнергетических соединениях и затем расходуется клеткой для различных целей. Основным местом образования энергии в клетке служат митохондрии.

Билет№11(2)

Уровни изучения патологических процессов: a)организменный б)органный в)тканевой г)клеточный д)ультраструктурный е) молекулярный

Объекты и методы исследования: Живой человек - биопсия — прижизненное морфологическое исследование Виды биопсии: 1)пункционная 2)эксцизионная 3)инцизионная 4)аспирационная а) диагностическая б) операционная цитобиопсия (экспресс-диагностика) Мертвый человек - аутопсия - вскрытие умершего человека Цели аутопсии: экспертиза правильности диагноза и лечения установление причины смерти проведение научных исследований обучение студентов и врачей Животные - эксперимент - фактически относится к патологической физиологии Патологическая анатомия является фундаментов всех клинических дисциплин, она разрабатывает и изучает не только морфологическую основу клинического диагноза, но и является теорией медицины в целом.