При патологическом обызвествлении происходит аномальное выпадение солей кальция одновременно с малыми количествами железа, магния и других минеральных солей. Различают две формы патологического обызвествления: дистрофическую и метастатическую.
Дистрофическое обызвествление. При нем уровень Са2+ в крови не меняется, соли кальция откладываются в участках некроза и склероза. Кальцификация происходит, например, в фиброзных бляшках с распадом (атероматозом) при атеросклерозе (что сопровождается повреждением интимы аорты и крупных артерий), в легких при заживлении очагов казеозного некроза при туберкулезе. Фокусы обызвествления приобретают каменистую плотность и называются петрификатами. При старении и ревматических болезнях соли кальция откладываются в клапанах сердца.
При дистрофическом обызвествлении образуются кристаллические минералы, состоящие из фосфата кальция, в виде апатита, похожего на гидроксиапатит костей. Процесс дистрофического обызвествления складывается из двух фаз: инициации (нуклеации) и распространения, развивается как в клетках, так и внеклеточно. Инициация внутриклеточного обызвествления происходит в митохондриях умерших или умирающих клеток, которые накапливают Са2+.
Вне клеток фаза инициации проходит в окруженных мембраной пузырьках около 200 нм в диаметре, образующихся при старении или разрушении клетки. Полагают, что Са2+ концентрируется в этих пузырьках благодаря его сродству с
кислыми фосфолипидами, содержащимися в пузырьках, а затем к Са2+ присоединяются фосфатные группы, образовавшиеся в результате действия ассоциированных с мембраной фосфатаз. Этот процесс циклический, в результате формируются микрокристаллы, которые постепенно увеличиваются в размерах (фаза распространения или роста). Образование кристаллов зависит от концентрации ионов кальция и фосфора во внеклеточных пространствах, наличия минеральных ингибиторов, коллагена и других белков. В возникновении дистрофического обызвествления определенную роль может играть и остеопонтин, кислый фосфопротеин, участвующий в минерализации костей. Дистрофическое обызвествление, как правило, служит признаком повреждения, хотя оно может вызывать и нарушение функции органов, например при обызвествлении клапанов сердца и атеросклерозе.
Метастатическое обызвествление. Этот процесс происходит в нормальных тканях при гиперкальциемии. Причинами гиперкальциемии являются гиперпаратиреоидизм, интоксикация витамином D, системный саркоидоз и другие гранулема тозы, гипертиреоидизм, идиопатическая гиперкальциемия, болезнь Аддисона (адренокортикальная недостаточность), усиленное разрушение костей, связанное с множественной миеломой или метастазами рака и лейкозом, сниженное образование кости при иммобилизации. Гиперкальциемия в некоторых случаях развивается также при выраженной почечной недостаточности с задержкой фосфора, приводящей ко вторичному гиперпаратиреоидизму.
Соли кальция откладываются в различных тканях, но обязательно в интерстиции слизистой оболочки желудка, почек, легких, миокарда, артерий и легочных вен. Все эти ткани при функционировании теряют кислоту и ощелачиваются, что предрасполагает к метастатическому обызвествлению. Соли кальция могут иметь вид некристаллических аморфных депозитов или структуру кристаллов гидроксиапатита. Чаще всего минеральные соли не вызывают дисфункции органов клинически, однако массивное обызвествление, например тканей легкого или почек (нефрокальциноз), может нарушить функцию этих органов.
План занятия.
Макропрепараты
1. Бурая атрофия миокарда - определить размеры сердца, а также цвет миокарда с поверхности и на разрезе, охарактеризовать состояние венечных артерий.
2. Камни желчного пузыря - обратить внимание на размеры, форму, цвет, консистенцию и состояние поверхности камней.
3. Артериолосклеротический нефросклероз (первично-сморщенная почка) - определить размеры почки, обратить внимание на ее поверхность, консистенцию, толщину и цвет коркового и мозгового вещества на разрезе.
4. Кожа при Аддисоновой болезни - обратить внимание на характерный для данного заболевания цвет кожи, на состояние поверхности кожи.
5. Бурая индурация легкого - обратить внимание на консистенцию органа, его внешний вид, степень воздушности, цвет органа на разрезе.
6. Петрификаты в легком - обратить внимание на локализацию, количество, форму, размеры, цвет и консистенцию очагов в ткани легкого.
Микропрепараты
1. Бурая индурация легкого - найти резко переполненные кровью капилляры, обратить внимание на толщину стенок межальвеолярных перегородок и стенок сосудов; найти зерна пигмента бурого цвета, отметить его локализацию (внутриклеточно, внеклеточно).
2. Бурая атрофия печени - найти отложения пигментных гранул, определить вид пигмента, его цвет и локализацию (в каких отделах дольки и каких клетках происходит его накопление); определить размеры печеночных клеток и их ядер, состояние стромы органа.
3. Печень при механической желтухе - обратить внимание на желтоватые зерна желчного пигмента в цитоплазме гепатоцитов; найти расширенные и заполненные желчью (желчными тромбами) желчные протоки; обратить внимание на очаговые некрозы паренхимы, окрашенные желчью, скопления лейкоцитов в зоне некроза.
4. Кожа при Аддисоновой болезни - найти отложения пигмента в эпидермисе и дерме; определить цвет, количество и локализацию пигмента.
5. Антракоз лимфатического узла - обратить внимание на цвет, локализацию включений (пигмента), состояние синусов и ткани лимфатического узла.
6. Известковые метастазы в миокарде (окраска гематоксилином и эозином) - обратить внимание на вид, цвет и локализацию отложений солей кальция, состояние поврежденных кардиомиоцитов, изменения в строме миокарда, отсутствие клеточной реакции на отложение солей кальция.
7. Известковые метастазы в почке. Обратить внимание на органеллы, являющиеся местом фиксации солей кальция.
Электронограммы
1. Сидерофаг легкого - обратить внимание на многочисленные гранулы гемосидерина.
2. Липофусцин в кардиомиоците - обратить внимание на многочисленные гранулы липофусцина.
3. Известковые метастазы в почке. Обратить внимание на органеллы, являющиеся местом фиксации солей кальция.
Ситуационные задачи.
Ситуационная задача 1.
Больной К., 48 лет, длительное время страдал ревматическим пороком сердца (митральный стеноз), умер от прогрессирующей сердечно-сосудистой недостаточности. На вскрытии: левый желудочек сердца уменьшен в объеме, створки митрального клапана резко утолщены, малоподвижны, плотные, серо-розового цвета (похожи на гиалиновый хрящ), режутся с хрустом; легкие - увеличены в размерах, плотные, буро-красного цвета, гистологически: в просветах альвеол - эритроциты, свободно лежащий пигмент буро-коричневого цвета, макрофаги, в цитоплазме которых пигмент буро-коричневого цвета.
Вопросы: 1) Какой патологический процесс имел место в створках митрального клапана?
2) Какие гистохимические окраски необходимо использовать для идентификации пигмента, обнаруженного в легких?
3) Какой патологический процесс имел место в легких?
4) Каковы причины и механизмы развития патологического процесса в легких?
Ситуационная задача 2.
Больной М., 45 лет, длительное время страдал сахарным диабетом, умер от интоксикации в связи с развившейся гангреной правой нижней конечности. При гистологическом исследовании аутопсийного материала почек обнаружены мелкие ШИК-положительные капли в эпителии канальцев почек; в цитоплазме гепатоцитов - бесцветные вакуоли при окраске гематоксилином и эозином, при окраске суданом III - вакуоли оранжево-красного цвета; в ядрах гепатоцитов - ШИК-положительные включения.
Вопросы: 1) Какой патологический процесс имел место в почках?
2) Какой патологический процесс имел место в цитоплазме гепатоцитов?
3) Какой патологический процесс имел место в ядрах гепатоцитов?
4) Каковы механизмы описанных патологических процессов в почках и печени?
Ситуационная задача 3.
У больного С., 39 лет, обнаружена опухоль сигмовидной кишки. Фрагмент опухоли взят на гистологическое исследование, во время которого поставлен диагноз аденокарцинома (злокачественная опухоль из железистого эпителия кишки), в гистологическом описании опухоли указано на наличие слабоокрашенного эозинофильного вещества, в котором располагаются клетки опухоли, окраска муцикармином - положительна.
Вопросы: 1) Какой патологический процесс имел место в ткани опухоли?
2) Какую еще гистохимическую окраску можно было использовать для уточнения характера патологического процесса?
3) Каков возможный механизм развития данного патологического процесса?
Ситуационная задача 4.
При гистологическом исследовании участка кровоизлияния обнаружено, что в центре кровоизлияния имеются ярко-оранжевые пластинки, на периферии кровоизлияния - скопления пигмента буро-коричневого цвета.
Вопросы: 1) Какие пигменты были обнаружены в участке кровоизлияния?
2) Какие гистохимические окраски необходимо использовать для идентификации описанных пигментов?
Ситуационная задача 5.
Больной Ш., 69 лет, длительное время страдал раком желудка с метастазами во внутренние органы, умер от раковой кахексии. На вскрытии: сердце уменьшено в размерах, плотное, бурого цвета, при гистологическом исследовании в цитоплазме кардиомиоцитов обнаружены гранулы пигмента желтого цвета.
Вопросы: 1) Какой патологический процесс имел место в миокарде?
2) Каковы причины и механизмы развития описанного патологического процесса?
Ситуационная задача № 6
Больной В., 65 лет, обратился к врачу с жалобами на запоры, потерю аппетита, судороги, частое мочеиспускание, в том числе ночью. При анализе крови в сыворотке крови обнаружено стойкое увеличение содержания общего кальция до 11мг%, при дальнейшем обследовании выявлены признаки остеопороза, гипертензия, брадикардия, небольшая азотемия, микрогематурия; в сыворотке крови увеличен уровень паратиреоидного гормона. При ультразвуковом исследовании обнаружено увеличение одной из околощитовидных желез. Больному произведена операция, после которой уровень кальция в крови нормализовался.
Вопросы к ситуационной задаче № 6
1. Назовите причину гиперпаратиреоидизма.
2. Какая операция была проведена больному с целью нормализации показателей общего кальция в крови?
3. Объясните механизм действия паратиреоидноro гормона.
4. С какими патологическими процессами связаны симптомы поражения почек? Опишите соответствующие препараты.
5. Какие еще органы, кроме почек, могут поражаться при наличии гиперкальциемии? Назовите патологический процесс, опишите микроскопические проявления на примере миокарда.
ВОПРОСЫТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ:
Выбрать все правильные ответы
1. Пигменты - это:
а) липиды,
б) липофусцин,
в) гемосидерин,
г) уголь,
д) меланин.
Выбрать все правильные ответы
2. Эндогенные пигменты - это:
а) липофусцин,
б) ферритин,
в) меланин,
г) гемосидерин,
д) уголь.