Механизмы гипертрофии

Гипертрофия осуществляется либо за счет увеличения объема функциональных структур специализированных кле­ток (гипертрофия ткани), либо за счет увеличения их количе­ства (гиперплазия клеток).

Гипертрофия клеток происходит за счет увеличения как числа, так и объема специализированных внутриклеточных структур (гипертрофия и гиперплазия структур клетки).

Стадии компенсаторного процесса:

I -- становления. Пораженный орган мобилизует все свои скрытые резервы.

II - закрепления. Возникает структурная перестройка ор­гана, ткани с развитием гиперплазии, гипертрофии, обеспечи­вающих относительно устойчивую длительную компенсацию.

III -- Истощения. Во вновь образованных (гипертрофиро­ванных и гиперплазированных) структурах развиваются дис­трофические процессы, составляющие основу декомпенсации.

Причина развития дистрофийнеадекватное метаболи­ческое обеспечение (кислородное, энергетическое, фермент­ное).

• Выделяют 2 вида компенсаторной гипертрофии: рабо­чую (компенсаторную) н викарную (заместительную).

а. Рабочая гипертрофия возникает при чрезмерной нагрузке органа, требующей усиленной его работы.

б. Викарная (заместительная) гипертрофия воз­никает при гибели одного из парных органов (почки, легко­го); сохранившийся орган гипертрофируется и компенсирует потерю усиленной работой.

• Наиболее часто рабочая гипертрофия сердца развивает­ся при гипертонической болезни (реже -- при симпто­матических гипертензиях).

Макроскопическая картина:размеры сердца и его масса увеличены, значительно утолщена стенка левого желудочка, увеличен объем трабекулярных и сосочковых мышц левого желудочка.

• Полости сердца при гипертрофии в стадии компенса­ции (закрепления) сужены концентрическая гипер­трофия .

• В стадии декомпенсации полости расширены экс­центрическая гипертрофия; миокард дряблый, глинис­того вида (жировая дистрофия).

Механизм рабочей гипертрофии мио­карда.Гипертрофия миокарда и увеличение его работы осуществляются за счет гиперплазии и гипертрофии внутри­клеточных структур кардиомиоцитов; количество кардиомиоцитов не увеличивается.

Электронно -микроскопическая картина:

а) в стадии устойчивой компенсации в кардиомиоцитах увеличены количество и размеры митохондрий, миофибрилл, видны гигантские митохондрии. Структура большинства митохондрий сохранена;

б) в стадии декомпенсации развиваются деструктивные изменения преимущественно в митохондриях: вакуоли­зация, распад крист; в цитоплазме появляются жиро­вые включения (снижается бета-окисление жирных кислот на кристах митохондрий), развивается жировая дистрофия.

Обнаруженные изменения отражают энергетический дефи­цит клетки, лежащий в основе декомпенсации.

• К гипертрофии, которая не имеет отношения к компен­сации утраченной функции, относят нейрогуморальную гипертрофию (гиперплазию) и гипертрофические раз­растания.

Железистая гиперплазия эндометрия— пример нейрогуморальной (гормональной) гипертрофии. Развивается в связи с дисфункцией яичников.

Макроскопическая картина:эндометрий значительно утолщен, рыхлый, легко отторгается.

Микроскопическая картина:обнаружива­ется резко утолщенный эндометрий с многочисленными желе­зами, которые удлинены, имеют извитой ход, местами кистозно расширены. Эпителий желез пролиферирует, строма эндометрия также богата клетками (клеточная гиперпла­зия).

Клинически железистая гиперплазия сопровождается ациклическими маточными кровотечениями (метроррагии).

При возникновении на фоне пролиферации тяжелой дисплазии эпителия (атипическая гиперплазия) процесс стано­вится предраковым.

Гипертрофические разрастаниясопровождаются увели­чением органов, тканей. Часто возникают при воспалении на слизистых оболочках с образованием гиперпластических полипов и остроконечных кондилом.

Атрофияприжизненное уменьшение объема клеток, тканей, органов, сопровождающееся снижением или прекра­щением их функции.

• Атрофия может быть физиологической и патологичес­кой, общей (истощение) и местной.

• Патологическая атрофия -- процесс обратимый.

• В механизмах атрофии, сопровождающейся обычно уменьшением количества клеток, ведущую роль играет апоптоз.

1. Общая атрофия.

• Возникает при истощении (голодании, онкологических заболеваниях и пр.).

• Резко уменьшается (исчезает) количество жировой ткани в депо.

• Внутренние органы уменьшаются (печень, сердце, ске­летные мышцы) и прибретают бурую окраску благода­ря накоплению липофусцина (см. тему 2 «Смешанные дистрофии»).

Макроскопическая картина:печень умень­шена, капсула ее морщинистая, передний край заострен, ко­жистый в результате замещения паренхимы фиброзной тка­нью. Ткань печени имеет бурый цвет.

Микроскопическая картина:печеночные клетки и их ядра уменьшены, пространства между истончен­ными печеночными балками расширены, цитоплазма гепатоцитов, особенно центра долек, содержит много мелких гра­нул бурого цвета (липофусцина).

2. Местная атрофия.

• Различают следующие виды местной атрофии.

а. Дисфункциональная (от бездействия).

б. От недостаточности кровоснабжения.

в. От давления (атрофия почки при затруднении отто­ка и развитие гидронефроза; атрофия ткани мозга при затруднении оттока цереброспинальной жидкос­ти и развитие гидроцефалии).

г. Нейротрофическая (обусловлена нарушением связи органа с нервной системой при разрушении нервных проводников).

д. Под действием физических и химических факторов.

• При атрофии размеры органов обычно уменьшаются, поверхность их может быть гладкой (гладкая атрофия) или мелкобугристой (зернистая атрофия).

• Иногда органы увеличиваются за счет скопления в них жидкости, что наблюдается, в частности, при гидро­нефрозе.

Гидронефрозвозникает при нарушении оттока мочи из почки, обусловленном камнем (чаще), опухолью или врож­денной стриктурой (сужением) мочеточника.

Макроскопическая картина:почка резко увеличена, ее корковый и мозговой слои истончены, граница их плохо различима, лоханка и чашечки растянуты. В полос­ти лоханки и устье мочеточника видны камни.

Микроскопическая картина:корковое и мозговое вещество резко истончено. Большинство клубочков атрофировано и замещено соединительной тканью. Канальцы также атрофированы. Некоторые канальцы кистозно расши­рены и заполнены гомогенными розовыми массами (белковые цилиндры), эпителий их уплощен. Между канальцами, клу­бочками и сосудами видны разрастания волокнистой соедини­тельной ткани.

Организация— замещение участка (участков) некроза и тромбов соединительной тканью, а также их инкапсуляция.

• Процесс организации тесным образом переплетается с воспалением и регенерацией.

Стадии организации.Участок повреждения (тромба) замещается грануляционной тканью, состоящей из новообразованных капилляров и фибробластов, а также дру­гих клеток.

• Образование грануляционной ткани включает:

1) очищение:

• осуществляется в ходе воспалительной реакции, воз­никающей в ответ на повреждение;

• с помощью макрофагов, полиморфно-ядерных лей­коцитов и ферментов, выделяемых ими (коллагеназы, эластазы), происходит расплавление и удале­ние некротического детрита, обломков клеток, фиб­рина;

2) усиление активности фибробластов:

• пролиферация фибробластов вблизи зоны поврежде­ния и их миграция в участок повреждения;

• дальнейшая пролиферация фибробластов и синтез сначала протеогликанов, а затем коллагена;

• превращение некоторых фнбробластов в миофибробласты (появление в цитоплазме пучков микрофила-ментов, способных к сокращению);

3) врастание капилляров:

• эндотелий в сосудах, окружающих поврежденный участок, начинает пролиферировать и в виде тяжей врастает в зону повреждения с последующей канали­зацией и дальнейшей дифференцировкой в артерио-лы, капилляры и венулы;

• Ангиогенез осуществляется под действием ТФР-альфа (трансформирующий фактор роста) и ФРФ (фактор роста фибробластов);

4) созревание грануляционной ткани:

• увеличение количества коллагена и его ориентиров­ка в соответствии с линиями наибольшего растяже­ния;

• уменьшение количества сосудов;

• образование грубоволокнистой рубцовой ткани;

• сокращение рубца (большую роль в этом процессе играют миофибробласты);

• в дальнейшем возможны петрификация и оссификация рубца.

Регенерациявосстановление (возмещение) структур­ных элементов ткани взамен погибших.

Формы регенерации —клеточная и внутрикле­точная.

а. Клеточная — характеризуется размножением клеток. Возникает в тканях:

1) представленных лабильными, т.е. постоянно обновля­ющимися, клетками эпидермиса, слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, дыхательных и мочевы-водящих путей, кроветворной и лимфоидной ткани, рыхлой соединительной ткани.

Фазы регенерации в лабильных тка­нях:• фаза пролиферации недифференцированных клеток

(уни- и полипотентных клеток-предшественников); • фаза дифференцировки (созревания) клеток;

2) представленных стабильными клетками (которые в нормальных условиях обладают низкой митотической активностью, однако при активации способны к деле­нию): гепатоцитами, эпителием почечных канальцев, эпителием эндокринных желез и пр.; стволовые клетки для этих тканей не выявлены.

б. Внутриклеточная— характеризуется гиперплазией и гипертрофией ультраструктур.

• Имеется во всех без исключения клетках.

• В нормальных условиях преобладает в стабильных клетках.

• Является единственной возможной формой регенерации в органах, клетки которых не способны к делению (по­стоянные клетки: ганглиозные клетки ЦНС, миокард, скелетные мышцы).

Регуляция пролиферации клеток при регенерацииосуществляется с помощью следующих факторов роста.

1. Тромбоцитарный фактор роста:

• выделяется тромбоцитами и другими клетками;

• вызывает хемотаксис фибробластов и гладкомышеч-

ных клеток (ГМК); • усиливает пролиферацию фибробластов и ГМК под

воздействием других факторов роста.

2. Эпидермальный фактор роста (ЭФР):

• активирует рост эндотелия, фибробластов, эпителия.

3. Фактор роста фибробластов:

• увеличивает синтез протеинов экстрацеллюлярного матрикса (фибронектина) фибробластами, эндотели­ем, моноцитами и др.

Фибронектин -- гликопротеин: осуществляет хемотаксис фибробластов и эндотелия; усиливает ангиогенез; обеспечи­вает контакты между клетками и компонентами экстрацеллю-лярного матрикса, связываясь с интегриновыми рецепторами клеток.

4. Трансформирующие факторы роста (ТФР):

о ТФР-альфа - - действие, сходное с эпидермальным фактором роста (ЭФР);

о ТФР-бета -- противоположное действие: ингибирует пролиферацию многих клеток, модулируя регенера­цию.

5. Макрофагальные факторы роста:

• интерлейкин-1 и фактор некроза опухоли (ФНО); ⁰ усиливают пролиферацию фибробластов, ГМК и эн­дотелия.

Регенерация может быть физиологической, репаративной (восстановительной) и патологической.

1. Физиологическая регенерация постоянное об­новление структур тканей, клеток в норме.

2. Репаративная регенерация наблюдается в патоло­гии при повреждении клеток и тканей.

Виды репаративной регенерации:

а) полная регенерация (реституция):

• характеризуется замещением дефекта тканью, иден­тичной погибшей;

• происходит в тканях, способных к клеточной форме регенерации (преимущественно с лабильными клет­ками);

• в тканях со стабильными клетками возможна только при наличии небольших дефектов и при сохранении тканевых мембран (в частности, базальных мембран канальцев почки);

б) неполная регенерация (субституция):

• характеризуется замещением дефекта соединитель­ной тканью (рубцом);

• гипертрофией сохранившейся части органа или ткани (регенерационная гипертрофия), за счет которой происходит восстановление утраченной функции. Примером неполной регенерации является заживление ин­фаркта миокарда, которое приводит к развитию крупноочаго­вого кардиосклероза.

Макроскопическая картина:в стенке ле­вого желудочка (или межжелудочковой перегородке) опреде­ляется большой белесоватый блестящий рубец неправильной

формы. Стенка левого желудочка сердца вокруг рубца гипер­трофирована.

Микроскопическая картина:в миокарде виден крупный очаг склероза. Кардномиоциты по периферии увеличены, ядра большие, гиперхромные (регенерационная гипертрофия).

При окраске пикрофуксином по Ван-Гизону: очаг склеро­за окрашен в красный цвет, кардиомиоциты по периферии -в желтый.

Метаплазия— переход одного вида ткани в другой, род­ственный ей вид.

• Всегда возникает в тканях с лабильными клетками (бы­стро обновляющимися).

• Всегда появляется в связи с предшествующей пролифе­рацией недифференцированных клеток, которые при созревании превращаются в ткань другого вида.

• Часто сопровождает хроническое воспаление, проте­кающее с нарушенной регенерацией.

• Чаще всего возникает в эпителии слизистых оболочек:

а) кишечная метаплазия желудочного эпителия;

б) желудочная метаплазия эпителия кишки;

в) метаплазия призматического эпителия в многослой­ный плоский:

• часто возникает в бронхах при хроническом воспа­лении (особенно часто связанном с курением); • может возникать при некоторых острых вирусных

респираторных инфекциях (при кори). Микроскопическая картина:слизистая оболочка бронхов выстлана не высоким призматическим, а многослойным плоским эпителием. Стенка бронха пронизана лимфогистиоцитарным инфильтратом, склерозирована (хро­нический бронхит).

Плоскоклеточная метаплазия может быть обратимой, од­нако при постояно действующем раздражителе (например, курении) на ее фоне могут развиться дисплазия и рак.

• Метаплазия соединительной ткани ведет к ее превраще­нию в хрящевую или костную ткань.

Дисплазияхарактеризуется нарушением пролиферации и дифференцировки эпителия с развитием клеточной атипии (различная величина и форма клеток, увеличение ядер и их гиперхромия, нарастание числа митозов и их атипия) и нару­шением гистоархитектоники (потеря полярности эпителия, его гисто- и органной специфичности).

• Понятие не только клеточное, но и тканевое.

• Выделяют 3 степени дисплазии: легкую, умеренную и тяжелую.

• Тяжелая дисплазия — предраковый процесс.

• Тяжелую дисплазию трудно отличить от карциномы in situ.

Тема 8.