Критерии оценки увеличения проницаемости цитоплазматической мембраны 5 страница

Более тяжело по сравнению с попереч­ными переносятся продольные перегрузки. При положительных продольных перегруз­ках (в направлении от головы к ногам) затрудняется возврат крови к сердцу, умень­шается кровенаполнение полостей сердца и, соответственно, сердечный выброс, снижает­ся кровенаполнение сосудов краниальных от­делов тела и головного мозга. На сниже­ние артериального давления в сонных ар­териях реагирует рецепторный аппарат синокаротидных зон. В результате возникает тахикардия, в ряде случаев появляются нарушения ритма сердца. При превышении предела индивидуальной устойчивости на­блюдаются выраженные аритмии сердца, на­рушения зрения в виде пелены, нарушения дыхания, появляются боли в эпигастральной области. Переносимость продольных поло­жительных перегрузок в большинстве случа­ев находится в пределах 4-5 единиц. Одна­ко уже при перегрузке в 3 единицы в неко­торых случаях возникают выраженные арит­мии сердца.

Еще более тяжело переносятся продоль­ные отрицательные перегрузки (в направ­лении ноги - голова). В этих случаях про­исходит переполнение кровью сосудов голо­вы. Повышение артериального давления в области рефлексогенных зон сонных ар­терий вызывает рефлекторное замедление сокращений сердца. При этом виде пере­грузок аритмии сердца в некоторых случаях отмечены уже при ускорениях величиной 2 единицы, а продолжительная асистолия- при ускорении величиной 3 единицы. При превышении пределов индивидуальной устойчивости возникают головная боль, рас­стройства зрения в виде пелены перед гла­зами, аритмии сердца, нарушается дыхание, возникает предобморочное состояние, а затем происходит потеря сознания.

Переносимость перегрузок зависит от мно­гих условий, включая величину, направ­ление и длительность ускорений, характер их нарастания, положение тела человека и его фиксацию, тренированность, индиви­дуальную реактивность и т. д. Условия по­летов современных космических кораблей, оптимальное положение космонавта по отно­шению к вектору ускорений позволяют из­бегать неблагоприятных влияний перегру­зок, однако их воздействие возрастает в аварийных ситуациях и при так называемых внештатных условиях посадки.

Невесомость. Исследование влияния неве­сомости на организм человека - одно из наиболее интенсивно развивающихся за по­следние два десятилетия направлений совре­менной гравитационной биологии (науки о влиянии земного притяжения на развитие жизни, формирование структур и функций организма, влиянии измененной гравитации на течение адаптационных процессов в норме и в экстремальных условиях).

Состояние невесомости возникает в опре­деленных условиях. Согласно закону всемир­ного тяготения Ньютона любые две матери­альные частицы притягиваются друг к другу с силой, прямо про­порциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстоя­ния междуними:

m 1 m 2

F = G ----------------.

r 2

Основоположник современной науки о кос­мических полетах К. Э. Циолковский опреде­лял невесомость как состояние, в котором силы земного притяжения «совсем не дей­ствуют на наблюдаемые тела или действу­ют на них весьма слабо...». Состояние не­весомости может возникнуть в различных ситуациях, в частности, когда в космичес­ком пространстве в связи с большой уда­ленностью от Земли тело практически не испытывает земного притяжения или когда сила земного притяжения уравновешивается притяжением других небесных тел (стати­ческая невесомость). В других случаях невесомость возникает в условиях, когда действие силы земного притяжения (сниже­ние в связи с удаленностью от Земли) уравновешивается противоположно направ­ленными центробежными силами (дина-ми­ческая невесомость).

В орбитальном космическом полете тела движутся в основном под влиянием инер­ционной силы (за исключением непродол­жительных периодов времени работы реак­тивных двигателей для коррекции траек­тории полета). В орбитальном полете инер­ционная сила уравновешивается силой при­тяжения Земли. Это определяет состояние невесомости космического корабля и всех движущихся с ним объектов. Невесомость обозначают также как состояние «ну­левой гравитации». В невесомости организм, освободившись от действия гравитации, должен приспособиться к новым необычным условиям, что определяет сложный много­звеньевой адаптационный процесс. В связи с нулевой гравитацией в невесомости сразу исчезает механическое напряжение и сдавливание структур тела в той мере, в которой это было обусловлено его весом, и соответ­ственно изменяется нагрузка на опорно-двигательный аппарат: исчезает вес крови и, следовательно, гидростатическое давление жидкости в кровеносных сосудах; возни­кают условия для существенного перерас­пределения крови в сосудистом русле и жид­кости в организме; исчезает ощущение опоры; меняются условия функционирования реагирующих на направление силы тяжести анализаторных систем; происходит рассогла­сование деятельности различных отделов вес­тибулярного анализатора. Этими изменения­ми определяются многие взаимосвязанные отклонения в состоянии функциональных систем, сопровождающиеся развитием адап­тационных процессов, которые протекают на различных уровнях целостного организма со сменой причинно-следственных отноше­ний.

Изменения кровообращения в невесомости обусловлены несколькими факторами. В условиях земной гравитации транспорт жид­кости через стенки капилляров согласно урав­нению Старлинга определяется соотношени­ями гидростатического и коллоидно-осмоти­ческого давления в капиллярах и окружа­ющих их тканях. При этом во многих регионах организма, по мере того как гид­ростатическое давление снижается по на­правлению от артериального конца капил­ляра к венозному, фильтрация жидкости из сосудов в ткани сменяется ее реабсорбцией из тканей в сосуды. Соответственно изменяются фильтрационно-реабсорбционные соотношения на микроциркуляторном уровне. Это проявляется в возрастании абсорбции жидкости на уровне капилляров и венул и является одним из факторов, вызывающих в начале полета возрастание объема циркулирующей крови и обезвожи­вание тканей определенных регионов орга­низма (преимущественно ног). Высота столба жидкости перестает оказывать влияние на давление и в мелких и в крупных крове­носных сосудах. В условиях невесомости оно зависит от нагнетательной и присасы­вающей функций сердца, упруговязких свойств стенок сосудов и давления окру­жающих тканей.

В невесомости различия венозного давления в сосудах предплечий и голеней сгла­живаются. Предположение о повышении центрального венозного давления в полетах не подтвердилось. Более того, оказалось, что в условиях невесомости оно снижается. Исчезновение веса крови облегчает ее дви­жение из вен нижней половины тела к сердцу. Наоборот, отток крови из вен голо­вы, ранее в наземных условиях облегчав­шийся действием гравитации, в условиях невесомости оказывается существенно за­трудненным. Это вызывает увеличение объ­ема крови в сосудах головы, отечность мягких тканей лица, а также ощущение распирания головы, в некоторых случаях головную боль в первые дни полета (так называемый период острой адаптации). В ответ на эти нарушения возникают рефлек­сы, изменяющие тонус сосудов головного мозга.

Перераспределение крови в сосудистом русле, изменение венозного возврата, исчез­новение такого существенного фактора, как гидростатическое давление, снижение общих энергозатрат организма - все это влияет на работу сердца. В условиях невесомости изменяется соотношение нагрузки на ле­вые и правые отделы сердца. Это нахо­дит отражение в ряде объективных показа­телей изменений фазовой структуры сер­дечного цикла, биоэлектрической актив­ности миокарда, диастолическом кровенапол­нении полостей сердца, а также в перено­симости функциональных проб. В связи с перераспределением крови в сосудистом русле центр тяжести тела смещается в кра­ниальном направлении. В раннем периоде пребывания в невесомости существенное пе­рераспределение крови в сосудистом русле и изменение кровенаполнения полостей серд­ца воспринимаются афферентными система­ми организма как информация об увели­чении объема циркулирующей крови и вы­зывают рефлексы, направленные на сброс жидкости.

Изменения водно-электролитного обмена в раннем периоде пребывания в невесомос­ти объясняются преимущественно уменьше­нием секреции АДГ и ренина, а затем и альдостерона, а также увеличением почеч­ного кровотока, возрастанием клубочковой фильтрации и снижением канальцевой реабсорбции.

В опытах на животных отмечено, что в условиях, моделирующих невесомость, уменьшаются величина так называемой то­щей безжировой массы тела и содержание воды в организме, в мышцах возрастает содержание натрия и уменьшается содер­жание калия, что, возможно, является след­ствием изменений микроциркуляции.

В невесомости исчезает нагрузка на поз­воночник, прекращается давление на межпоз­воночные хрящи, становятся ненужными ста­тические усилия антигравитационных мышц, противодействующие силам земного притя­жения и позволяющие на Земле удержи­вать положение тела в пространстве, снижа­ется общий тонус скелетной мускулатуры, уменьшаются усилия на перемещение как собственного тела, так и утративших вес предметов, изменяется координация движе­ний, характер многих стереотипных в назем­ных условиях двигательных актов. Космо­навт успешно адаптируется к новым усло­виям мышечной деятельности в невесо­мости. У него формируются новые двига­тельные навыки. Во время космических по­летов осуществляются тщательно раз­работанные профилактические тренировки с использованием велоэргометров, упражнений на бегущей дорожке и т. д. В отсутствие этих профилактических мероприятий дли­тельное пребывание в невесомости может вызвать изменения структуры и функции костно-мышечной системы.

Как известно, костная ткань отличается высокой пластичностью и чувствительностью к регуляторным влияниям и изменениям нагрузок. Одним из факторов, влияющих на структуру костей, является механическая на­грузка. При сжатии и напряжении кости в ее структуре возникает отрицательный элек­трический потенциал, стимулирующий про­цесс костеобразования. При снижении нагру­зки на кости генез возникающих нарушений связан не только с местными изменениями, но и зависит от генерализованных нарушений обменных и регуляторных процессов. При отсутствии нагрузки на кости скелета отмечаются снижение минеральной насыщенности костной ткани, выход кальция из кос­тей, генерализованные изменения белково­го, фосфорного и кальциевого обмена и т. д. С изменением состояния костной ткани и снижением ее минеральной насыщенности в условиях невесомости и гипокинезии свя­зывают общие потери кальция. Длительное снижение нагрузки на скелет­ную мускулатуру (в случае недостаточности профилактических мер) вызывает атрофические процессы, а также отражается на энер­гообмене, общем уровне метаболических про­цессов и состоянии регуляторных систем, в том числе на тонусе высших вегетативных центров головного мозга. Известно, что релак­сация мышц сопровождается снижением то­нуса вегетативных центров гипоталамуса. Под влиянием невесомости снижается потреб­ление кислорода тканями, в мышцах умень­шается активность ферментов цикла Кребса и сопряженность процессов окислитель­ного фосфорилирования, возрастает содержа­ние продуктов гликолиза.

Стрессорные воздействия. В условиях кос­мического полета человек подвергается стрес­сам (см. разд. 3.2.1), в основе которых лежит комбинация ряда воздействий, в частности резкие из­менения влияния гравитационных сил, а именно: переходы от земной гравитации к гипергравитации в начальном периоде кос­мического полета в связи с ускорениями при взлете корабля, переход от гипергра­витации к нулевой гравитации во время ор­битального полета и возвращение снова через гипергравитацию к земной гравитации при завершении полета. Стрессы, вызванные рез­кими изменениями влияния гравитации (в основном пребывание в условиях нулевой гравитации), комбинируются со стрессами, вызванными эмоциональным напряжением, напряжением внимания, интенсивными на­грузками и т. д.

К числу стрессорных воздействий отно­сят также факторы, вызывающие космичес­кую болезнь движения. Космическая форма болезни движения, имеющая определенное сходство с морской болезнью, проявляется у части космонавтов на протяжении пер­вых дней полета. В условиях невесомости при быстрых движениях головой наблюда­ются симптомы дискомфорта, головокруже­ние, бледность кожных покровов, слюно­течение, выделение холодного пота, измене­ние частоты сокращений сердца, подташнивание, рвота, изменение состояния цент­ральной нервной системы. Из многих при­чин, вызывающих болезнь движения, первое место отводится изменениям гемодинамики, в том числе микроциркуляции в сосудах головного мозга.

Согласно современным данным, в генезе космической формы болезни движения су­щественную роль играют частичное выпа­дение и рассогласование информации, поступающей от различных анализаторных систем, обеспечивающих пространственную ориентацию, в том числе рассогласование информации от различных структур вести­булярного аппарата (в условиях невесомос­ти сохраняется функция полукружных кана­лов, реагирующих на угловые ускорения при быстрых движениях головы, и выпа­дает функция отолитов) и несоответствие текущей (необычной в условиях невесомос­ти) информации стереотипам, хранящимся в долговременной памяти центральной нерв­ной системы на уровне коры и подкор­ковых структур головного мозга.

В большинстве случаев космонавты срав­нительно быстро адаптируются к факторам, вызывающим болезнь движения, и ее прояв­ления исчезают по прошествии первых трех суток полета. В ранние сроки полета из­менения состояния сенсорных систем могут сопровождаться нарушениями простран­ственной ориентации, иллюзорными ощуще­ниями перевернутого положения тела, труд­ностями координации движения.

Начиная с раннего детского возраста в формировании и реализации программ произ­вольных локомоторных актов участвуют мно­гие структуры центральной нервной систе­мы, в том числе кора головного мозга, лимбическая и стриарная системы, ретику­лярная формация среднего мозга, мозжечок и др. Долговременная память обеспечивает хранение в структурах головного мозга, в том числе в лимбической системе, программ координированных движений. В период ост­рой адаптации к невесомости во время дви­гательных актов имеет место рассогласова­ние измененной афферентации с програм­мами, хранящимися в долговременной памя­ти. Это создает конфликтные ситуации, а необходимость экстренной перестройки программ требует напряжения компенсаторных механизмов и является одним из звеньев процесса адаптации к невесомости.

В целом период острой адаптации к неве­сомости может быть охарактеризован как стрессорная реакция на комбинированный комплекс специфических (нулевая гравита­ция) и неспецифических (эмоциональное на­пряжение в условиях высокой мотивации, интенсивные нагрузки, измененные суточные ритмы) факторов, усугубляющаяся изме­нениями регионарного кровообращения, осо­бенно в сосудах головы.

После космических полетов отмечается снижение эритроцитарной массы. Восстанов­ление гематологических показателей проис­ходит в течение 1,5 мес после завершения полета. Эти сдвиги объясняются компенсаторным уменьшением объема циркулирую­щей крови в полетах и значительно более быстрым восстановлением объема плазмы крови, чем массы эритроцитов после полетов. Кроме того, эти изменения в невесомости предположительно связывают с уменьше­нием мышечной массы тела и компенсаторной реакцией, направленной на увеличе­ние кислородного запроса тканей.

Факторы космического полета оказывают влияние на иммунологическую реактивность организма. После космических полетов, пре­вышающих 30 сут, как правило, отмеча­ется снижение функциональной активности клеточных популяций, относящихся к Т-системе иммунитета, и в некоторых случаях появляются признаки сенсибилизации к аллергенам микробной и химической при­роды. Эти изменения, по-видимому, могут рассматриваться как следствие перестройки системы иммунитета в процессе адаптации к комплексу факторов полета, включающих не­весомость, дополнительные стрессы, пребы­вание в гермообъеме с искусственным кли­матом. Данные изменения повышают степень риска возникновения инфекционных и аллер­гических заболеваний. Таким образом, пре­бывание в условиях невесомости вызывает перестройку функционального состояния организма на различных уровнях его орга­низации.

Течение процессов адаптации четко про­слеживается и в наземных исследованиях, моделирующих влияние факторов космичес­кого полета на организм. В условиях стро­гого постельного режима (гипокинезии) в антиортостатическом положении, при кото­ром головной конец кровати спущен под углом - 40 к горизонтальной плоскости, на­блюдаются изменения, имеющие сходство с возникающими в невесомости. Более того, эти изменения в условиях наземного моде­лирования в случае отсутствия профилак­тических мероприятий могут быть даже бо­лее выражены, чем в космических поле­тах. Они проявляются в виде: 1) изме­нений системной гемодинамики, снижения нагрузки на миокард, детренированности сер­дечно-сосудистой системы, в частности веномоторных рефлексов, ухудшении перено­симости ортостатических проб; 2) изменений регионарного кровообращения, особенно в бассейнах сонных и вертебральных ар­терий, в связи с затруднениями венозного оттока из сосудов головы и соответствую­щими преимущественно компенсаторными изменениями регуляции сосудистого тонуса; 3) изменения объема циркулирующей крови и уменьшения эритроцитарной массы; 4) изменений водно-электролитного обмена, вы­ражающихся, в частности, в явлениях по­тери калия; 5) изменений состояния цен­тральной нервной системы и вегетативно-сосудистых сдвигов, явлений вегетативной дисфункции и астенизации; 6) частичной атрофии мышц и нервно-мышечных наруше­ний, выражающихся в уменьшении упру­гости мышц, снижении их электровозбу­димости и показателей работоспособности; 7) разбалансированности регуляторных сис­тем.

В условиях антиортостатической гипо­кинезии прослеживается стадийность адап­тационных процессов. На примере кровооб­ращения видно, что адаптация наиболее быстро и совершенно осуществляется на уровне системной гемодинамики, менее активна она на уровне регионарного крово­обращения, в частности в бассейне сонных артерий, и еще более заторможена на уровне микроциркуляции.

В условиях антиортостатической гипо­кинезии изменяется микроциркуляция. На­пример, в сосудах бульбоконъюнктивы гла­за снижается количество перфузируемых капилляров, изменяется соотношение диа­метра артериол и венул; в сосудах глазного дна наблюдаются застойные явления. В от­личие от системной гемодинамики компенсаторные изменения в системе микро­циркуляции начинают прослеживаться в сравнительно поздние сроки гипокинезии.

Под влиянием гипокинезии существенно возрастают предрасположенность к воз­никновению эмоциональных стрессов и выраженность их вегетативных (сердечных и сосудистых) проявлений с аритмиями серд­ца и гипертензивными реакциями. В косми­ческих полетах возникновение этих изменений удается предупредить с помощью сис­темы профилактических мероприятий. Вместе с тем при снижении требований к здоровью космонавтов или внимания к осуществлению профилактических меро­приятий отчетливо возрастает фактор риска.

Реадаптация. При завершении полета переход от нулевой гравитации к перегруз­кам во время спуска и возвращение к земной гравитации с момента приземления сочетаются со значительным эмоциональным напряжением и являются, по существу, комбинированным стрессом, протекающим в условиях напряженных адаптационных реак­ций. При этом изменения состояния орга­низма отражают динамику адаптационных и стрессорных реакций.

В период реадаптации прекращается дей­ствие факторов, вызывавших в невесомости дегидратацию, перераспределение крови в сосудистом русле и т. д. Одновременно возникает необходимость экстренной мобили­зации адаптационных механизмов, обеспечи­вающих нормальное функционирование орга­низма в условиях земной гравитации. В ближайшее время после завершения полета проявляются некоторая детренированность сердечно-сосудистой системы, остаточные на­рушения микроциркуляции в сосудах головы, изменения реактивности организма и сос­тояния его регуляторных систем. Кровооб­ращение быстро адаптируется к земной гравитации. В частности, после многомесяч­ных полетов застойные явления в области глазного дна и признаки перипапиллярного отека сетчатки глаза исчезают в течение первой недели после окончания полета.

После космических полетов продолжи­тельностью до 14 сут отмечено возраста­ние активности гипоталамо-гипофизарной и симпатоадреналовой систем. После полетов, продолжавшихся от 2 до 7 мес, обнару­жено повышение активности симпатоадрена­ловой системы при отсутствии признаков повышения активности гипоталамо-гипо­физарной системы. Так, после многомесяч­ных полетов характерно возрастание секре­ции адреналина (максимально в первые сут­ки) и норадреналина (максимально на 4-5-е сут после приземления) при неизменной концентрации АКТГ, ТТГ, СТГ, цикличес­ких нуклеотидов в крови и сниженной концентрации простагландинов прессорной группы и активности ренина плазмы в эти сроки. Соотношения гормонального и медиаторного обмена являются одним из показа­телей некоторой разбалансированности регу­ляторных систем организма.

В связи со снижением ортостатической устойчивости и измененным стереотипом двигательных актов космонавтам в первые часы после приземления трудно находиться в вертикальном положении и передвигать­ся без посторонней помощи. В результате адаптационной перестройки быстро восста­навливается стереотип двигательных актов, нормализуются обменные процессы, состоя­ние регуляторных и исполнительных сис­тем организма.

Проблемы, разрабатываемые современной космической медициной, охватывают широ­кий круг вопросов, включающих выясне­ние механизмов адаптации человека к дей­ствию факторов полета в невесомости, механизмов реадаптации при возвращении к условиям земной гравитации, совершен­ствование эффективности управления этими процессами.

Глава 3

МЕСТНЫЕ И ОБЩИЕ РЕАКЦИИ ОРГАНИЗМА НА ПОВРЕЖДЕНИЕ

3.1. ОБЩАЯ ПАТОЛОГИЯ КЛЕТКИ

Всякая болезнь связана с нарушением нормальной работы тех или иных клеток организма. Даже если это нарушение имеет временный и обратимый характер, оно ухудшает состояние организма в целом. Под действием неблагоприятных факторов окружающей среды нарушение функционирования клеток может приобретать стойкий характер, т.е. связано с их повреждением.

3.1.1. Нарушение функционирования и повреждение клеток при патологии

Нарушение функционирования клетки, вызванное действием неблагоприятных факторов, например недостатком кислорода или действием токсических соединений, может поначалу и не привести к повреждению клетки: как только восстановятся нормальные окружающие условия, клетка вновь вернется в состояние, близкое к исходному. Повреждением называется нарушение функционирования клетки, которое сохраняется после удаления повреждающего агента. Серьезное повреждение клетки может привести к развитию процессов, вызывающих ее гибель. Часто это связано со специальным механизмом апоптоза (запрограммированной смерти клетки), о котором будет сказано позже. Незапрограммированную смерть клетки называют некрозом.

Непосредственной причиной нарушения функционирования клетки служат изменения в ее окружении, а повреждение клетки вызвано действием на нее повреждающих агентов - химических или физических факторов. Резкие изменения ионного состава окружающей среды (изменение pH, увеличение концентрации ионов калия, изменение общей концентрации электролитов и, следовательно, осмотического давления), появление токсических веществ (бактериальные токсины, другие токсические химические соединения), действие ионизирующей, ультрафиолетовой радиации или очень сильного видимого света, действие высоких доз электромагнитных волн других диапазонов - все это примеры повреждающих агентов (табл. 7).

Первое событие, которое в конце концов приводит к повреждению клетки, - это взаимодействие повреждающего агента с мишенями-молекулами или клеточными структурами. Так, мишенями для ультрафиолетовых лучей могут быть ароматические группы белков, ферментов и рецепторов или нуклеотиды в молекулах ДНК и РНК. Мишенью для окиси углерода служат различные гемсодержащие ферменты. Мишенью при действии гипоксии оказываются митохондрии, которые перестают запасать энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ), и т.д.

Взаимодействие повреждающего фактора c мишенью может приводить к повреждению самой мишени, что наблюдается, например, при действии ультрафиолетовых лучей на клетки. В других случаях мишень не повреждается действующим агентом, но временно перестает функционировать. Именно это и приводит в конечном счете к повреждению клетки в целом. Например, при действии цианистого калия выключается функция цитохромоксидазы, которая в данном случае служит мишенью для яда. Но фермент не повреждается: если удалить цианид из окружающей среды, функция цитохромоксидазы восстановится. Причиной гибели клетки является последующее повреждение клеточных структур, вызванное длительным прекращением энергообеспечения.

Таким образом, между моментом взаимодействия повреждающего агента с мишенью и процессом повреждения определенных клеточных структур может произойти целая цепь последовательных событий.

В ходе эволюции организмы высших животных и человека выработали систему защиты от действия различных повреждающих факторов, а также систему восстановления функций поврежденных клеток. По существу, серьезное повреждение клеток свидетельствует о том, что данные системы защиты и восстановления (репарации) не смогли справиться с действием повреждающего агента. Одной из причин этого может служить ослабление или прекращение снабжения клетки энергией, т.е. АТФ. В свою очередь, это может быть вызвано недостатком кислорода (гипоксией) или нарушением синтеза АТФ вследствие интоксикации.

Место патофизиологии в изучении процесса повреждения клетки. Многие авторы, говоря о патологии клетки, ограничиваются детальным описанием морфологических или биохимических изменений, которые наблюдаются в клетках больного человека, больных животных или пораженных болезнью органов. Подобные исследования, основанные преимущественно на патологоанатомическом материале или анализе биоп-сийных проб, полезны, но совершенно недостаточны для выявления механизма повреждения клеток. Предметом патофизиологии клетки является изучение всей цепи событий, начиная от первичного процесса взаимодействия повреждающего агента с мишенью и заканчивая необратимым повреждением и (или) гибелью клетки.

Молекулярная биология и патология клетки. Уже на ранних этапах действия неблагоприятных факторов на клетку включаются механизмы матричного синтеза белков, а именно активируются те или иные факторы транскрипции, вызывающие синтез матричных РНК (мРНК). Это приводит, в свою очередь, к синтезу активных белковых факторов - ферментов, вызывающих совершенно определенные изменения в функционировании клеток, а иногда - их самоликвидацию (апоптоз). Процессы изменения в системе биосинтеза белков и внутриклеточной сигнализации отличаются большой сложностью и служат предметом рассмотрения в каждом случае того или иного патологического процесса (например, воспаления). Вызванные этими процессами изменения в клетке развиваются во времени в течение нескольких часов. В данной главе рассматриваются повреждения клеточных структур действующими неблагоприятными факторами, которые непосредственно не связаны с изменениями в системе биосинтеза белков и развиваются в течение максимум 1-2 ч.

Универсальный ответ клетки на повреждение. Замечательной особенностью развития патологических изменений в клетках в ответ на самые различные неблагоприятные воздействия является сходство этих изменений, которое позволило Д. Н. Насонову и В. Я. Але­ксандрову выдвинуть в 1940 г. теориюо неспецифической реакции клетокна повреждение, суть которой сводится к следующему - каким бы ни был повреждающий агент и на какие бы клетки он ни действовал, ответ клеток по ряду показателей является одинаковым. К числу таких показателей относятся: 1) уменьшение дисперсности коллоидов цитоплазмы и ядра; 2) увеличение вязкости цитоплазмы, которому иногда предшествует ее некоторое уменьшение; 3) увеличение сродства цитоплазмы и ядра к ряду красителей. Во многих случаях наблюдаются также выход ионов и метаболитов из клетки, изменение флуоресценции, повышение кислотности цитоплазмы и т.д. Существование такого стереотипа изменений физико-химических свойств клеток при их повреждении связано с тем, что молекулярно-клеточные механизмы повреждения сходны, хотя причины, вызвавшие повреждение, могут быть самыми разными. Практически у всех клеток при действии по­вреждающих агентов наблюдается резкое увеличение проницаемости клеточных мембран для ионов, в частности для ионов кальция. Это сопровождается активацией различных внутриклеточных ферментов и процессов: протеинкиназ, фосфолипаз, фосфодиэстеразы циклических нуклеотидов, системы биосинтеза белков, сократительного аппарата клетки и т.д. Эти изменения могут быть обратимыми, но в конце концов при сильном и длительном воздействии повреждающего фактора происходит стойкое нарушение функций клеток, а следовательно, ткани и органа в целом.

Морфологи различают три стадии повреждения клеток:

1. Паранекроз - заметные, но обратимые изменения в клетке: помутнение цитоплазмы, вакуолизация, появление грубодисперсных осадков, увеличение проникновения в клетку различных красителей.

Дата добавления: 2015-06-04