Методические рекомендации
Для студентов к практическим занятиям по патологической анатомии
На кафедре патологической анатомии с секционным курсом и
Курсом патологии
III курс стоматологический факультет
Тема: «Морфология обратимого и необратимого повреждения клеток и тканей: морфология нарушений углеводного и пигментного обмена. Морфология патологического накопления эндогенных и экзогенных продуктов. Патологическое обызвествление».
1. Цель занятия. Изучить вопросы этиологии, патогенеза, морфологии, осложнений и исходов нарушений углеводного и пигментного обменов; изучить морфологические особенности патологического накопления эндогеных и экзогенных продуктов; охарактеризовать морфологические проявления гиалиновых изменений.
2. Требования к уровню студента по освоению дисциплины - патологическая анатомия. Студент должен знать:
1. Термины - гемосидерин, гемосидероз, гемохроматоз, порфирия, гликоген, гематоидин, гематины, (гемомеланин) малярийный пигмент,
2. Вопросы этиологии, патогенеза, морфологии гемосидероза, гемохроматоза, порфирии, нарушений обмена гликогена.
3. Характерные изменения внутренних органов при гемосидерозе, гемохроматозе, порфирии, нарушениях обмена гликогена при сахарном диабете
4. Виды, причины, механизмы развития и функциональное значение нарушений обмена нуклеопротеидов.
5. Механизмы развития и клинико-морфологическую характеристику подагры.
6. Механизмы развития, морфологию и функциональное значение гиалиновых изменений и гиалиноза.
Теоретические аспекты.
I. Морфология нарушений углеводного обмена.
Углеводы, выявляемые в клетках и тканях с помощью гистохимических методов, подразделяют на полисахариды (гликоген), гликозаминогликаны (мукополисахариды) и гликопротеиды.
Нарушение обмена гликогена - один из примеров нарушения углеводного обмена - наиболее часто наблюдается при сахарном диабете и при наследственных углеводных дистрофиях - гликогенозах. Депо гликогена в организме - печень и скелетные мышцы, гликоген этих органов называется «лабильный гликоген», так как расходуется в зависимости от потребностей организма. Другая разновидность гликогена - гликоген нервных клеток, проводящей системы сердца, аорты, эндотелия, эпителиальных тканей, хряща, лейкоцитов - «стабильный гликоген», содержание которого не подвергается заметным колебаниям и который является необходимым компонентом клеток. Обнаружить гликоген в клетках и тканях можно с помощью гистохимической окраски кармином Беста. Внутриклеточное накопление гликогена наблюдается при нарушениях метаболизма глюкозы или гликогена. При сахарном диабете отмечаются: 1) внутриклеточное накопление гликогена в эпителиальных клетках дистального отдела извитых канальцев: эпителий становится высоким, со светлой, пенистой цитоплазмой, зерна гликогена обнаруживаются и в просвете канальцев; 2) включения гликогена в ядрах гепатоцитов, которые становятся светлыми («дырчатые», «пустые» ядра).
Нарушение обмена гликопротеидов в клетках или в межклеточном веществе характеризуется накоплением муцинов и мукоидов (так называемые, слизистые или слизеподобные вещества). Обнаружить гликопротеиды в клетках и тканях можно с помощью гистохимической окраски толуидиновым синим или метиленовым синим. Обтурация выводных протоков желез слизью приводит к развитию кист; обтурация просветов бронхов слизью может приводить к развитию ателектазов и очагов пневмонии.
Наследственные нарушения обмена гликогена называются гликогенозами. Установлено 11 типов гликогенозов, каждых из которых вызван недостаточностью одного из ферментов, участвующих в обмене гликогена: I тип - болезнь Гирке, II тип - болезнь Помпе, III тип - болезнь Кори, IY тип - болезнь Андерсена, Y тип - синдром Марк-Ардла, YI тип - болезнь Херса, YII тип - болезнь Томсона, YIII тип - болезнь Таруи, IX тип - болезнь Хага, X и XI типы. Наряду с этим встречаются смешанные типы гликогенозов, а также гликогенозы с неидентифицированным ферментным дефектом. В зависимости от того, затрагивают ил ферментные дефекты печень, мышцы или одновременно многие органы, различают печеночную, мышечную и генерализованную формы гликогенозов. Важнейший признак патологического накопления гликогена в тканях при гликогенозах - отсутствие посмертного гликолиза (при этом поглощенный гликоген можно легко экстрагировать водным раствором формалина, который при этом становится мутным, серовато-белого молочного виды; при воздействии алкоголя на этот раствор из него выпадают студнеобразные массы, дающие с йодом выраженную бурую окраску).
Краткая характеристика пяти основных типов гликогенозов
Гликогеноз I-го типа - болезнь Гирке - печеночная форма - возникает вследствие дефицита глюкозо-6-фосфатазы. Заболевание проявляется в грудном возрасте; характерно: отставание нарастания массы тела, рвота, анорексия, гипогликемия, периодически - кетонемические кризы. В дальнейшем - пропорционально малый рост по гипофизарному типу, лицо «кукольного типа», гепатомегалия. Причины смерти - ацидотическая кома или инфекции. Макроскопическая картина: печень - увеличена в 3-4 раза, поверхность ее гладкая, на разрезе ткань бледно-красная с подчеркнутым рисунком долек; почки - увеличены, набухшие, бледные, желтовато-красной окраски с широкой корковой зоной; селезенка - не увеличена. Микроскопическая картина: гепатоциты резко увеличены с «водянистой» цитоплазмой, отчетливо выраженными границами и расположенным в центе ядром. Окраска на гликоген резко положительна даже после фиксации материала в формалине.
Гликогеноз II-го типа - болезнь Помпе - генерализованная форма - воздикает вследствие дефицита лизосомного фермента кислой мальтазы, который приводит к накоплению гликогена прежде всего внутри лизосом клеток поперечно-полосатой и гладкой мускулатуры, печени, легких, селезенки, стенок сосудов, головного мозга, кожи. Течение болезни неблагоприятное, смерть наступает на 1-м году жизни от сердечной или дыхательной недостаточности, часто от аспирационной пневмонии. Макроскопическая картина: кардиомегалия, макроглоссия, поражение мускулатуры пищевода и привратника желудка. Микроскопическая картина: волокна миокарда вздутые, светлые, резко контурируются, похожи на растительные клетки; при нервно-мышечном варианте - накопление гликогена в ганглиозных и глиальных клетках передних рогов спинного мозга, спинальных и вегетативных периферических узлах, поражение скелетной мускулатуры и особенно гладких мышц; увеличивается количество гликогена в печени и коже. Электронно-микроскопическая картина: лизосомальные и цитоплазматические включения, связанные с мембранами клеток, содержащие множественные -частицы гликогена, размеры включений 0,2-1,5 мкм.
Гликогеноз III-го типа, лимитдекстриноз (болезнь Кори) возникает вследствие отсутствия амило-1,6-глдкозидазы, что приводит к нарушению расщепления гликогена - образуются молекулы гликогена с короткими внешними цепями. Заболевание характеризуется накоплением аномального гликогена (лимитдекстрина) преимущественно в печени, а также в скелетной мускулатуре и миокарде. Клинико-морфологическая картина сходна с таковой при гликогенозе I-го типа, но выражена менее резко.
Гликогеноз IY-го типа, амилопектиноз (болезнь Андерсена) - редкий тип гликогеноза, характеризуется нарушением синтеза гликогена, возникает вследствие дефекта ветвящегося фермента, который в норме катализирует ступенчатый синтез ветвей гликогена. Заболевание проявляется в конце грудного или в раннем детском возрасте в виде цирроза печени, гепато- и спленомегалии, асцита, желтухи, кровоточивости. Цирроз печени - мелкоузловой, с накоплением в гепатоцитах труднорастворимого аномального гликогена, который воспринимается организмом как инородное тело и вызывает развитие цирроза. Гликоген накапливается также в гистиоцитах селезенки, лимфатических узлах, в купферовских клетках печени.
Гликогеноз Y-го типа (болезнь Мак-Ардла) - классический мышечный гликогеноз, связанный с отсутствием мышечной фосфорилазы; характеризуется миалгиями, которые возникают после мышечного напряжения, постепенно развиваются тугоподвижность в суставах конечностей и мышечная слабость, темный цвета мочи (за счет миоглобина). Болезнь развивается в детском возрасте (после 10 лет). Под сарколеммой скелетных мышц обнаруживаются резко ШИК-положительные вакуоли, отдельные мышечные волокна гиалинизируются.