Патогенез повреждения клетки и его исходы.
При действии самых разнообразных патогенных факторов в первую очередь происходит повреждение плазматической мембраны» Функциональные мембраны клетки представляют собой барьеры для заряженных частиц (ионов) и молекул с молекулярной массой выше 100-150. Эти вещества активно или пассивно накапливаются в пространствах, ограниченных мембранами и обусловливают возникновение концентрационных (химических) или электрохимических (ионных) градиентов на границах клетка - среда. Транспорт веществ происходит с участием систем активного и пассивного транспорта. Системы пассивного переноса облегчают перемещение веществ в направления градиента их концентраций через мембрану клеток. Деятельность этих систем не требует затрат энергии, однако и не является в полном смысле слова пассивной. Гидрофобный липидный слой представляет определенный барьер для прохождения растворимых в вода веществ. Предполагается наличие в мембране специальных мембранных каналов, деятельность которых определяется величиной и видом заряда их поверхности и связана с механизмом активного транспорта. Система активного транспорта осуществляет перемещение веществ против градиента их концентрации с расходом энергии макроэрги-ческих фосфатов. Так работает, например, система калий-натриевого насоса. Эта система локализована в клеточной мембране и за счет энергии, высвобождаемой при гидролизе АТФ выводит натрий из клеток и накапливает в ней калий. Разница в концентрации натрия и калия поддерживается, пока существует живая клетка. Прекращение работы этой системы ведет к гибели клетки. Причины нарушения активного транспорта могут быть связаны:1-С недостатком_синтеза АТФ в клетке. Например, при повреждении мотохондрий, дефиците кислорода, глюкозы и т.д.2-С блокадой мембранных АТФ-аз. Например, сердечные гликозиды, блокируя "калий-натриевую АТФ-азу, могут провоцировать возникновение аритмий.3-С повреждением мембран липидными перекисями, свободными радикалами. Например, клеток миокарда при стрессе.Нарушение работы активного транспорта приводит к изменению деятельностимембранных каналов, т. е. к нарушению механизма пассивного транспорта. В результате изменяется
поступление веществ в_ клетку и выведение метаболитов, накопление натрия и кальция в ней. Избыток кальция в цитоплазме поглощается митохондриями и ЭПР. При повреждении клетки ее способность удалять кальций через плазматическую Мембрану снижается. Буферная емкость митохондрий ограничена и слишком большой поток кальция может ее превысить. Митохондрии набухают, в матриксе их появляются преципитаты, в состав которых входит кальций, окислительное фосфорилирование угнетается. Повышении содержания кальция в цитоплазме приводит к увеличению содержания белка-кальмодулина. Он активирует гликолиз, снижает ресинтез гликогена, увеличивает расход АТФ й потребность клетки в кислороде. Активация гликолиза приводит к снижению рН в клетке и активации лизосомальных ферментов. В результате катаболические процессы в клетке начинают преобладать над анаболическими и способствуют дальнейшему прогрессированию ацидоза и повышению осмотического давления. Это вызывает перемещение воды из внеклеточн пространства и развитие отека. Развитие отека клетки усугубляет дистрофические процессы в ней. На определенном этапе ацидоз начинает угнетать гликолиз, что приводит к значительному снижению содержания АТФ в клетке и еще более выраженной активации лизосомальных ферментов. Дефицит АТФ и активация лизосомальных ферментов (липаз и фосфолипаз) усугубляет повреждение мембран митохондрий и ЭПР, что приводит к нарушению процессов аккумуляции кальция в них и выходу его в цитоплазму. В этом случае кальций, который в нормальных условиях является жизненно важным регулятором клеточного метаболизма, становится для клетки настоящим "убийцей". Реакции, обычно регулируемые кальцием, протекаю непрерывно, неконтролируемо. Активация липаз"и фосфолипаз, накопление продуктов липидного обмена (жирных кислот, перекисей) усугубляет повреждение клеточной мембраны, мембран лизосом и митохондрий, блокирует мембранные АТФ-азы, рецепторы и каналы ионной проницаемости. Так формируется ряд порочных кругов, приводящих к некробиозу клетки. Продукты перекисного окисления липидов вызывают повреждение спирали ДНК. Накопление ошибок генетического кода становится одной из причин быстрого старения клетки. Процесс повреждения может быть остановлен включением саногенетических механизмов. Следует диалектически оценивать значение изменении, возникающих при повреждении. Некоторые звенья этого процесса имеют как патогенное, так и саногенное значение.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исход повреждения зависит от равновесия между процессами повреждения и приспособления. При чрезмерном или длительном, хроническом действии патогенных факторов повреждение из обратимого переходит в необратимое. Это заканчивается гибелью клетки, ее некрозом. Включение адаптивных механизмов может привести к полному сохранению функции и жизнедеятельности клетки. Однако, чаще всего, особенно при хроническом действии раздражителей, в клетке возникают и накапливаются определенные структурные, функциональные и биохимические нарушения, приводящие в конечном итоге к более быстрому изнашиванию и старению клеток. При длительном действии экстремальных факторов внешней среды, большая часть энергии, образующейся в клетках, расходуется на адаптацию и приспособление к неблагоприятным условиям внешней среды, и меньше ее остается на осуществление процессов самообновления, в то время как в норме большая часть энергии тратится на восстановительные процессы. В результате длительное действие неблагоприятных факторов внешней среды приводит к более быстрому изнашиванию и старению клетки, а значит и ограничению активной жизни индивида в целом.
|
|
|
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 813; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!