Текст книги "Основы общей и клинической патологии"

6.6. ДИСГИДРИИ. ОТЕКИ

В организме выделяют три водных сектора: внутриклеточный, интерстициальный и сосудистый (соответственно, около 20–25, 15–20 и 5–6 л воды). Изменения обмена воды в сосудистом секторе соответствуют патологии объема циркулирующей крови (ОЦК) и рассматриваются в разделе 14.1.

Различают следующие формы нарушений водного обмена (дисгидрий) в зависимости от количества воды в тканях и осмотического давления растворенных в ней электролитов:

1. Дегидратация – уменьшение количества жидкости:

а) гипотоническая дегидратация развивается при потере соли без адекватной потери воды (рвота, диарея, применение ряда диуретиков, гипоальдостеронизм, начальная стадия почечной недостаточности), перегревании;

б) изотоническая дегидратация наблюдается при потере изотонической жидкости (поносы, асциты, плевриты, потери с ожоговой поверхности, кровопотеря);

в) гипертоническая дегидратация связана с потерей воды без соответствующей потери солей (питьевая депривация, центральные нарушения регуляции водного обмена, алиментарный и ятрогенный избыток солей).

Во всех случаях значительно уменьшается количество жидкости, развивается сухость кожи и слизистых оболочек, повышается активность антидиуретических механизмов. Активируется аэробное окисление, приводящее к синтезу эндогенной воды.

2. Гипергидратация – увеличение количества жидкости:

а) гипотоническая гипергидратация – водная интоксикация, развивающаяся при алиментарном или ятрогенном избытке бессолевых жидкостей, недостаточности выведения воды почками, патологии «питьевого центра» (патологическая жажда);

б) изотоническая гипергидратация возникает при недостатке дренирования тканей (сердечная недостаточность, обтурация вен или лимфатических коллекторов) и др.;

в) гипертоническая гипергидратация является динамическим синдромом: вследствие гормональных или центральных нервных нарушений повышается количество ионов вне клеток, вода покидает клетки и скапливается в интерстициальном пространстве.

В зависимости от локализации выделяют также вне– и внутриклеточные дисгидрии.

Схема 6.2. Общий патогенез почечных отеков [Новицкий В. В., 1994]

Схема 6.3. Общий патогенез сердечных отеков [Новицкий В.В., 1994]

Клеточная гипергидратация развивается при поступлении в организм жидкости, содержащей мало солей, при значительной потере солей через желудочно-кишечный тракт и повышенной продукции эндогенной воды в клетке. Клеточная дегидратация наступает при дефиците вод в организме или избытке солей.

Внеклеточная дегидратация возникает при снижении содержания электролитов во внеклеточной среде (уменьшение поступления в организм натрия, выработки альдостерона, секвестрация натрия в тканях при отеках). Внеклеточная гипергидратация развивается при задержке воды и электролитов в интерстициальной ткани и возникновении вследствие этого отеков.

Отек – типичный патологический пpоцесс, пpи котоpом пpоисходит избыточное накопление жидкости в интеpстициальном пpостpанстве вследствие наpушения обмена воды в системе капилляpы – ткани. По происхождению различают следующие виды отеков (схемы 6.2, 6.3):

– механические (застойные);

– лимфатические;

– воспалительные;

– почечные (олигурические и нефротические);

– печеночные;

– сердечные;

– токсические;

– нейрогенные.

Водянка – патологический внеклеточный пpоцесс скопления жидкости в разных сеpозных полостях:

– асцит – в бpюшной полости;

– гидроторакс – в плевpальной полости;

– гидроцефалия – в желудочках головного мозга.

6.7. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Различают изолированные изменения содержания ионов в тканях или плазме крови либо сочетанные нарушения.

Нарушения осмотического давления. Электролиты определяют в биологических жидкостях ионную силу, или осмотическое давление. Наиболее важны следующие электролиты: Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl^–, HCO₃^– и фосфаты. Необходимым условием гомеостаза является поддержание оптимального соотношения концентраций осмотически активных веществ и объема жидкости в организме. Со стороны катионов данные нарушения определяются в основном колебаниями концентрации натрия, со стороны анионов – изменениями концентрации хлоридов и гидрокарбонатов.

Гипоосмолярность – снижение осмолярности плазмы крови ниже 280 мосмоль/л. Развивается в условиях интенсивной терапии (при быстром введении больших объемов бессолевых растворов, чрезмерной медикаментозной стимуляции секреции АДГ гипоталамуса) или при ряде гормональных заболеваний гипофиза, у больных с острыми и хроническими поражениями легких.

Гиперосмолярность – повышение осмолярности крови – более 310 мосмоль/л. Развивается при значительной перегрузке внеклеточного сектора гипертоническими растворами при некоторых заболеваниях (несахарный диабет, черепно-мозговые травмы, опухоли надпочечников, желудка и поджелудочной железы, острые кишечные инфекции).

Нарушения обмена натрия. Гипернатриемия – повышенное содержание Na⁺ в плазме крови (более 145 ммоль/л). Развивается при избыточном введении изотонических растворов хлорида или бикарбоната натрия, при погрешностях гемодиализа, а также при недостаточном поступлении воды в организм у больных в бессознательном состоянии, при патологии гипоталамуса, нейрогипофиза, надпочечников, декомпенсированном сахарном диабете. Независимо от происхождения гипернатриемия всегда сопровождается обезвоживанием организма. Высокая гипернатриемия (более 160 ммоль/л) сочетается с клеточной дегидратацией и угрожает развитием комы со смертельным исходом.

Гипонатриемия – пониженное содержание Na⁺ в плазме крови (менее 130 ммоль/л). Развивается при перегрузке внеклеточного сектора бессолевыми растворами, а также при потерях натрия через почки (передозировка диуретиков) или повышенном потоотделении. Может возникать при избыточной продукции АДГ или веществ со сходным физиологическим эффектом либо при потерях натрия и воды через желудочно-кишечный тракт. Острая гипонатриемия (менее 115 ммоль/л) сопровождается мышечным тремором, судорогами, потерей сознания. Смерть наступает от гипоосмолярной комы.

Нарушения обмена калия. Гиперкалиемия – повышенное содержание К⁺ в плазме крови (более 6 ммоль/л). Развивается при массивных инфузиях калийсодержащих растворов и ацидозе. Наблюдается при гемолизе, обширных некротических процессах, тяжелых ожогах, нарушении выделения калия из организма вследствие поражения почек или надпочечников. При гиперкалиемии 10–12 ммоль/л нарушаются процессы поляризации мембран мышечных и нервных клеток, возникают аритмии и остановка сердца.

Гипокалиемия – снижение концентрации К⁺ в плазме крови (менее 3,5 ммоль/л). Основная причина ее развития – алкалоз или избыточная потеря калия из организма при рвоте, высокой кишечной непроходимости, энтероколитах, почечной недостаточности, терапии диуретиками, сахарном диабете, патологии надпочечника. Гипокалиемия ниже 1,5 ммоль/л редко совместима с жизнью. Смерть наступает в результате паралича дыхания или нарушений ритма сердца. При длительной гипокалиемии развиваются метаболические некрозы миокарда и ткани почек.

Нарушения обмена кальция. Гиперкальциемия развивается при повышении концентрации кальция в плазме крови (более 2,8 ммоль/л). Причинами гиперкальциемии являются гипервитаминоз D, введение кальциевых препаратов парентерально, массивное разрушение костной ткани или гиперфункция околощитовидных желез, недостаточность гормонов-анаболиков, длительная гипокинезия. Повышенный уровень кальция в плазме крови приводит к избыточному отложению кальция в органах и тканях. Очаги злокачественного обызвествления сочетаются с развитием мочекаменной болезни.

Гипокальциемия развивается при снижении уровня кальция в сыворотке крови (менее 2 ммоль/л). Причинами могут быть недостаточное поступление кальция с пищей, особенно в детском возрасте, гиповитаминоз D, нарушение всасывания при патологии кишечника, гиперфункция щитовидной железы и др. Гипокальциемия проявляется прежде всего повышенной возбудимостью и склонностью к судорогам (спазмофилия), а у растущего организма – нарушением образования костной ткани и искривлением скелета (рахит). (См. также раздел 6.3. Авитаминоз D.)

Отложение кальция в тканях относится к минеральным дистрофиям и называется кальцинозом (обызвествление). Различают следующие виды обызвествления:

– дистрофическое, или петрификация, когда соли кальция откладываются местно в очагах некроза, воспаления, выраженной дистрофии (иногда эти отложения называют петрификатами);

– метаболическое, или кальциноз метаболический, при котором кальцификации подвергаются диффузно коллагеновые и эластические волокна в коже, сосудах, связках и др. (является следствием длительной и выраженной гиперкальциемии).

Изменения рН крови и тканей. В норме рН относится к жестким константам, составляет 7,28–7,34 и поддерживается несколькими буферными системами крови и тканей.

Ацидоз – понижение pН кpови или ткани (закисление). По происхождению различают следующие виды ацидоза:

– газовый, или респираторный, обусловленный недостаточным удалением углекислого газа;

– метаболический, связанный с недостаточным окислением, накоплением пировиноградной кислоты и лактата, истощением бикарбонатов;

– смешанный.

Алкалоз – повышение pН крови или ткани (защелачивание). Выделяют алкалозы:

– газовый, или респираторный, связанный с повышенным выделением углекислого газа с дыханием;

– метаболический, связанный с избытком солей аммония и бикарбоната;

– смешанный.

По выраженности и ацидоз, и алкалоз могут быть компенсиpованные, субкомпенсиpованные и декомпенсиpованные.

6.8. ПРИНЦИПЫ КОРРЕКЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ

Для коррекции нарушений обмена веществ важно следующее:

1. Фармакотерапия нарушений обмена должна быть комплексной. Это значит, что обычно терапия направлена на разные виды обмена и различные звенья обменных нарушений. Например, при сахарном диабете, кроме инсулинотерапии, применяют средства, корректирующие уровень глюкозы, препараты, снижающие ацидоз, улучшающие кровообращение и окислительные процессы в организме.

2. Терапия метаболических нарушений должна быть согласована с доставкой требуемого количества питательных веществ. Обычно это достигается корректировкой питания больного – диетотерапией, при необходимости назначают недостающие компоненты, например витамины (витаминотерапия), а при невозможности питания обычным способом используют сбалансированное питание введением различных лекарственных средств, так называемое парентеральное питание.

3. Нарушения обмена веществ составляют лишь часть патологических процессов при болезни, поэтому их нормализация должна сочетаться с этиотропной терапией основного заболевания. При невозможности излечения, например при наследственной ферментопатии, заместительная терапия будет пожизненной.

Основные группы средств, применяющиеся при патологии обмена веществ:

• средства, влияющие на пищеварение (на аппетит, функции желудка, кишечника, желчеотделения, гепатопротекторы);

• средства, влияющие на тканевый обмен (гормональные и синтетические препараты, биогенные стимуляторы, минеральные компоненты, витамины);

• средства для энтерального и парентерального питания;

• средства для удаления избытка или инактивации метаболитов (сорбенты, окислители и т. п.);

• средства, влияющие на функцию печени и почек.

6.9. НЕКРОЗ И АПОПТОЗ

Некроз (от греч. nekrosis – омертвление, смерть) – необратимое прекращение жизнедеятельности части ткани или органа в живом организме. Различают следующие стадии некроза:

– период преднекроза (паранекроз) – обратимое состояние органа (ткани, клетки), предшествующее наступлению некроза. Это состояние может быть физиологическим при естественной смерти или патологическим, под влиянием различных внешних и внутренних факторов;

– период умирания – появление необратимых изменений отдельных элементов системы, катаболизм преобладает над анаболизом. Длительность этого периода составляет от нескольких секунд (при ударе молнии) до нескольких минут (отравление ипритом), при этом некротизируемая ткань сохраняет почти такое же гистологическое строение, что и нормальная;

– период смерти и посмертных изменений характеризуется необратимым прекращением жизнедеятельности объекта как целого. Посмертные изменения (аутолиз) проявляются распадом, отграничением, удалением погибших элементов, компенсаторно-приспособительными процессами.

Микроскопические признаки некроза связаны с изменением ядра и цитоплазмы клеток.

Изменения в ядре происходят в три этапа. Кариопикноз – сморщивание ядра. Ядро становится круглым, однородным, уменьшается в размере, сетчатая структура хроматина нарушается (хроматин выпадает на внутренней поверхности ядерной мембраны), основными красителями ядро окрашивается в синий цвет. Кариорексис – распад хроматина на отдельные глыбки, которые после разрушения оболочки ядра свободно лежат в протоплазме клетки. Кариолизис – расплавление под действием ферментов клетки глыбок хроматина.

Аналогичным образом происходят изменения в цитоплазме (плазмопикноз, плазморексис, плазмолиз).

Изменение внеклеточных структур – еще один признак некроза, происходит по пути мукоидного и фибриноидного набухания. В результате описанных изменений в тканях при некрозе образуется детрит – однородная мелкозернистая некротическая масса. Она состоит из зерен распавшихся белков, капель жира, частиц разрушенных ядер. Некротический детрит является отличной питательной средой для микроорганизмов. Если они попадают в мертвую ткань, последняя быстро подвергается расплавлению под действием их ферментов.

Классификация некрозов. В зависимости от механизма различают прямые и непрямые некрозы.

Прямые некрозы возникают в месте непосредственного воздействия фактора (рис. 6.5 – см. вклейку):

• травматический некроз может быть связан с механическим (ушибы, раны), химическим (кислоты, щелочи) или физическим (высокие, низкие температуры) повреждением;

• токсический некроз обусловлен действием химических веществ как ядов.

В основе непрямых некрозов лежат нарушения кровообращения и иннервации.

• нейротрофический некроз связан с заболеваниями центральной или периферической нервной системы (проказа, авитаминозы А и В, инсульты);

• аллергические некрозы;

• сосудистые некрозы (инфаркты).

Морфологически различают несколько видов некроза.

1. Сухой, или коагуляционный, некроз представляет собой сухие, плотные, серо-желтого цвета участки омертвения. Денатурированный белок труднорастворим, протеолиз ограничен. Такой некроз характерен для мышечной ткани.

2. Влажный, или колликвационный некроз сопровождается расплавлением мертвой ткани, бедной белком и богатой жидкостями. Типичен, например, для ткани мозга.

3. Гангрена – некроз в тканях, соприкасающихся с атмосферой. Серо-бурый цвет ткани обусловлен образованием сульфида железа при деградации гемоглобина. Выделяют сухую и влажную гангрену (рис. 6.6 – см. вклейку).

4. Секвестр – участок мертвой ткани, полностью изолированный от окружающих живых тканей и длительно не подвергающийся аутолизу. Секвестры характерны для костной ткани, удаляются постепенно через свищевые ходы.

5. Инфаркт – самый частый вариант некроза, возникающий в результате ишемии. В зависимости от выраженности общего и коллатерального кровообращения в органе выделяют белый инфаркт, белый инфаркт с геморрагическим венчиком, красный (геморрагический) инфаркт (рис. 6.7 – см. вклейку).

Значение некроза для организма в целом определяется степенью нарушения функции жизненно важных органов, интоксикацией при рассасывании некротических масс, отдаленными последствиями (образование кист, склероза).

Некрозу противопоставляется другая форма гибели клеток – апоптоз.

Апоптоз – форма гибели клетки, проявляющаяся в уменьшении ее размера, конденсации и фрагментации хроматина, уплотнении наружной и цитоплазматических мембран без выхода клетки в окружающую среду.

Пусковым фактором в развитии апоптоза является сигнал, воспринимаемый мембранными рецепторами, или отсутствие сигнала. Первичное повреждение локализуется в ядре, скорость развития апоптоза составляет от 1 до 12 ч. К гибели клетки приводят разные нарушения, проявляющиеся при развитии апоптоза. Среди них основными являются процессы, приводящие к деградации жизненно важных молекул и структур клетки, в частности разрушение ДНК, а также исчерпание ее энергетических ресурсов.

Апоптоз представляет собой программированный процесс активного саморазрушения клетки, который растормаживается после нескольких циклов деления. Он связан с активацией специальных генов и является естественным регулятором продолжительности жизни отдельных клеток в организме. Выделяют фазы апоптоза (рис. 6.8):

1) маргинация и конденсация хроматина, образование и отделение клеточных фрагментов, окруженных мембраной (апоптозные тела);

2) фагоцитоз и переваривание апоптозных тел макрофагами.

Назначение апоптоза в клеточных популяциях заключается в следующем:

– поддержание численности клеток в популяции на заданном уровне;

Рис. 6.8. Характерные морфологические проявления некроза и апоптоза клетки [Ярилин А. А., 2001]

– определение уровня численности клеток и его изменение вплоть до полного удаления данного типа клеток;

– селекция разновидностей клеток внутри популяции (в том числе элиминация клеток с генетическими дефектами).

Таблица 6.2

Патология, связанная с нарушениями апоптоза

Апоптоз является обязательным компонентом патологических процессов. К заболеваниям, развивающимся в результате ослабления апоптоза, относятся аутоиммунные процессы (системная красная волчанка, ревматоидный артрит) и ряд злокачественных опухолей (лейкозы, солидные опухоли).

При усилении апоптоза возможны врожденные аномалии (синдром Дауна и др.), развитие инфекционных (бактериальных) заболеваний и вирусных инфекций (в том числе СПИДа), болезней крови (цитопении), дистрофических заболеваний нервной системы (болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз) и др. (табл. 6.2).

Задания для самопроверки знаний

1. Общие представления о причинах и основных механизмах метаболических нарушений. Место дистрофии в метаболической патологии.

2. Перечислите все известные вам мезенхимальные дистрофии.

3. Основные механизмы нарушений углеводного обмена. Виды и механизмы нарушений концентрации глюкозы в крови.

4. Клиническое значение имеют гипервитаминозы: а) А; б) K; в) D; г) В12; д) С; е) Е.

5. Жировая дистрофия печени может возникать: а) при общем венозном полнокровии; б) при гипоксии; в) при анемиях; г) при авитаминозах; д) при сахарном диабете; е) при интоксикациях.

6. В патогенезе каких отеков наибольшую роль играет повышение сосудисто-тканевой проницаемости: а) сердечных; б) аллергических; в) почечных; г) токсических; д) печеночных; е) лимфатических.

7. Ребенок 3 лет госпитализирован в инфекционную клинику после появления обильной рвоты, тошноты, жалоб на боли в области желудка. Появление симптомов связывали с приемом молочных продуктов с превышением сроков хранения в открытом виде. Ребенок бледен, кожа сухая, сердцебиение частое, тоны сердца приглушены. Жалуется на появление головокружения при вставании из положения лежа. Какой патологический процесс мог развиться на фоне острой пищевой токсикоинфекции? Что послужило его причиной? Какие изменения могут быть выявлены в сердечно-сосудистой системе? В крови? Какие мероприятия следует предпринять для коррекции выявленных нарушений?

8. Приведите основные классификации некроза (по механизмам развития и морфологии). Выделите отличительные признаки гангрены.

9. Несомненными признаками гибели клетки являются: а) изменение формы ядра; б) набухание ядра; в) кариопикноз; г) исчезновение ядрышка; д) распад ядра; е) растворение ядра.

10. Апоптоз характеризуется: а) уменьшением размеров клетки; б) увеличением размеров клетки; в) локализацией первичного повреждения в ядре; г) локализацией первичного повреждения в цитоплазме; д) возникает в результате реализации генетической программы; е) возникает при воздействии внешних повреждающих факторов.

Глава 7
ПАТОЛОГИЯ ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

В многоклеточном организме нормальная жизнедеятельность невозможна без осуществления коммуникаций между его органами и тканями. Основную роль в переносе веществ, энергии и информации играет сосудистая система. Анатомически ее подразделяют на артерии, вены, капиллярное (микроциркуляторное) русло и лимфатическую систему. Функционально все сосуды делят на сосуды сопротивления (резистивные), обмена, емкости и дренажа. Сопротивление кровотоку в основном связано с артериями и артериолами, на капилляры и венулы приходится обмен, а вены и лимфатическая система выполняют емкостную функцию, хотя такое деление несколько условно. Непосредственно микроциркуляторное русло делят на 7 отделов: 1) артериолы (мелкие артерии); 2) прекапилляры; 3) капилляры; 4) посткапилляры; 5) венулы (мелкие вены); 6) анастомозы (прямые соединения артериол и вен, минуя капилляры); 7) лимфатические капилляры.

Микроциркуляторное русло рассматривают как подсистему в составе единой системы кровообращения. Микроциркуляция является базисным элементом кровообращения, обязательным составляющим элементом органов и тканей.

Расстройства периферического кровообращения имеют в своей основе функциональные изменения всех органов и систем, но прежде всего сердца, сосудов и циркулирующей крови.

Выделяют три основные группы процессов, связанных с расстройством кровообращения:

• нарушения кровенаполнения – артериальная и венозная гиперемия (полнокровие) и ишемия;

• нарушения проницаемости стенки сосуда – кровотечение и кровоизлияние;

• реологические нарушения: стаз, сладж-феномен, тромбоз, эмболия.

Общие причины расстройств микроциркуляции:

• внутрисосудистые изменения (расстройства реологических свойств крови, гемокоагуляции и эмболии, изменение линейной и объемной скоростей кровотока);

• нарушения, связанные с изменениями самих сосудов (повреждение сосудистой стенки, изменение ее проницаемости, адгезия, агрегация или диапедез форменных элементов крови сквозь стенку);

• внесосудистые изменения (влияние повреждений окружающей соединительной ткани, фагоцитов, тучных клеток, нервных элементов, паренхиматозных клеток органов).