16 Барометрическое давление.

Патологические изменения, возникающие при понижении атмосферного давления обусловлены уменьшением парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе и понижение атмосферного давления. Комплекс явлений связанных со снижением атмосферного давления, называется синдромом декомпрессии. При снижении атмосферного давления газы, находящиеся внутри организма, расширяются, понижается их растворимость в жидкой среде, точка кипения крови и других жидкостей понижается до такой степени, что они могут закипеть при температуре тела. При быстром перепаде атмосферного давления развивается синдром взрывной декомпрессии. В его развитии имеет значение баротравма легких, сердца и крупных сосудов вследствие внутрилегочного давления. Взрыв альвеол и сосудов легкого приводит к проникновению газовых пузырьков в кровеносную систему. Действие повышенного атмосферного давления: В условиях гипербарии человек дышит воздухом или другими газовыми смесями под повышенным давлением, в результате чего в крови и тканях организма растворяется дополнительное количество газов. При дыхании сжатым воздухом наибольшее значение имеет азот. Количество азота может увеличиться в несколько раз, более всего в органах богатыми жирами. Поэтому поражается нервная система больше.Сначала эйфория, потом явления наркоза и интосикации. Избыток кислорода действует токсически. Сначала развивается реакция, направленная на поддрежания оптимального кислородного режима в ткани головного мозга и ограничение чрезмерного повышения концентрации кислорода в нем. В формировании этих защитных реакций имеет значение снижение возбудимости хеморецепторов кровеносного русла, в результате чего урежается дыхание и пульс. Уменьшается оббьем циркулирующей крови, сужаются сосуды головного мозга. В дальнейшем может возникнуть «удушение тканей, связанное с тем, что молекула гемоглобина оказывается блокированной кислородом и теряет способность выводить углекислоту. Объясняется это тем, что в первую очередь ткани используют тот кислород, который физически растворен в плазме; это способствует диссоциации оксигемоглобина. Под повышенным давлением увеличивается содержание растворимого в крови кислорода. При токсическом действии кислорода в высокой концентрации имеет место образование свободных радикалов и перекисных соединений с сильными окислительными свойствами и поражающим действием на ДНК и тканевые ферменты. При возвращении человека в условия нормального атмосферного давления наблюдается выведение избыточного количества растворенных газов через кровь и легкие. Декомпрессию следует проводить медленно. В противном случае пузырьки воздуха, задерживаясь в крови и тканях, могут закупоривать кровеносные сосуды, оказывать давление на клетки, раздражать рецепторы.

17 Патогенное действие ионизирующего излучения.

Физико-химические и биохимические нарушения. Энергия ионизирующего излучения превышает энергию внутримолекулярных и внутриатомных связей. Поглощаясь макромолекулой, она может мигрировать по молекуле, реализуясь в наиболее уязвимых местах. Результатом являются ионизация, возбуждение, разрыв наименее прочных связей, отрыв радикалов. Это прямое действие радиации. Первичной мишенью могут стать высокомолекулярные соединения (Белки, липиды, ферменты, нуклеиновые кислоты). Из всех первичных радиохимических превращений наибольшее значение имеет ионизация молекул воды, в результате ионизации молекулы воды образуются свободные радикалы, которые вступают во взаимодействие с возбужденной молекулой воды, кислородом тканей и дополнительно образует перекись водорода, радикал гидропероксида, атомарный кислород. Далее осуществляется перехват энергии свободных радикалов наиболее активными восстановителями. Продукты радиолиза воды обладают очень высокой биохимической активность и способны вызвать реакцию окисления по любым связям, в том числе и устойчивым при обычных окислительно-восстановительных превращениях. Свободные радикалы способны изменять химическое строение ДНК. При облучении растворов нуклеиновых кислот наблюдается радиационное химическое окисление пиримидиновых и дезаминирование пуриновых оснований. Окислению подвергаются ненасыщенные жирные кислоты и фенолы, в результате чего образуются липидные и хиноновыерадиотоксины. Таким образом, первичные радиохимические реакции заключаются в прямом и опосредованном повреждении важнейших компонентов клетки –нуклеиновых кислот, белков, ферментов. В дальнейшем бурно изменяютмя ферментативные рекции – усиливается ферментативный распад белков и нуклиновых кислот, снижается синтез ДНК, нарушается биосинтез белков и ферментов.

Нарушение биологических процессов в тканях: повреждаются все органоиды клетки. Ионизирующее излучение повреждает внутриклеточные мембраны – мембраны ядра, митохондрий, лизосом, эндоплазматического ретикулума. Из поврежденных лизосом высвобождается рибонуклеаза, дезоксирибонуклаза, катепепсины, обладающие повреждающим действием на нуклеиновые кислоты, цитоплазматические и ядерные белки. В мембранах митохондрий нарушается окислительное фосфолирирование. Нарушается энергетический обмен клетки – одна из наиболее вероятных причин остановки синтеза нуклеиновых кислот и ядерных белков, торможение митоза. Повреждение ядра, торможение деления или гибель клеток, являются результатом повреждения генетического аппарата, нарушения энергетического обмена клетки при повреждении митохондрий и освобождения литических ферментов из поврежденных лизосом.

Нарушения функций организма: При облучении смертельными дозами преобладает интерфазная гибель клеток, и смерть наступает в ближайшие минуты после облучения. Наиболее характерно нарушение кроветворения и системы крови. Отмечается уменьшения числа всех форменных элементов крови, а также функциональная их неполноценность. В первые часы после облучения - лимфопения, позднее – недостаток гранулоцитов, тромбоцитов и позднее эритроцитов. Снижается иммунная реактивность. Активность фагоцитоза понижена, образование антител угнетено или полностью подавлено. Характерный признак лучевой болезни –геморрагический синдром. Нарушение структуры сосудистой стенки приводит к функциональной неполноценности сосудов. Нарушается нервно-рефлекторная деятельность. Нервные рецепторы подвергаются раздражению продуктами радиолиза и распада тканей. Импульсы поступают в измененные непосредственным облучением нервные центры, нарушая их функциональное состояние. Угнетается функция эндокринных желез.

18 Реактивность организма. Реактивность организма — это его способность адекватно реагировать на изменяющиеся условия внешней и внутренней среды. Реактивность включает в себя весь набор доступных организму адаптивных ответов, в том числе все унаследованные нормы реакции, а также ненаследуемые программы, связанные с индивидуальным онтогенетическим опытом и сохраняемые иммунологической памятью и нейропамятью. Так, лихорадка — это ответ на пирогены, который существует у млекопитающих, но отсутствует в спектре реактивности рыб.

РЕАКТИВНОСТЬ И РЕЗИСТЕНТНОСТЬ Реактивность организма тесно связана с его резистентностью. Резистентность — это количественное понятие, отражающее степень, устойчивости организма к тому или иному конкретному патогенному фактору. Резистентность может быть измерена в каждом отдельном случае (например, дозой токсина, вызывающей смерть животного при отравлении). Резистентность не может быть универсальной из-за различий в природе патогенных факторов. Например, поскольку гипоксия встречается при множестве различных болезней и сопровождает острую гибель организма всегда, независимо от причин этой гибели; стресс, как фактор, повышающий резистентность к острой гипоксии будет неспецифически адаптировать организм к крайне широкому кругу разнообразных влияний. Резистентность включает факторы пассивной переносимости (Г. Селье (1974) говорил, что приспособляемость — главная отличительная черта жизни, достигаемая в более или менее оптимальном соотношении двух типов ответов. Реакции, обеспечивающие активную защиту, борьбу, атаку повреждающего агента или нейтрализацию причинного фактора нарушений он назвал кататоксическими. Ответы, аключающиеся в создании «состояния пассивного терпения, мирного сосуществования с вторгшимися факторами», отграничения или бегства от них получили наименование синтоксических. ататоксические и синтоксические реакции входят в структуру любого адаптивного процесса. Так, при воспалении имеются и фагоцитоз, и осумковывание. Понятия реактивности и резистентности не тождественны. Высокая резистентность не равнозначна выраженной реактивности. Она иногда связана с сильной реакцией, а иногда обеспечивается пониженным реагированием.

Но бывает и наоборот — чем ниже реактивные ответы, тем выше резистентность. Это положение иллюстрируется следующими примерами. Во время зимней спячки у сусликов и других животных, выделяющих дерморфин и аналогичные опиоидные пептиды, тормозящие реакции гипоталамо-гипофизарной системы и мозга, многие проявления реактивности, явно изменены в сторону торможения. Но при этом резистентность к самым различным воздействиям (гипоксии, гиперкапнии, гипотермии, инфекциям, отравлениям) резко повышается. Все эти факты доказывают, что порой высокая резистентность достигается при гипергических формах и способах реагирования, а гиперергическое реагирование оказывается для организма невыгодным (как при аллергических реакциях). Причиной этого является несовершенная природа механизмов реактивности, которые лишь относительно целесообразны и обладают потенциальной патогенностью (подробнее см. выше раздел: «Проблема соотношения повреждения и защиты в патологии»). Это далеко не так, и можно встретить немало ситуаций, когда закономерное изменение реактивности (на основе генетической программы и онтогенетического опыта) ведет к гибели организма: привыкание наркоманов к наркотикам, синдром внезапной смерти, анафилактический шок и т.п. Причины этого, названные выше (стереотипность компенсаторно-приспособительных реакций, применение острых механизмов в хроническом режиме, контроль результата реакции по непосредственному, а не по отдаленному эффекту) необходимо дополнить еще одним соображением, вытекающим из многоуровневого характера организма и его реактивности.

Многие защитные реакции мало зависят от центральных механизмов, интегрирующих реактивность. Будучи адаптивными для суборганизменных уровней структурной организации, для организма как целого они патогенны. Действие медиаторов воспаления в пределах очага может быть саногенным, а при системном их распространении — губительным. В связи с этим адекватность механизмов реактивности понимается нами не как абсолютная целесообразность, а как относительное соответствие ответов стимулам или как дискретная избирательность, при которой определенные элементарные реакции относительно специфично вызываются теми или иными патогенными факторами. Итак, реактивность — общее выражение всего дискретного спектра ответов, присущих организму, а резистентность — «конкретное выражение процессов реактивности как защитного, приспособительного акта» ВИДЫ ЕАКТИВНОСТИ Выделяют видовую, групповую и индивидуальную реактивность. Видовая или биологическая реактивность это совокупность защитно-приспособительных реакций, присущих животным данного вида и обнаруживаемых под влиянием обычных, адекватных раздражителей. Так как эволюционное формирование новых видов является результатом отбора механизмов реактивности, повышающих резистентность к условиям обитания, то видовая реактивность рассматривается, как наиболее общая, первичная. Примерами видовой реактивности служат наследственный Видовая реактивность существует в форме общей основы варьирующих индивидуальных реактивностей. У существ, обладающих половым размножением, критерием принадлежности данной индивидуальной реактивности к конкретной видовой служит наличие в ее спектре реакции плодотворения в ответ на воздействие гаметы противоположного пола. Индивидуальная реактивность зависит, прежде всего, от наследственности. Однако, реактивность — не синоним аследственности, поскольку оперирует не генами, а реактонами, а реактон, как уже отмечалось выше — своего рода функциональный фен. Более подробно вопрос о роли наследственности в патологии обсужден ниже в специальной главе («Дефекты клеточных программ как основа патологических процессов»).

19 Значение возраста и пола в определении реактивности.

19 Теория катастроф — это универсальный метод исследования качественных переходов В свете теории катастроф реактивность выглядит как индивидуальный внутренний механизм выбора системой того или иного пути в пространстве адаптивных состояний.

ВЛИЯНИЕ ПОЛА НА РЕАКТИВНОСТЬ

Так как пол — наследственный признак, то половая детерминация реактивности может рассматриваться как производная от ее наследственной обусловленности.Половая зависимость реактивности проявляется во многих феноменах. Например, самки у теплокровных более устойчивы к кровопотере, механической травме, а самцы — к ряду токсинов. У человека множество болезней (аутоиммунная патология, железодефицитные анемии, холецистит и панкреатит) поражает женщин намного чаще, чем мужчин. У мужчин реакции отличаются большим индивидуальным разнообразием и более широким диапазоном. В то же время, женская реактивность, при более узкой норме реакции, обеспечивает большую жизнестойкость по [66] отношению к множеству естественных экзогенных факторов. В связи с этим, клиника основных соматических и инфекционных болезней у женщин характеризуется меньшим разбросом симптомов и большим процентом типичных форм, а у мужчин — большим полиморфизмом, наличием как стертых, бессимптомных, так и крайне тяжелых случаев одной и той же болезни. Как результат, общая смертность мужчин во всех возрастах выше женской.В некоторых случаях удается проследить, в качестве причин половых различий реактивности и заболеваемости, противоположное действие андрогенов и эстрогенов (в частности, андрогены усиливают, а эстрогены ограничивают функцию супрессии лимфоцитов, в связи с чем такое аутоиммунное заболевание, как системная красная волчанка поражает женщин в 13 раз чаще, нежели мужчин, а среди представителей сильного пола наиболее предрасположенными к ней оказываются носители синдрома Клайнфельтера, имеющие лишнюю Х-хромосому (Р. Дж. Лахита, 1984). Часть различий в спектре заболеваемости связана с наследственными болезнями, сцепленными с полом или ограниченными полом (см. ниже в разделе: «Дефекты клеточных программ, как основа патологических процессов»). Определенные различия объясняются влиянием циклических изменений в организме женщин (так, менструальный цикл отражается на обмене железа, и с этим связана у женщин более высокая частота анемий). Нельзя сбрасывать со счетов традиционные различия в социально-экологической и профессиональной роли полов в популяциях, которые могли обусловить различия в направлении отбора реактивных программ. Реактивность женщин рассчитана на оптимальность и доведение до совершенства стереотипных консервативных механизмов адаптации, на пассивные оборонительные реакции при стрессах и обеспечивает акцент на адаптации к традиционным природным воздействиям.

ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТА НА РЕАКТИВНОСТЬ

Онтогенез — процесс временного развертывания генетических программ, поэтому тот факт, что индивиды разного возраста обладают различной реактивностью, является производным от наследственной детерминации реактивности. Возрастные аспекты учения о реактивности составляют общепатологическую то основу педиатрии и гериатрии.Реактивность индивидов различных возрастов неодинакова, прежде всего из-за асинхронии в экспрессии и репрессии различных генетических программ. В связи с этим, индивид в определенном возрасте может иметь более высокую резистентность по отношению к одним факторам и меньшую устойчивость — по отношению к другим. Новорожденные у человека, как и ранние онтогенетические формы беспозвоночных и позвоночных животных, более устойчивы к острой гипоксии, чем взрослые из-за наличия в их клетках изоэнзимов фосфофруктокиназы, нечувствительных к ацидотическому ингибированию и из-за продукции фетального гемоглобина. В то же время, их устойчивость к гноеродной инфекции сильно понижена, из-за неспособности обеспечить эффективную барьерную функцию воспаления.В ходе онтогенеза включаются новые программные ответы, обогащающие реактивность. Как в филогенезе, так и в онтогенезе реактивность усложняется, происходит увеличение диапазона между верхним и нижним порогами реактивности клетки, ткани, органа, системы, организма; причиной тому является возрастание лабильности регуляторных систем» Другим проявлением этого на ранних стадиях онтогенеза является меньшая широта спектра доступных организму реакций. Эмбрион дает гораздо менее дифференцированные ответы на различные патогены, чем плод (гибель или пороки развития органов), а бластула ограничена в выборе ответных реакций еще более существенно (гибель, мозаичные хромосомные расстройства, нарушения симметрии, двойниковые уродства). Нельзя дать реактивный ответ, если его программа еще не разархивиро-вана. Углубляясь к началу онтогенеза, мы видим и другое явление: насыщенность единичною отрезка времени генетическими событиями и динамика реактивности тем больше, чем более ранний период онтогенеза рассматривается.Рассматривая механизмы старения на уровне отдельных клеток, нельзя не отметить, что некоторые биохимические и иммунологические процессы не без основания считаются молекулярными эквивалентами их «биологических часов».

Это, прежде всего:1. Экспрессия антигена стареющих клеток, нетканеспецифического маркера финальной стадии жизни обратимо и необратимо пост-митотических короткоживущих клеток (например, клеток крови).2. Полиадениловые хвосты долгоживущих информационных РНК, метаболизация которых определяет срок их экспрессии.3. Онтогенетическое сокращение длины хромосомных теломер в делящихся клетках организма, определяющее срок прекращения пролиферации митотических клеток Функциональные изменения с возрастом касаются некоторого понижения остроты памяти и замедления работы мозга при решении новых задач. Но это можно объяснить атеросклеротическими сосудистыми изменениями и ишемией мозга болезнь Альцгеймера, весьма характерную для старческого мозга и поражающую не менее 20% индивидов после 80 лет.