Реферат на тему:
ПОВРЕЖДЕНИЕ КЛЕТКИ
ПОВРЕЖДЕНИЕ КЛЕТКИ
Причины повреждения клетки: экзо- и эндогенные; физические, биологические, химические.
Повреждение клетки это изменение функционирования клетки, которое сохраняется после удаления повреждающего агента.
Повреждение клетки может быть частичным или полным, обратимым или необратимым. Необратимое повреждение может привести к деструкции и гибели клетки.
Повреждение клетки может быть первичным и вторичным.
Первичное повреждение клетки — это результат непосредственного действия повреждающего фактора.
Различают первичные повреждения:
а) механические,
б) термические,
в) химические,
г) радиационные.
Вторичные повреждения клетки — это такие, когда результат первичного воздействия сам становится повреждающим фактором и вторично повреждает здоровые до этого момента структуры.
Первичные повреждающие клетку факторы вызывают специфические, присущие только им эффекты. Эти эффекты связаны с характером первичного повреждающего фактора:
а) механические — вызывают нарушение целостности структуры ткани, клеток, межклеточных и субклеточных структур.
Ь) термические — связаны с денатурацией белков. белково-липидных комплексов и изменением вторичной структуры нуклеиновых кислот
с) химические - угнетают активность ферментов, блокируют клеточные рецепторы, вызывают перестройку молекул за счет гидролиза, переаминирования и т.п.
с) радиационные — приводят к разрушению молекул с образованием свободных радикалов.
Независимо от природы первичного повреждающего фактора, ответная реакция поврежденной клетки стандартна и называется неспецифической реакцией клетки на повреждение.
Причина такого стандартного ответа заключается в том, что при любом повреждении обязательно:
1) нарушаются барьерные функции мембран клеточной и внутриклеточной;
2) выключаются ионные насосы.
Реакция клеток на повреждение проявляется в структурных и функциональных изменениях клетки.
Основные структурные изменения следующие:
а) повышение проницаемости мембраны пострадавшей клетки;
Ь) уменьшение дисперсности коллоидов цитоплазмы и ядра
с) увеличение вязкости цитоплазмы, которому иногда предшествует уменьшение вязкости
1) увеличение сродства цитоплазмы и ядра к ряду красителей.
Степень выраженности зависит от силы и продолжительности повреждающего агента.
По степени выраженности различают:
а) паранекроз — обратимые нарушения структуры и функции клетки
Ь) некробиоз — необратимые повреждения (гибель) части клеток в ткани.
с) некроз — массовая гибель клеток с активацией лизосомальных ферментов и разрушением других клеточных структур. Этот процесс называется аутолизом. Значение аутолиза — удаление мертвых клеток и замена их новыми клетками или элементами соединительной ткани.
ПРОЯВЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК
1. Увеличение проницаемости цитоплазматической мембраны:
1) белкам и коллоидным краскам (макромолекулы);
2) к аминокислотам и глюкозе (вещества с низкой молекулярной массой);
3) к ионам.
2. Уменьшение электрического сопротивления ткани.
Электрическое сопротивление ткани называется импеданс. Он состоит из омической и емкостной составляющей. Емкостная составляющая обусловлена тем, что клеточные мембраны, по сути, представляют собой конденсаторы. Омическая составляющая зависит от омического сопротивления цитоплазмы и мембран.
3. Увеличение сродства к красителям цитоплазмы и ядра клетки.
Это явление связано с тем, на фоне повышенной проницаемости мембраны при окраске клетки красителя в нее поступает значительно больше.
4. Изменение мембранного потенциала.
Это явление чрезвычайно характерно для неспецифического ответа клетки на повреждение. Причины:
1) прямое повреждение мембраны;
2) нарушение работы мембранных ионных насосов за счет снижения содержания в клетке АТФ. Снижение мембранного потенциала наблюдается при холодовом, радиационном, аллергическом повреждениях клеток и их органелл.
5. Выход ионов К+ из клеток.
В норме внутри клетки содержится больше ионов К+, чем вне ее. Такое соотношение обеспечивается:
1) работой Nа+ -К+ -АТФ-азы, которая постоянно накачивает К+ внутрь клетки;
2) спонтанным выходом К+ из клетки за счет диффузии в область с более низкой концентрацией. Причина потери ионов К+ - нарушение работы Nа+ -К+ -АТФ-азы в результате угнетения окислительного фосфорилирования в митохондриях.
6. Накопление ионов Са2+ в гиалоплазме. В норме поступающий в клетку Са2+ аккумулируется в митохондриях, поэтому в гиалоплазме концентрация ионов Са2+ примерно в 10 000 раз ниже, чем вне клетки. При повреждении накопление в митохондриях угнетается и содержание ионов Са2+ в гиалоплазме нарастает. Причина: нарушение окислительного фосфорилирования в митохондриях и уменьшение мембранного потенциала митохондрий.
7. Набухание клеток.
Форма и объем клеток зависят от:
1) состояния цитоскелета клетки;
2) разницы между онкотическим и осмотическим давлением внутри и вне клетки (онкотическое п осмотическое давление определяется количеством белков и ионов в единице объема. Другое название этой величины «коллоидно-осмотическое давление».
Увеличение объема клеток происходит при
1) накоплении белков и ионов внутри клетки;
2) снижении их концентрации вне клетки. В результате коллоидно-осмотическое давление в клетке становится больше, чем вне ее и молекулы воды переходят в клетку с целью выравнивания концентраций.
Последствия: сдавление микрососудов и нарушение микроциркуляции.
8. Нарушение структуры и функции митохондрий.
Всего 4 нарушения:
1) снижение потребления кислорода — связано с уменьшением скорости переноса электронов по дыхательной цепи.
2) увеличение проницаемости внутренней митохондриальной мембраны может привести к разобщению окислительного фосфорилирования в митохондриях и изменению показателей работы митохондрий. Существует 2 (два) показателя работы митохондрий: коэффициент Р/О и коэффициент дыхательного контроля ДК. Коэффициент Р/О - это отношение количества синтезированной АТФ к количеству поглощенного кислорода. Коэффициент дыхательного контроля — это отношение скорости дыхания митохондрий в присутствии субстратов окисления, АДФ и ортофосфата к скорости дыхания митохондрий в отсутствии АДФ. Снижение ДК до единицы и Р/О до 0 говорит о разобщении окислительного фосфорилирования в митохондриях.;
3) снижение способности накапливать кальций — приводит к увеличению его концентрации в гиалоплазме. Развивается в результате снижения мембранного потенциала и разобщения окислительного фосфорилирования в митохондриях;
4) набухание митохондрий — связано с поступление воды внутрь митохондрий и приводит к их разрыву. Различают активное и пассивное набухание митохондрий. Пассивное набухание митохондрий - происходит за счет движения молекул воды в митохондрию при увеличении коллоидно осмотического давления внутри нее и не требует затрат энергии. Активное набухание митохондрий — это движение молекул воды в митохондрию исключительно вслед за фосфатом К+. Фосфат К+ поступает в митохондрии при уменьшении мембранного потенциала ниже 170-180 мВ со знаком «минус».
9. Активация лизосомальных ферментов и ацидоз. Увеличение проницаемости клеточных и внутриклеточных мембран касается и мембран лизосом. Из них выбрасываются активные липазы, протеазы, нуклеазы и другие ферменты. Немедленно начинается распад белков, жиров, пуриновых и пиримидиновых оснований. Образуются кислоты: амино-, жирные и нуклеиновые. Они диссоциируют на водород и кислотный остаток и среда закисляется. РН падает до 6,0 и ниже.
10. Апоптоз — это запрограммированная гибель клетки, которая необходима для удаления старых клеток или замены одних клеток другими. Стадии апоптоза:
1) поступление сигнала на поверхность клетки. Сигнал — поступление или непоступление определенных веществ;
2) связывание сигнальной молекулы с рецептором на поверхности клетки;
3) запуск каскада реакций внутриклеточной сигнализации;
4) активация синтеза деструктивных ферментов, в частности эндонуклеаз;
5) аутолиз.
11. Повреждение генетического аппарата клетки — это разрушение нуклеиновых кислот ядра и рибосом.
12. Последовательность нарушений в клетке при гипоксии —
Общий вывод:
1) необратимые повреждения наступают только через 1-1,5 часа после прекращения поступления кислорода. В более ранние сроки возможно восстановление функций клетки;
2) при проведении лечебных мероприятий врач должен ориентироваться на указанные сроки.
13. Порочный круг клеточной патологии. Неспецифическая реакция клеток на повреждение — это типовой патологический процесс. Его основными звеньями являются:
1) повреждение клеточной и внутриклеточных мембран;
2) снижение уровня АТФ;
3) увеличение содержания Са2+ в цитоплазме;
4) активация деструктивных ферментов - мембранных фосфолипаз, эндонуклеаз;
5) разрушение фосфолипидов мембраны и усугубление ее повреждения. На 4-м и 5-м этапах наблюдаем смену причинно-следственных отношений, когда следствие (активация деструктивных ферментов) становится источником новых повреждений мембраны.
МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЯ БАРЬЕРНОЙ ФУНКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН
Нарушение целостности липидного слоя приводит к нарушению барьерной функции мембран. В основе лежит явление электрического пробоя мембран.
К электрическому пробою мембран приводят всего 4 (четыре) основных механизма:
1) перекисное окисление липидов;
2) действие мембранных фосфолипаз;