Реперфузионное повреждение клетки. Роль продуктов перекисного окисления липидов и ионизированного кальция в механизмах ишемического и реперфузионного повреждения клетки
Механизм реперфузионного повреждения кл: фазные изменения локальнойгемодинамики→реактивнфя гиперемия с последующим падением кровотока ниже исходного→реперфузионное повреждение кл. Во время реперфузии, когда в ткани поступает богатая кислородом кровь, ксантин-оксидаза катализирует реакцию взаимодействия гипоксантина и молекулы кислорода, в результате которой образуются мочевая кислота и супероксидный анион. Супероксидный анион, распространяясь в тканях, переходит в более токсичные формы — гидроксильные радикалы (ОН-). В микроциркуляторном русле действие супероксида способствует деградации гиалуроновой кислоты эндотелиального коллагенового слоя и базальной мембраны→микротромбоз и ↑ проницаемости сосудистой стенки→интерстициальный отек→сгущению крови, замедлению кровотока и образованию тромбов→сдавлением капилляров, → ишемия органов→↑интенсивности перекисного окисления липидов мембран клеток из-за развившейся в процессе ишемии недостаточности ферментов антиоксидантной защиты и гипероксией. Приток кислорода в ранее ишемизированную зону приводит к массированному взаимодействию его с субстратами перекисного окисления, являющимися донорами электронов, что сопровождается не только четырехэлектронным (оксидазным, полным) восстановлением молекулы кислорода, но и одно-, двух- или трехэлектронной (оксигеназной, неполной) редукцией→образование активных форм О2, взаимодействующих с липид ными, субстратами с образованием токсических перекисей.
2. Железодефицитные анемии. Причины. Основные проявления, механизм их развития. Картина периферической крови.
Встречается наиболее часто у человека. Составляет 2/3 от всех разновидностей анемий. В организме взрослого 4–5 г железа в составе различных белков. Основная часть (58 %) в Нb, 28 % — в мышцах, 8 % — в печени. После всасывания в кишечнике Fe попадает в плазму крови, где связывается с белком — трансферрином. Он доставляет Fe эритрокариоцитам костного мозга. Он же транспортирует в костный мозг Fe от клеток паренхиматозных органов и макрофагов. Железо доставляется к митохондриям, где оно соединяется с протопорфирином и участвует в образовании гема.
Причиной железодефицитных ДА является превышение потерь организмом железа в сравнении с его поступлением. При этом уменьшается содержание железа в плазме крови, костном мозге и в тканевых депо.
Железодефицитные анемии возникают при следующих состояниях:
1) хронических кровопотерях;
2) повышенной потребности в железе на фоне его экзогенной недостаточности (при беременности, лактации);
3) повышенном потоотделении (с потом выводится много железа). Например, при длительных значительных физических нагрузках, проживании в жарком климате, работе в горячих цехах;
4) неусвоении железа организмом: при ахлоргидрии (HCL ионизирует железо, что необходимо для его усвоения); при авитаминозе С (витамин C стабилизирует железо в двухвалентном состоянии, а трехвалентное железо не усваивается); при энтеритах и массивной резекции тонкой кишки;
5) у новорожденных при длительном однообразном (с дефицитом железа) вскармливании.
Патогенез. Дефицит железа в плазме крови и клетках организма обусловливает снижение его содержания в митохондриях эритрокариоцитов костного мозга. Это тормозит синтез гема, соединение его с глобином и, следовательно, образование Hb.
Одновременно нарушается синтез других железосодержащих соединений как в эритроцитах, так и в других клетках (цитохромы, каталазы, пероксидазы). Это обусловливает снижение резистентности к повреждающему действию перекисных соединений, повышает их гемолиз и снижает продолжительность жизни.
Проявления. В костном мозге сохраняется нормобластический тип кроветворения, часто наблюдается умеренная гиперплазия клеток красного ростка гемопоэза.
В периферической крови снижается количество эритроцитов и содержание Нb (до 30–40 г/л). ЦП снижается до 0,6. Количество ретикулоцитов различно: от нормы до сниженного (при хроническом течении) или повышенного (на начальных этапах). Характерны пойкилоцитоз, анизоцитоз (много микроцитов), наличие «теней» эритроцитов (снижено содержание в них Нb). Уровень железа в плазме снижен (сидеропения) до 1,8–7,2 мкмоль/л (N 12–30 мкмоль/л).
При значительном дефиците железа в организме наблюдается извращение вкуса, мышечная слабость, выпадение волос, ломкость ногтей, трещины кожи, атрофический гастрит.
3. Задача №17.
Больная Б., 39 лет. Несколько дней тому назад обнаружила у себя в левой молочной железе плотное болезненное образование, что послужило поводом обращения к врачу.
Объективно: в левой молочной железе пальпируется плотное образование округлой формы, размерами 3х4 см. Образование плотно - эластической консистенции безболезненное при пальпации, спаянное с кожей и подлежащими тканями. Кожа над ним изменена. Региональные лимфатические узлы пальпируются, увеличены в размере, болезненны. Из соска при надавливании выделяется кровянистая жидкость с неприятным запахом.
Вопросы:
1. Какой патологический процесс можно предполагать в данном случае?
2. Клеточные протоонкогены, онкогены и антионкогены. Молекулярные механизмы канцерогенеза.
3. Какие существуют теории этиологии опухолевого процесса?
4. Механизмы антибластомной резистентности организма.
5. Причины неэффективности иммунного надзора при опухолевых заболеваниях.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №18
1. Механизмы повреждения клеточных мембран. Роль перекисного окисления липидов и активации мембраносвязанных фосфолипаз в повреждении клетки.
Действие различных этиологических факторов может приводить к повреждению клеточных мембран.
Выделяют несколько путей повреждения клеточных мембран, а именно за счет:
• активации перекисного окисления липидов (ПОЛ);
• действия эндогенных липаз, потенцируемое избытком внутриклеточного кальция;
• осмотического (механического) растяжения мембран;
• воздействия на мембранные клеточные рецепторы;
• адсорбции на липидном слое мембран чужеродных белков или полиэлектролитов, приводящих к формированию новых каналов в мембране (антибиотик полимиксин Б);
• воздействия на липидный бислой мембран липотропных веществ, высокой температуры. В ходе этих воздействий нарушается естественная ориентация фосфолипидов («плавление» мембраны), а следовательно, и ее проницаемость;
• действия протеолитических ферментов.
Повреждение клеточных мембран при активации ПОЛ является весьма распространенным. В его основе лежит окисление мембранных липидов свободными радикалами кислорода. К ним относятся: озон, атомарный кислород, гидроксильный радикал, пергидроксил, супероксид. Некоторые из этих соединений попадают в организм вместе с вдыхаемым воздухом, если он загрязнен значительным количеством полициклических углеводородов, выхлопными газами автомобилей, табачным дымом, или образуются в клетке при обычном течении обменных процессов. Однако в норме свободные радикалы с помощью фермента супероксиддисмутазы (СОД) переводятся в перекись водорода, которая, в свою очередь, расщепляется каталазой.
Количество активных форм кислорода резко возрастает при многочисленных воздействиях на клетку — действии ионизирующей радиации, высокой температуры, гипоксии и др. Будучи сильными акцепторами электронов (окислителями), свободные радикалы в тысячи раз эффективнее, чем кислород, окисляют жирные, в результате чего нарушаются мембраны (в первую очередь — митохондриальные) и накапливаются продукты цепных реакций окисления липидов — перекиси, высокотоксичные для клетки. Имеющаяся в клетке пероксидаза, расщепляющая перекиси, при большом их количестве уже не справляется со своей функцией.
Повреждающему действию ПОЛ на мембраны клеток препятствует также ряд веществ — антиоксидантов. Прежде всего это: альфа-токоферол, женские половые гормоны, тироксин, тиоловые соединения, диметилсульфоксид, глютатион. Нередко патогенетическая роль ПОЛ проявляется на фоне первичной недостаточности антиоксидантных систем.
2. Анемии. Определение. Принципы классификации. Изменение функции органов и систем при анемиях.
Анемии — это состояния, характеризующиеся снижением общего количества Нb в организме и, как правило, его концентрации в единице объема крови. В большинстве случаев анемии сопровождаются и эритропенией. Исключением являются некоторые железодефицитные состояния, когда количество эритроцитов может быть нормальным или даже увеличенным.
основным и обязательным признаком анемии является снижение содержания общего Нb и в единице объема крови. главная патофизиологическая сущность анемии и ее значение для организма определяются прежде всего уменьшением кислородной емкости крови, приводящей к гипоксии гемического типа. Именно с гипоксией связаны основные клинические симптомы и расстройства жизнедеятельности у больных анемией.
Виды анемий (в зависимости от различных критериев):
1) по причине: первичные (наследственные, врожденные), вторичные (приобретенные);
2) по патогенезу: постгеморрагические, гемолитические, дизэритропоэтические (вследствие нарушения кровообразования);
3) по типу кроветворения: нормобластический (нормоцитарный), мегалобластический (мегалоцитарный);
4) по регенераторной способности эритроцитарного ростка гемопоэза: регенераторные (0,2–1 % ретикулоцитов), гиперрегенераторные (< 1,0 %), гипорегенераторные (< 0,2 %), 4) арегегераторные (0 %), апластические (0 %);
5) по цветовому показателю: нормохромные (0,85–1,05), гиперхромные (> 1,05), гипохромные (< 0,85);
6) по размеру эритроцитов: нормоцитарные (7,2–8,3 мкм), микроцитарные (<7,2), макроцитарные (8,3–12), мегалоцитарные (>12–15);
7) по остроте течения: острые (развиваются в течение нескольких суток), хронические (наблюдающиеся в течение нескольких недель, лет).
3. Задача №18.
Больной С., 46 лет, жалуется на приступообразные боли в суставах пальцев ног и рук. Боли сопровождаются повышением температуры тела. Объективно: больной гиперстенического телосложения. На хрящах ушных раковин мелкие круглые узлы (тофусы). Суставы стоп резко деформированы.
При рентгенографии плюснефаланговых суставов в эпифизах костей у суставных поверхностей обнаружены хорошо очерченные бесструктурные круглые очаги. Содержание мочевой кислоты в крови - 1,9 ммоль/л.
Вопросы:
1. О каком заболевании следует думать в данном случае?
2. Объясните патогенез указанных симптомов.
3. Накопление каких продуктов нарушенного обмена веществ привело к развитию артрита?
Ответы:
1. Подагра, характеризуется повышенной концентрацией мочевой кислоты и поражением суставов, отложением уратов.
2. В суставных хрящах откладываются соли мочевой кислоты, которые фагоцитируются нейтрофилами, что сопровождается выделением лизосомальных ферментов. Возникает острый подагрический артрит, сопровождающийся болями. Отложения кристаллов приводит к возникновению подагрических узлов.
3. При нарушении обмена пуриновых оснований развивается гиперурикемия. При избытке мочевой кислоты происходит ее взаимодействие с различными минералами, и образуются ураты (соли мочевой кислоты), которые откладываются в области суставных хрящей.
4. Избыточное поступление в организм нуклеиновых кислот (алиментарная гиперурикемия); нарушение экскреции мочевой кислоты и уратов с мочой (ретенционная гиперурикемия); повышение деградации нуклеиновых кислот (продукционная гиперурикемия). Все эти формы относятся к вторичной подагре. Также выделяют первичную подагру (генетический дефект ФРПФ-синтетазы).
5. Необходимо исключить пищевые продукты, содержащие большое количество нуклеиновых кислот (печень, почки, икра и т.д.)
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №19
- Первичные иммунодефицитные состояния. Основные виды. Причины, механизмы развития.
Первичные ИД — первичная, генетически обусловленная иммунная недостаточность, врожденные ИД. При этом могут наблюдаться раздельные нарушения систем Т- и В-лимфоцитов, а также их сочетания.
ИД, связанные с изменениями в системе Т-лимфоцитов.Составляют 5–10 % первичных ИД. Генетическая блокада размножения и дифференцировки возможна на любом из этапов генеза Т-лимфоцитов.
В генезе Т-лимфоцитов выделяют три периода: 1) дотимический; 2) тимический; 3) посттимический. В дотимическом периоде на первом этапе стволовая клетка превращается в полустволовую лимфоидную клетку, общую для Т- и В-лимфоцитов. Если блок на этом уровне, это ведет к полному нарушению выработки Т- и В-клеток при сохраненном генезе других клеток — гранулоцитов, эритроцитов. Следствие — гибель больного в раннем детском возрасте.
На втором этапе образуется полустволовая клетка — предшественник Т-лимфоцитов. Блок здесь ведет к отсутствию Т-лимфоцитов при наличии В-лимфоцитов. Понятно, что в этом случае не будут реализовываться реакции гиперчувствительности замедленного типа (клеточного) и выпадут другие функции Т-лимфоцитов (онкогенно-и иммуноопасная ситуация).
Генетический блок в период внутривилочковой дифференцировки клеток (третий и четвертый этап) вызывает нарушения дифференцировки Т-лимфоцитов, но не всегда приводит к их полному отсутствию в крови.
При блоке посттимической дифференцировки нарушается образование субпопуляций (пятый и шестой этапы) — хелперов, супрессоров, киллеров.