Текст книги "Основы общей и клинической патологии"

5.3. РАДИАЦИОННОЕ ПОВРЕЖДЕНИЕ

Радиационное повреждение возникает при воздействии на организм ионизирующей радиации (облучение) или в случае проникновения в организм радионуклидов (инкорпорация). Облучение может быть однократным в дозе более 100 Р (острая лучевая болезнь). Неоднократное воздействие малых доз радиации может вызвать хроническую лучевую болезнь. Инкорпорация обычно имеет первично-хронический характер. В современном мире опасность ионизирующей радиации несравненно возросла: радионуклиды активно используются в промышленности, атомной энергетике, широко применяются в медицине как с диагностической, так и с лечебной целью. Дополнительную лучевую нагрузку создают источники мягкого и жесткого рентгеновского излучения.

Основной механизм действия радиации – неферментативное (свободнорадикальное) разрушение биополимеров. Наиболее чувствительными оказываются молекулы сложных белков, содержащие металлы переменной валентности, и нуклеиновые кислоты. Во всех случаях лучевая нагрузка в первую очередь вызывает остановку роста и приводит к гибели быстрорастущие и размножающиеся клетки: снижается количество лейкоцитов и эритроцитов в крови, возникают множественные дистрофии эндокринных органов, кожи, слизистых оболочек.

Другой эффект радиационного повреждения – воздействие на геном. Радиационный фактор играет первостепенную роль в возникновении и развитии ряда злокачественных опухолей крови, кожи, лимфоидной ткани (см. раздел 12.5). Дополнительное значение имеет также дефицит иммунитета, так как иммунные клетки высокочувствительны к действию радиации.

5.4. ХИМИЧЕСКИЕ ОЖОГИ И ОТРАВЛЕНИЯ

Действие химических повреждающих факторов может быть различным. Коррозионные вещества: крепкие кислоты, щелочи, некоторые органические растворители – вызывают химические ожоги. Яды (токсичные соединения) при проникновении в организм вызывают отравления (интоксикации). Диагностикой и лечением отравлений занимается клиническая токсикология.

Несмотря на многообразную и яркую картину различных отравлений, в их развитии можно выделить следующие особенности:

• наличие факта отравления и пути проникновения яда в организм (как правило, через пищеварительный тракт с водой, напитками либо пищей или респираторно – с вдыхаемым воздухом; возможны и другие варианты);

• латентный период (аналогичен инкубационному периоду инфекций), который может занимать секунды (для цианидов) или недели (для ртути, непрямых антикоагулянтов);

• выраженная полиорганность, как правило, с поражением нервной и сердечно-сосудистой систем, печени и почек;

• быстрое присоединение вторичной интоксикации и дисбактериоза (принцип: любое отравление – уже инфекция);

• эффективность при лечении специфическими противоядиями (антидотами).

5.5. ГИПОКСИЧЕСКОЕ ПОВРЕЖДЕНИЕ

Гипоксия – состояние, возникающее в результате уменьшения доставки кислорода к тканям или снижения его утилизации. Это один из наиболее распространенных патологических процессов, нередко определяющих жизнь больного в экстремальных состояниях. При гипоксии существует несоответствие между потребностями тканей в кислороде (точнее, энергии) и его обеспечением. В отличие от гипоксии гипоксемия – недостаточное насыщение крови кислородом – это только один из признаков (не всегда присутствующий) гипоксии в организме.

В основе повреждающего действия гипоксии на организм лежит изменение энергетического баланса, связанное со снижением содержания в клетке основных энергетических субстратов – аденозинтрифосфата (АТФ) и креатинфосфата (КФ) при одновременном увеличении продуктов их распада. Степень уменьшения содержания КФ и АТФ зависит от многих факторов: скорости развития и тяжести гипоксии, уровня функциональной активности клеток, их потребности в кислороде и энергии (рис. 5.1 – см. вклейку).

Общепризнанным является выделение четырех форм гипоксии:

• гипоксическая – при уменьшении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе;

• гемическая – при нарушении переноса кислорода гемоглобином;

• циркуляторная – при нарушениях кровообращения;

• тканевая – при нарушениях тканевого дыхания в митохондриях.

Смешанный тип гипоксии возникает, когда один и тот же фактор вызывает сочетание двух или более типов гипоксии.

Гипоксия приводит к многочисленным метаболическим последствиям, универсальными из которых следует признать следующие:

1. Замедление аэробного окисления и активация анаэробного гликолиза с накоплением его кислых продуктов в тканях.

2. Снижение запасов в тканях связанного кислорода (миоглобин), макроэргических соединений (АТФ, ГТФ, КФ).

3. Уменьшение тканевых энергетических депо (углеводов в виде гликогена и нейтральных липидов).

4. Нарастание катаболизма веществ в тканях, в первую очередь за счет активации свободнорадикального окисления и лизосомных гидролитических ферментов.

5. Снижение активности транспортных систем мембраны клетки с увеличением проникновения натрия (развитие внутриклеточного отека) и кальция (нарушения возбудимости и активация гидролитических ферментов).

Защитно-приспособительными реакциями при гипоксии являются реакции со стороны многих органов. Они делятся на срочную и долгосрочную адаптацию.

При срочной адаптации приспособительные реакции системы внешнего дыхания заключаются в углублении и учащении дыхания, увеличении легочного кровотока и повышении давления в капиллярах легких, а также возрастании проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны для газов. Параллельно система кровообращения отвечает развитием тахикардии, увеличением артериального давления, ударного и минутного объемов сердца, объема циркулирующей крови за счет выброса из депо. Приспособительные реакции системы крови состоят в усилении диссоциации оксигемоглобина, повышении кислородной емкости крови, активации эритропоэза за счет усиления образования эритропоэтинов в почках и, возможно, других органах. В тканях возможными реакциями при гипоксии являются ограничение функциональной активности органов и тканей, непосредственно не участвующих в обеспечении транспорта кислорода, увеличение эффективности дыхательной цепи, усиление анаэробного гликолиза.

После прекращения действия гипоксического фактора функциональная система, ответственная за адаптацию к гипоксии, не закрепляется. Если действие гипоксического фактора продолжается или периодически повторяется в течение достаточно длительного времени, то организм переходит в стадию долгосрочной адаптации. Она характеризуется высокой резистентностью организма к гипоксическому фактору. Нарастание действия гипоксического фактора может привести к истощению функциональной системы и произойдут срыв адаптации и полное истощение организма.

Специфические вещества, облегчающие реакцию организма на гипоксию, повышающие резистентность или ускоряющие нормализацию функций в постгипоксическом периоде, называют антигипоксантами.

Для коррекции гипоксии как процесса возможно следующее:

– применение газообразного кислорода и легкоусвояемых субстратов окисления (в том числе глюкозы);

– улучшение транспорта кислорода к тканям;

– уменьшение потребности тканей в кислороде, в том числе функциональный покой;

– защита клеток от повреждающего действия гипоксии;

– применение искусственных переносчиков электронов;

– поддержание эффективного расходования АТФ.

5.6. АДАПТАЦИЯ НА ТКАНЕВОМ УРОВНЕ

Адаптация – понятие, включающее в себя весь сложный комплекс процессов, направленных на оптимизацию взаимоотношений между организмом и внешней средой. С точки зрения патологии, адаптация может быть полной, без последующего ограничения приспособляемости организма, и неполной, с ограничением приспособительных возможностей (т. е. компенсацией).

На тканевом уровне к процессам адаптации и компенсации относят атрофию, гипертрофию, организацию и перестройку тканей, а также метаплазию и дисплазию. На системном уровне адаптация может быть представлена в виде временной (неустойчивой) адаптации и устойчивого адаптационного синдрома – стресса.

Атрофия – это уменьшение клетки, ткани или органа в объеме. Как правило, атрофия сопровождается снижением метаболизма и гипофункцией клетки, ткани или органа. Атрофия может быть физиологической (при снижении нагрузки на орган) или патологической (при действии болезнетворных факторов). Близка к физиологической старческая атрофия (половых желез, межпозвоночных дисков, кожи), развивающаяся с возрастом. В зависимости от глубины повреждения атрофия может быть обратимой или необратимой, хотя степень обратимости атрофии всегда достаточно велика. По распространенности различают общую и местную атрофию.

Общая атрофия называется кахексией и возникает при голодании (алиментарная), на поздних стадиях опухолей (раковая), при нейрогуморальном дисбалансе (церебральная и гормональная формы), хронических инфекциях.

Анатомические проявления местной атрофии: уменьшение объема и уплотнение органа, малокровие. Гистологические признаки: уменьшение размеров и количества клеток, числа сосудов, замещение паренхимы жировой и соединительной тканями. Причины местной атрофии: местный нейрогуморальный дисбаланс, физико-химические воздействия, нарушение кровообращения органа или ткани (обычно хроническая недостаточность кровоснабжения), сдавление окружающими тканями.

Гипертрофия – это увеличение клетки, ткани или органа в объеме. Она может быть физиологической (рабочей) и патологической, обычно имеет выраженный местный характер. Увеличение количества клеток в органе называется гиперплазией. Патологическая гипертрофия может быть вызвана нейрогуморальными, внешними и другими причинами. При отсутствии или гипофункции парного органа гипертрофию здорового органа называют викарной, а при заполнении органом освободившегося пространства – вакантной. Отмечают рабочую гипертрофию миокарда (рис. 5.2), скелетных мышц, стенок желудка, кишки, мочевого пузыря; викарную – легких, почки, надпочечника; нейрогуморальную – слизистой оболочки матки, молочной железы, кости (при акромегалии).

Перестройка органа или ткани заключается в появлении новых структурно-функциональных элементов. Наиболее часто перестраиваются стромальные элементы, в частности сосудистое русло (коллатеральное кровообращение) и соединительная ткань (организация и склероз).

Рис. 5.2. Нормальный (а) и гипертрофированный (б) миокард

Регенерация – это восстановление структуры ткани взамен погибшей или утраченной. Выделяют виды регенерации: физиологическую, репаративную, патологическую. Основные формы регенерации зависят в первую очередь от ткани: клеточная регенерация происходит преимущественно за счет митозов, внутриклеточная – за счет восстановления поврежденных органелл и других внутриклеточных структур. Клеточная регенерация характерна для кроветворной системы, эпителия кожи, слизистых оболочек, рыхлой соединительной ткани, костей. Внутриклеточная регенерация протекает преимущественно в миокарде, скелетных мышцах, исключительно – в ганглиозных клетках центральной нервной системы (ЦНС). Обычно наблюдается смешанная (клеточная и внутриклеточная) регенерация. Она характерна для ткани легких, печени, почек, поджелудочной железы, эндокринных желез, автономной нервной системы.

Организация – это замещение участка органа или ткани соединительной тканью. Могут организовываться очаги некроза, тромбы, экссудаты, эмболы. Инородные тела, паразиты, крупные очаги некроза и хронического воспаления замещаются только по периферии, т. е. окружаются капсулой – инкапсулируются. Диффузное замещение соединительной тканью (только погибших функциональных элементов) называется склерозом. Разрастание соединительной ткани, сопровождающееся перестройкой структуры и сосудистой системы, а также иннервации органа, свидетельствует о циррозе.

Виды склероза: послевоспалительный, при диффузных заболеваниях соединительной ткани, после некроза (например, постинфарктный), после травматических дефектов (заместительный склероз, рубец), после отложения фибрина в сосудах и полостях (организация тромба, спайки).

По своему течению склероз может быть лабильным, стабильным или прогрессирующим.

5.7. ОБЩИЙ АДАПТАЦИОННЫЙ СИНДРОМ

Общий адаптационный синдром, или стресс, – это универсальная неспецифическая, эволюционно закрепленная реакция на воздействие внешнего раздражителя, направленная на создание условий для нормализации жизнедеятельности. Стресс – фон, на котором организм борется с внешним раздражителем за свою индивидуальность (рис. 5.3).

Вызывать стресс может множество стимулов: механические травмы, ожоги, болевые раздражители, инфекционные и токсичные агенты, эмоциональные потрясения. Главная их особенность – достаточная сила, чтобы перейти определенный «стрессорный» порог.

Рис. 5.3. Центральные и органно-тканевые стресс-лимитирующие системы [Меерсон Ф. З. 1984]

Для достижения такого порога решающими оказываются сила раздражителя; длительность действия (чем дольше действие, тем нужна меньшая сила); состояние организма (если организм находится в оптимальных условиях, необходима сила раздражителя).

Изучение стресса связано с именем канадского физиолога Ганса Селье. В развитии стресса выделяют три стадии: тревоги, адаптации (резистентности) и истощения.

Стадия тревоги. В этой стадии происходят раздражение рецепторов, усиление нисходящей и восходящей активности ретикулярной формации, возбуждение ядер гипоталамуса с высвобождением значительного количества рилизинг-факторов. Гиперсекреция гормонов аденогипофиза, в первую очередь АКТГ, приводит к повышению секреторной активности надпочечника. В крови увеличивается количество глюкокортикоидов, адреналина, тироксина. Резко усиливается активность симпатической нервной системы. Происходит перестройка метаболизма: блокируются синтетические (кроме гормонов-регуляторов) процессы, резко активируются гидролиз и окисление биополимеров, совершается мобилизация липидов и углеводов из депо в кровь. Активируется работа сердца, увеличивается сопротивление сосудов, возрастает артериальное давление. Подобные процессы резко активизируют систему иммунитета: происходят инволюция тимико-лимфатической системы, мобилизация лейкоцитов из костного мозга с развитием лейкоцитоза на фоне уменьшения количества эозинофилов и лимфоцитов. На слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта образуются множественные поверхностные язвы, в надпочечниках – кровоизлияния с первичными признаками метаболического истощения (уменьшение содержания липидов, углеводов). При тяжелом первичном повреждении развивается шоковое течение (дистресс-синдром), которое может закончиться гибелью организма. При менее выраженном раздражении данная стадия переходит в следующую.

Стадия адаптации. В стадии резистентности сохраняется повышенная возбудимость рецепторов в зоне действия стрессоров, активность ретикулярной формации и ядер гипоталамуса устанавливается на новом высоком уровне. В организме в полной мере реализуются эффекты гиперсекреции глюкокортикоидов: повышена детоксицирующая способность печени, снижена проницаемость сосудов и тканевых барьеров, напряжены иммунологические механизмы. При продолжении стресса начинают сказываться изменения метаболизма и гемодинамики: развиваются ишемические нарушения и смешанные (белковые, липидные и минеральные) дистрофии жизненно важных органов.

Стадия истощения. Для последующей стадии стресса характерна дискоординация центральных механизмов: снижается продукция глюкокортикоидов, активируется синтез провоспалительных гормонов и медиаторов. Развиваются мощные метаболические нарушения в органах и тканях: задержка натрия, хлоридов, воды, вторичная активация катаболизма с истощением тканевого пула углеводов, липидов и белков, отрицательный азотистый баланс. Тканевые дистрофии приобретают необратимый характер.

В этот период организм максимально склонен к развитию аутоинтоксикации, аутоиммунной патологии, инфицированию с развитием сепсиса. При неэффективной коррекции стадия истощения заканчивается гибелью.

Задания для самопроверки знаний

1. Перечислите признаки повреждения (альтерации). Каковы общие механизмы их развития?

2. Дайте краткую характеристику травматических повреждений и отравлений. Каковы основные пути их профилактики?

3. Назовите сходства и отличия гипертрофии и гиперплазии, атрофии и гипоплазии, фиброза и цирроза.

4. Укажите примеры рабочей гипертрофии: а) миокарда при пороке сердца; б) стенки мочевого пузыря при патологии простаты; в) мышц у спортсменов; г) гинекомастия; д) слоновость конечностей; е) омозолелость кожи у кузнеца.

5. Как выглядит орган при атрофии: а) уменьшен в объеме; б) уплотнен; в) малокровный; г) дряблой консистенции; д) красно-синюшного цвета; е) форма его изменена.

6. Полнота регенерации в основном определяется: а) возрастом; б) объемом повреждения; в) полом; г) сохранением иннервации; д) сохранением кровоснабжения; е) видом поврежденной ткани.

7. Больной 70 лет страдает затрудненным мочеиспусканием. При обследовании выявлено увеличение простаты. Какой процесс наиболее вероятен в простате? Какова его разновидность? Какой из компенсаторно-приспособительных процессов возникает при этом в мочевом пузыре? Назовите разновидность этого процесса.

Глава 6
ПАТОЛОГИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ. ДИСТРОФИИ. НЕКРОЗ

Обмен веществ (метаболизм) – фундаментальное свойство всех живых оpганизмов, заключающееся в постоянном взаимопpевpащении веществ пpи стpемлении к сохpанению определенного постоянства (гомеостаз). В метаболизме выделяют пpоцессы pаспада сложных веществ на простые (катаболизм) и процессы синтеза сложных веществ веществ (анаболизм). Часть метаболических реакций не сопровождается существенным изменением молекулярной массы молекул и относится к межуточному обмену (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Единство обмена веществ и энергии в организме

Все виды обмена веществ взаимосвязаны. Для удобства принято делить их по группам веществ: белковый, липидный (жировой), углеводный, водно-электролитный. Все вещества в организме проходят следующие этапы обмена:

• поступление с пищей;

• расщепление пищеварительными гидролазами;

• всасывание в кровь и/или лимфу;

• транспорт к органам и тканям;

• межуточный обмен в органах и тканях;

• ассимиляция в анаболических процессах;

• распад в процессе биологического окисления и выведение продуктов распада.

6.1. ПРИЧИНЫ И ОБЩИЕ МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЙ МЕТАБОЛИЗМА

Причинами нарушений метаболизма могут быть любые факторы внутренней и внешней среды.

Наиболее важные внешние принципы нарушений метаболизма:

1) нарушение количества и качества принимаемой пищи – алиментарные нарушения;

2) изменение режима движения, труда и отдыха человека;

3) психические травмы и другие виды стрессов. Внутренние причины нарушений метаболизма:

1) нарушения нервной и эндокринной регуляции метаболизма;

2) наличие наследственных дефектов основных катализаторов метаболизма – ферментов (так называемые энзимопатии);

3) нарушения в органах пищеварения.

Наиболее характерные нарушения питания:

1) общее или частичное голодание;

2) однообразное питание (например, рыба или рис, вегетарианство, сухоядение);

3) нарушение частоты питание (1-2 раза в сутки);

4) избыток животных жиров и специй;

5) недостаток растительной целлюлозы;

6) избыток рафинированных углеводов.

Общие механизмы нарушений метаболизма:

1. Нарушения всасывания и переваривания веществ в желудочно-кишечном тракте. Возможно как уменьшение поступления веществ и недостаток всасывания, так и избыточное поступление веществ в организм.

2. Нарушения транспорта веществ по организму. Данные нарушения зависят как от работы кровеносной и лимфатической систем, так и от наличия в крови специальных веществ-переносчиков. Наиболее часто транспорт веществ в крови осуществляется белками.

3. Нарушения депонирования и распада веществ в тканях. Как правило, наблюдается увеличенное депонирование веществ, реже – истощение депо.

4. Нарушения синтеза сложных метаболитов. Данные нарушения, как правило, связаны с дефицитом в клетках ферментов, витаминов, реже – низкомолекулярных субстратов синтеза.

Нарушения обмена веществ значительно изменяют строение органов и тканей. Морфологическим выражением нарушений обмена веществ являются дистрофии (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Механизмы регуляции трофики [Балш М. Г., 1980]

Непосpедственной пpичиной дистрофий служат наpушения клеточных и внеклеточных механизмов тpофики. Сpеди них выделяют:

• паpенхиматозные, мезенхимальные и смешанные в зависимости от пpеобладания моpфологических изменений в специализиpованных клетках или в стpоме и сосудах;

• белковые, углеводные, липидные, пигментные, смешанные – по пpеобладанию наpушений того или иного вида обмена;

• общие и местные – по pаспpостpаненности пpоцесса.