Тема № 5: ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТКИ

Цель занятия:

· Усвоение основных вопросов общей этиологии и патогенеза повреждения клетки

· Применение знаний теоретического материала при составлении схем патогенеза и решении задач

· Приобретение навыков проведения патофизиологического анализа причин возникновения, механизмов развития и исходов патологических процессов на клеточном уровне

· Формирование навыков владения терминами, используемыми при разборе данной темы

· Применение основных положений приказов МЗ РК № 442 и 575 при проведении эксперимента

Задачи обучения:

· Изучить этиологию и патогенез повреждения клеток.

· Научиться правильно применять термины, используемые в данной теме

· Научиться составлять схемы патогенеза по теме занятия

· Научиться обнаруживать признаки повреждения клеток в эксперименте

· Научиться применять теоретические знания в решении ситуационных задач

· Уметь применять основные положения приказов №№ 442 и 575 МЗ РК при работе с экспериментальными животными

Основные вопросы темы:

1. Повреждение клетки, определение. Причины, вызывающие повреждение клетки. Факторы, определяющие резистентность клетки к повреждению.

2. Виды повреждения клетки, характеристика. Стадии острого и хронического повреждения клеток.

3. Виды гибели клетки. Некроз и апоптоз, механизмы развития.

4. Специфические и неспецифические (ионный дисбаланс, уменьшение энергообеспечения, изменение рН, мембранного потенциала, сорбционной способности) проявления повреждения клетки, механизмы развития.

5. Патогенез повреждения мембран клеток (активация ПОЛ, фосфолипаз и других гидролаз, осмотическое и иммунное повреждение).

6. Последствия повреждения цитоплазматической мембраны и мембран субклеточных структур.

7. Компенсаторные механизмы в клетке при повреждении.

8. Патогенетическое обоснование профилактических и лечебных мероприятий, повышающих устойчивость клеток к действию патогенных факторов и стимулирующих восстановительные процессы в поврежденных клетках.

Методы обучения:

Дискуссия по основным вопросам занятия между учащимися с участием и под контролем преподавателя, выполнение экспериментов, обсуждение результатов экспериментов, обсуждение решения задач, просмотр видеофильмов

Методы контроля:

Устный опрос, проверка правильности выводов по результатам эксперимента и ситуационным задачам, тестирование

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Задание №1. Изучить влияние температуры на осмотическую резистентность эритроцитов кролика

Методика: из краевой вены уха здорового кролика берут 0,5 мл крови в центрифужную пробирку, куда предварительно помещают 1 каплю гепарина. С помощью капилляра от гемометра

Сали вносят по 0,02 мл крови в 4 пробирки, в каждую из которых предварительно налито по 5 мл раствора хлористого натрия 0,3%, 0,45%, 0,65%, 0,85% концентрации (контрольная серия исследований).

Оставшуюся кровь подвергают инкубированию в течение 5 минут в водяной бане при температуре воды 50⁰С. После этого вносят по 0,02 мл нагретой крови в 4 пробирки другого штатива с такой же концентрацией хлористого натрия (опытная серия исследований). После 10-15 минут экспозиции визуально сравнивают интенсивность окраски раствора в контрольной и опытной сериях. Данные заносят в таблицу и делают выводы.

Схема протокола

Серии опытов	Концентрация раствора хлористого натрия
0,3%	0,45%	0,65%	0,85%
1. Контроль
2. Опыт

Примечание: интенсивность окрашивания раствора обозначают различным числом знаков +

Задание № 2. Изучить повреждающее действие этилового спирта на эритроциты кролика.

Методика: из краевой вены уха кролика берут кровь в пробирку, куда предварительно помещают каплю гепарина. Затем добавляют в пробирку каплю этилового спирта и инкубируют смесь 5-10 минут в термостате при температуре 37⁰С. Из крови лаборанты готовят мазок и окрашивают его по Романовскому-Гимза.

Студенты изучают мазок под иммерсионным объективом, находят характерные изменения формы эритроцитов, объясняют их возникновение.

Задание № 3. Изучить сорбционную способность ткани языка лягушки после повреждения ее кристаллами азотнокислого серебра.

Методика: лягушку обездвиживают разрушением спинного мозга. Готовят препарат языка. Наносят несколько кристаллов азотнокислого серебра и определяют визуальную разницу между здоровой и поврежденной тканью. Затем на язык наносят несколько капель метиленовой сини и быстро смывают ее дистиллированной водой. Сравнивают макроскопически и под микроскопом интенсивность окраски поврежденных участков языка, выполняют схематическую зарисовку языка, делают выводы.

Задание № 4. Изучить повреждающее действие бихромата калия на инфузории.

Методика: на предметное стекло с помощью пипетки наносится взвесь культуры инфузорий. Под малым увеличением микроскопа ведется наблюдение за передвижением простейших, их формой, размерами. Затем, на взвесь культуры инфузорий наносится одна капля 10% раствора бихромата калия, при этом отмечается уменьшение двигательной активности инфузорий и наступление их гибель. Препарат окрашивают добавлением во взвесь метиленовой сини, делают выводы.

Задание № 5. Решение ситуационных задач

Задача №1

В токсикологической лаборатории исследовали клеточные эффекты токсического вещества, входящего в состав отходов одного из химических производств. Вещество вносили в монокультуру нормальных эпителиальных клеток в токсической концентрации. Наличие признаков повреждения клеток оценивали каждые 30 минут на протяжение 3 часов. Через 3 часа инкубации наблюдали гибель 85% клеток.

Вопросы:

1. Какие морфологические и биохимические критерии (признаки) можно предложить для оценки обратимого (А) и необратимого (Б) повреждения эпителиальных клеток в данном эксперименте?

2. Приведите последовательность патологических изменений в клетке и их механизмы, основываясь на предложенных критериях оценки состояния клетки?

Задача №2

Для экспериментального моделирования гемолитической анемии мышам вводили фенилгидразин, который, как известно, стимулирует свободнорадикальные реакции в клетках. Через полчаса после введения фенилгидразина в крови животных обнаружено снижение количества эритроцитов, присутствие свободного Hb и метгемоглобина.

Объясните возможные механизмы повреждения мембран эритроцитов, появления свободного гемоглобина и метгемоглобина в крови.

Задача №3

Для исследования цитотоксического действия нового антибиотика на кожный эпителий поставлено две серии экспериментов (А и Б).

А. В опытах in vivo на линейных лабораторных крысах провели шестичасовую аппликации раствора антибиотика на кожу животных (концентрация препарата многократно превышала лечебную дозу!). Эффект препарата оценивали путём прижизненной микроскопии кожи через 8 ч. после прекращения аппликации. В дальнейшем микроскопию проводили дважды с интервалом в 8 ч.

Б. В опытах in vitro культуру эпителиальных клеток инкубировали в среде, содержащей исследуемый препарат. Концентрация препарата соответствовала его концентрации в опытах in vivo. Через 6 ч. культуру отмывали и инкубацию продолжали в среде без препарата. Действие препарата оценивали методами световой и электронной микроскопии в те же сроки, что и в опытах in vivo.

Результаты экспериментов

А. In vivo: через 8 ч. после аппликации препарата выявлены признаки дистрофии и мелкоочагового некроза эпителия. В дальнейшем обнаружено нарастание этих патологических изменений в коже.

Б. In vitro: не обнаружено каких-либо признаков повреждения клеток эпителия кожи на всех сроках исследования. Лишь сначала отмечали агрегацию клеток, которая уже не регистрировалась при последующих наблюдениях.

1. Можно ли утверждать, что повреждение клеток эпителия в опытах in vivo было прямым или опосредованным? Приведите доказательства в пользу Вашего утверждения.

2. Каковы возможные механизмы повреждающего действия препарата на клетки? Какой (или какие) из названных Вами механизмов, учитывая результаты экспериментов in vitro, представляется наиболее вероятным (вероятными)?

ЛИТЕРАТУРА:

Основная

1. Патофизиология в схемах и таблицах: Курс лекций: Учебное пособие. Под ред. А.Н.Нурмухамбетова. – Алматы: Кітап, 2004. – С. 33-42.

2. Ә.Нұрмұхамбетулы. Патофизиология. – Алматы; РПО «Кітап», 2007. – С. 293-311.

3. Патологическая физиология: Учебник п/р Н.Н.Зайко и Ю.В.Быця. – 2-е изд. – М.: МЕДпресс-информ, 2004. – С. 136-162.

4. Патологическая физиология п/р А.Д.Адо и В.В.Новицкого. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 1994. – С. 50-73.

5. Патологическая физиология п/р А.Д.Адо, М.А.Адо, В.И.Пыцкого, Г.В.Порядина, Ю.А.Владимирова. – М.: Триада-Х, 2002. – С. 16-48.

6. Тестовые задания по патологической физиологии / под ред Т.П. Ударцевой и Н.Н.Рыспековой – Алматы.: изд-во «Эффект», КазНМУ, 2007.- С. 63 - 81

Дополнительная

7. Литвицкий П.Ф. Патофизиология: Учебник для вузов. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2007. - С. 43-60.

8. Патофизиология: Учебник для мед.вузов под/ред В.В. Новицкого и Е.Д. Гольдберга.-Томск: Том.ун-та, 2006, С. 66-89.

9. Литвицкий П.Ф. Патофизиология: Учебник: в 2 т. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. – Т. 1. – С. 89-140.

10. Воложин А.И. Общая патология клетки // Общая патология клетки // патологическая физиология под ред А.И. Воложина и Г.В. Порядина. М.: МЕДпресс. – 1998. – с. 41 – 104.

ВЫПОЛНЕНИЕ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

1. К эндогенным факторам, вызывающим повреждение клетки, относятся (4)

A) вирусы

B) соли тяжелых металлов

C) ионизирующая радиация

D) продукты пероксидного окисления липидов

E) высокая температура окружающей среды

F) иммунные комплексы

G) медиаторы повреждения

H) ацидоз

2. Специфические проявления повреждения клеток (2)

A) сопровождают любое повреждение клеток