Лекция 2 Повреждения (некроз и дистрофия)
1. Альтерация: определение понятия. Причины и механизмы повреждения. Уровни повреждения: организменный, системный, органный, тканевой, клеточный, субклеточный, молекулярный. Основные проявления повреждения на уровне внутриклеточных структур, клетки, ткани, органа, системы органов
2. Дистрофия. Определение понятия. Механизмы.
3. Виды дистрофии. Алиментарная дистрофия. Нарушение основного обмена. Экзогенные и эндогенные причины голодания. Изменение обмена веществ и физиологических функций в организме при голодании.Понятие о паренхиматозных, мезенхимальных и смешанных дистрофиях как проявлении расстройств обмена веществ и как одной из форм повреждения. Механизмы развития дистрофий: инфильтрация, извращенный синтез, трансформация, декомпозиция. Атрофия, причины и виды. Формы и исходы.
4. Некроз. Определение понятия. Причины и механизмы развития некроза. Морфологические признаки некроза, изменения ультраструктур клетки, ядра и цитоплазмы, тканей. Виды некроза. Исходы некроза. Отличие некроза от аутолиза.
1.Альтерация —структурные изменения клеток и тканей организма, которые сопровождают практически любое заболевание или патологический процесс.
Повреждение включает механизмы защитных и восстановительных реакций. Если эти реакции достаточны – наступает выздоровление. Если они не достаточны – развивается болезнь. Если объем и тяжесть повреждений нарастают – наступает смерть.
Может быть представлена дистрофией, некрозом и атрофией, которые могут выступать как стадии.
2. Дистрофия – патологический процесс, характеризующийся появлением в клетках и тканях веществ, которых в норме нет или содержится мало, а также исчезновением из клеток и тканей присущих им веществ.
Дистрофии бывают
Приобретенными и наследственными
Наследственные связаны с врожденные нарушениями ферментных систем (ферментопатии )– болезни накопления (тезаурисмозы)
Дистрофии развиваются при г олодании – состоянии, при котором организм совсем не получает питательных веществ или их поступает недостаточно, или же они не усваиваются вследствие болезни. Различают полное, неполное (количественное) и частичное (качественное) голодание. При голодании происходит снижение основного обмена на 30-35%, уменьшение количества белков, что уменьшает онкотическое давление, приводит к отекам. При потере 40% массы тела.
Алиментарная дистрофия – длительное голодание с отсутствием белка. Белково-калорийная недостаточность отмечается у детей Азии и Африки, Индии, заболевание получило название квашиоркор.
В зависимости от преимущественной локализации различают дистрофии:
Паренхематозные;
Мезенхимальные;
Смешанные.
В зависимости от преобладания нарушений того или иного вида выделяют дистрофии:
Белковые;
Жировые;
Углеводные;
Минеральные;
Смешанные.
В зависимости от распространения дистрофии бывают:
Общие;
Местные
Морфогенетические механизмы, ведущие к развитию дистрофии.
Дистрофия – патологический процесс, отражающий нарушение обмена веществ в организме. Дистрофия характеризуется повреждением клеток и межклеточного вещества, в результате чего изменяется функция органа.
В основе дистрофии лежит нарушение трофики, т.е. комплекса механизмов, обеспечивающих метаболизм и сохранность структуры клеток и тканей. Трофические механизмы делят на клеточные и внеклеточные.
Клеточные механизмы обеспечиваются самой структурой клетки и её саморегуляцией, благодаря чему каждая клетка осуществляет свойственную ей функцию.
Внеклеточные механизмы включают в себя систему транспорта продуктов метаболизма (кровяное и лимфатическое микроциркуляторное русло), систему межклеточных структур мезенхимального происхождения и систему нейроэндокринной регуляции обмена веществ.
Сущность дистрофий заключается в том, что в клетках или в межклеточном веществе образуется избыточное или недостаточное количество свойственных им соединений или же образуются вещества, не свойственные данной клетке или ткани. Имеется несколько механизмов развития дистрофии.
Патогенетических механизма 4-е:
Трансформация - это способность одних веществ превращаться в другие, достаточно близкие по строению и составу. Например, подобной способностью обладают углеводы, трансформируясь в жиры. Трансформация – образование продуктов одного вида обмена вместо продуктов другого вида обмена. Например, трансформация компонентов жиров и углеводов в белки.
Инфильтрация - это способность тканей или клеток наполняться избыточным количеством какого-либо вещества. Инфильтрация может быть 2-х видов: Инфильтрация 1-го вида характеризуется тем, что клетка, находясь в состоянии нормальной жизнедеятельности, получает избыточное количество того или иного вещества. Наступает предел, в котором она не в состоянии переработать, ассимилировать этот избыток. При инфильтрации 2-го типа клетка находится в состоянии пониженной жизнедеятельности, поэтому не справляется даже с нормальным количеством вещества, поступающего в нее. Инфильтрация – избыточное проникновение продуктов обмена из крови и лимфы в клетки и межклеточное вещество с последующим их накоплением. (пример-атеросклероз).
Декомпозиция. При декомпозиции идет распад внутриклеточных и внутритканевый структур (белково-липидных комплексов, входящих в состав мембран органелл). В мембране белки и липиды находятся в связанном состоянии и поэтому не видны. При их распаде они появляются в клетках и становятся видными под микроскопом. Декомпозиция – или фанероз – распад ультраструктур клетки и межклеточного вещества, ведущий к нарушению тканевого и клеточного метаболизма и накоплению продуктов нарушенного обмена в ткани и клетке.
Извращенный синтез. При извращенном синтезе клетки образуют аномальные чужеродные вещества, которые в норме организму не присущи. Например, при амилоидной дистрофии клетки синтезируют аномальный белок, из которого потом строится амилоид. У больных хроническим алкоголизмом клетки печени (гепатоциты) начинают синтезировать чужеродные белки, из которых потом формируется так называемый алкогольный гиалин. Извращенный синтез это синтез веществ, которые в норме не встречаются в клетке. (пример-амилоидоз В-лимфоциты вместо антител синтезируют белки с изменой структурой.)
В зависимости от степени нарушения обмена веществ и выраженности морфологических изменений дистрофии могут быть обратимыми и необратимыми. В последнем случае патологический процесс будет прогрессировать до гибели (некроза) клетки или ткани. Следовательно, исходом необратимых дистрофий является некроз.
Виды дистрофии
Паренхимотозные дистрофии – вещества накапливаются в клетках паренхимы различных органов (миоциты, гепатоциты, нейроны, клетки почечных канальцев, надпочечников).
| Паренхиматозные | Клеточный уровень | Внешний вид | Обратимость |
| белковые | Мех-м извращенного синтеза Расстройства кровоснабжения, инфекции, интоксикации Снижение интенсивности окислительно-восстановительных процессов | ||
| Зернистая | Клетки увеличены, цитоплазма мутная с белковыми зернами, гиперплазия органелл, которые выглядят как белковые гранулы | Органы увеличены, на разрезе тусклые, мутные | обратима |
| Гиалиново-капельная | Крупные капли белка | Похожа на гиалиновый хрящ | Коагуляционный некроз клетки- гибель |
| Гидропическая (баллонная дистрофия) | Вакуоли, наполненные цитоплазматической жидкостью. Подвергаются | Герпес, ветряная и черная оспа, миелиновые оболочки нервных клеток | |
| Роговая | Ороговевает эпителий многослойный | Ихтиоз - обшая наследственная форма Гиперкаретоз- местная форма Лейкоплакия- белые пятна | |
| жировая | Мех-м –декомпозиция В цитоплазме появляются накопление необычного для данного типа тканей жира. Общее ожирение. Появление в крови кетоновых тел-гиперкетонемия, | ||
| миокарда | Появление в кардиоцитах капель жира(пылевая и мелкокапельная). Процесс очаговый | «тигровое сердце – желтые полосы на эндокарде. Митокард дряблый, полости расширены | Начальные – обратимы, глубокие -нарушение функции |
| Печени (часто встречается) | М-м инфильтрация, декомпозиция, трансформация. Появление в гепатоцитах капель жира(пылевая, мелкокапельная, крупнокапельное ожирение «гусиная печень»). | Печень увеличивается в размерах,, становится дряблой, функция резко снижается, цвет охряно-желтый, желто-коричневый. | Возможно восстановление. Крупнокапельное ожирение, фиброз, церроз |
| почек | М-м инфильтрация и декомпозиция В эпителии проксимальных и дистальных канальцев появляются капельки жира. | Почки дряблые, увеличены, в разрезе с желто-зеленым крапом | обратимы |
| Наследственные системные липидозы (болезни накопления – тезаурисмозы) Склероз. | |||
| углеводная | Сахарный диабет – клетки не усваивают глюкозу, накопление в крови. Ринит, бронхит –в слизистых оболочках накопление слизи, муцины |
Мезенхимальные дистрофии стромально-сосудистые когда вещества накапливаются в строме (соединительной ткани) органов и стенках сосудов.
| Мезенхимальные белковые | Клеточный уровень | Внешний вид | Обратимость |
| Белковые дистрофии | |||
| Мукоидное набухание (эндокард, стенки кровеносных сосудов, синовиальные оболочки) | Накопление и перераспределение гликозаминогликанов, которые притягивают воду. | Ревматизм, ревматоидный артрит, системная красная волчанка, атеросклероз. Внешне орган не изменен | обратим |
| Фибриноидное набухание | Фибрин накапливается в межклеточном веществе и коллагеновых волокнах, разрушая их. Образуется фибриноид | Инфекционные аллергические иммунные реакции | Необратимый процесс- некроз, склероз или гиалиноз — |
| Гиалиноз | в соединительной ткани образуются полупрозрачные плотные массы | Гиалиноз сосудов –утрата эластичности (мозг, почки, сетчатька глаза, поджелудочная железа, кожа) Гиалиноз соединительной ткани –келлойдные рубцы после операций | Не обратим |
| Амилоидоз | Появление аномального фибриллярного белка –амилоида – отсутствует в норме. Первичный- причины не известны. Наследственный, Старческий Вторичный | Первичный(Миокард, почки) Старческий-мозг (болезнь Альцгеймера) Вторичный – органы увеличиваются, становятся плотными и сальными на вид | Не обратим |
| Жировые дистрофии(липидозы) | Появление нейтральных жиров в тканях, где они не должны накапливаться. Накопление холестерина | ||
| Общее ожирение | Увеличение количества жира под эпикардом | Сердце увеличено в размерах. | Жировая клетчатка прорастает в стенку миокарда, возможен разрыв серждца |
| Истощение- кахексия | Алиментарное истощение-голодание, церебральное – старческое слабоумие, болезнь Альцгеймера | ||
| Углеводная дистрофия | Появление слизеподобной массы в соединительной, хрящевой и жировой тканях | Ослизнение органов | Микседема – гипофункция щитовидной железы. |
Смешанные дистрофии – морфологические изменения наблюдаются как в паренхиме, так и в строме органов и возникают при нарушениях обмена эндогенных пигментов (хромопротеинов), нуклеапротеидов, липопротеидов, минералов.
| Нарушение обмена гемоглобиногенных пигментов в результате гемолиза (Гемосидерин, ферритин, Билирубин) | Гемосидероз – кровоизлеяния Общий и местный Желтуха: НадпеченочнаяГемолитическая – гемолиз в сосудах непрямий билирубин-кал черного цвета. Печеночная при гепатитах – прячмий и непрямой билирубин – покровы желтые Подпеченочная –нарушение оттока желчи – прямой билирубин переполнение желчных протоков |
| Нарушение обмена протеиновых пигментов (меланин) | Общий гипермеланоз- бронзовая болезнь –при нарушении ф-ции надпочечников Местный – невус – родинка Гипомеланоз – альбинизм – общий, лейкодерма или витилиго – местный |
| Нарушение липидогенных пигментов | Пигменты старекния, при сахарном диабете, истощениях, при некрозах тканей. |
| Нарушение обмена нуклеопротеидов | Падагра - выделение мочекислого натрия в синовиальныхоболочках и хрящах суставов рук, голеностопе, коленных суставах, которые в дальнейшем восполяются и окружаются соединительной тканью. Мочекислый инфаркт у новорожденных Мочекаменная болезнь |
| Нарушение обмена минералов | Рахит, кальциноз, гиперкалиемия, гипокалиемия Камни – конкремент –сросток солей, образующийся в полостях и протоках организма человека. Коллойдные и кристаллоидные. |
НЕКРОЗ
Некроз (от греч. nekros — мертвый) — омертвение, гибель клеток и тканей в живом организме; при этом жизнедеятельность их полностью прекращается. Некротический процесс проходит ряд стадий, что позволяет говорить о морфогенезе некроза: 1) паранекроз — подобные некротическим, но обратимые изменения; 2) некробиоз — необратимые дистрофические изменения, характеризующиеся преобладанием катаболических реакций над анаболическими; 3) смерть клетки, время наступления которой установить трудно; 4) аутолиз — разложение мертвого субстрата под действием гидролитических ферментов погибших клеток и макрофагов. В морфологическом выражении некроз равнозначен аутолизу. Своеобразной формой некроза является апоптоз (от греч. аро — разделение и ptosis — опущение, падение). В основе апоптоза лежат разделение клетки на части с образованием апоптозных тел (фрагменты клетки, окруженные мембраной и способные к жизнедеятельности) и последующий фагоцитоз этих тел макрофагами.
Некробиотические и некротические процессы (некроз, апоптоз) происходят постоянно как проявление нормальной жизнедеятельности организма, так как отправление любой функции требует затрат материального субстрата, восполняемых физиологической регенерацией. Кроме того, большая часть клеток организма постоянно подвергается старению, естественной смерти с последующим их разрушением путем апоптоза и физиологического аутолиза.
Таким образом, в организме постоянно совершаются процессы физиологической деструкции, т. е. некротические, аутолитические и восстановительные, т. е. репаративные, регенераторные процессы, что обеспечивает нормальную его жизнедеятельность.
Некроз возникает чаще и раньше в функционально-активных паренхиматозных структурах (функционально отягощенные отделы миокарда, проксимальные и дистальные отделы почек, нейроны головного мозга и т. д.). Некрозу могут подвергаться часть клетки, клетка, группа клеток, участок ткани, органа, целый орган или часть тела. Поэтому в одних случаях он определяется лишь при микроскопическом исследовании, в других — хорошо различим невооруженным глазом.
Микроскопические признаки некроза. К ним относятся характерные изменения клетки и межклеточного вещества. Изменения клетки касаются как ядра, так и цитоплазмы. Ядро сморщивается, при этом происходит конденсация хроматина — кариопикноз, распадается на глыбки — кариорексис и растворяется — кариолизис. Пикноз, рексис и лизис ядра являются последовательными стадиями процесса и отражают динамику активации гидролаз — рибонуклеазы и дезоксирибонуклеазы, что ведет к отщеплению от нуклеотидов фосфатных групп и высвобождению нуклеиновых кислот, которые подвергаются деполимеризации. В цитоплазме происходят денатурация и коагуляция белков, сменяемая обычно колликвацией, ультраструктуры ее погибают. Изменения могут охватывать часть клетки (фокальный коагуляционный некроз), которая отторгается, или всю клетку (коагуляция цитоплазмы). Коагуляция завершается плазморексисом — распадом цитоплазмы на глыбки. На заключительном этапе разрушение мембранных структур клетки ведет к ее гидратации, наступает гидролитическое расплавление цитоплазмы — плазмолиз. Расплавление в одних случаях охватывает всю клетку (цитолиз), в других — лишь часть ее (фокальный колликвационный некроз, или баллонная дистрофия). При фокальном некрозе может произойти полное восстановление наружной мембраны клетки. Изменения цитоплазмы (коагуляция, плазморексис, плазмолиз), так же как и изменения ядра клетки, являются морфологическим выражением ферментативного процесса, в основе которого лежит активация гидролитических ферментов лизосом.
Изменения межклеточного вещества при некрозе охватывают как межуточное вещество, так и волокнистые структуры. Межуточное вещество вследствие деполимеризации его гликозаминогликанов и пропитывания белками плазмы крови набухает и расплавляется. Коллагеновые волокна также набухают, пропитываются белками плазмы(фибрин), превращаются в плотные гомогенные массы, распадаются или лизируются. Изменения эластических волокон подобны описанным выше: набухание, базофилия, распад, расплавление — эластолиз. Ретикулярные волокна нередко сохраняются в очагах некроза длительное время, но затем подвергаются фрагментации и глыбчатому распаду; аналогичны изменения и нервных волокон, Распад волокнистых структур связан с активацией специфических ферментов — коллагеназы и эластазы. Таким образом, в межклеточном веществе при некрозе чаще всего развиваются изменения, характерные для фибриноидного некроза. Реже они проявляются резко выраженными отеком и ослизнением ткани, что свойственно колликвационному некрозу. При некрозе жировой ткани преобладают липолитические процессы. Происходит расщепление нейтральных жиров с образованием жирных кислот и мыл, что ведет к реактивному воспалению, образованию липогранулем.
Итак, в динамике некротических изменений, особенно клетки, существует смена процессов коагуляции и колликвации, однако нередко отмечается преобладание одного из них, что зависит как от причины, вызвавшей некроз, и механизма его развития, так и от структурных особенностей органа или ткани, в которых некроз возникает.
При распаде клеток и межклеточного вещества в очаге некроза образуется тканевый детрит. Вокруг очага некроза развивается демаркационное воспаление.
При некрозе тканей изменяются их консистенция, цвет, запах. В одних случаях мертвая ткань становится плотной и сухой (мумификация), в других — дряблой и расплавляется (миомаляция, энцефаломаляция от греч. malakas — мягкий). Мертвая ткань нередко бывает бледной и имеет бело-желтый цвет. Таковы, например, очаги некроза в почках, селезенке, миокарде при прекращении притока крови, очаги некроза при действии микобактерий туберкулеза. Иногда, напротив, она пропитана кровью, имеет темно-красный цвет. Примером могут служить возникающие на фоне венозного застоя очаги циркуляторного некроза в легких. Фокусы некроза кожи, кишечника, матки часто приобретают грязно-бурый, серо-зеленый или черный цвет, так как пропитывающие их кровяные пигменты претерпевают ряд изменений. В некоторых случаях фокусы некроза прокрашиваются желчью. При гнилостном расплавлении мертвая ткань издает характерный дурной запах.
Классификация. Учитываются причина, вызывающая некроз, механизм развития, клинико-морфологические особенности.
В зависимости от причины некроза различают следующие его виды: травматический, токсический, трофоневротический, аллергический, сосудистый.
Травматический некроз является результатом прямого действия на ткань физических или химических факторов. Такой некроз возникает при воздействии радиации, низких (отморожение) и высоких (ожог) температур, в краях раневого канала, при электротравме. Токсический некроз развивается в результате действия на ткани токсинов как бактериального, так и небактериального происхождения, химических соединений различной природы (кислоты, щелочи, лекарственные препараты, этиловый спирт и др.). Таков, например, некроз эпителия проксимального отдела нефрона при отравлении сулемой, некроз кардиомиоцитов при воздействии дифтерийного экзотоксина. Трофоневротический некроз возникает при нарушениях нервной трофики тканей. В результате этих нарушений развиваются циркуляторные расстройства, дистрофические и некробиотические изменения, завершающиеся некрозом. Таковы некрозы при заболеваниях и травмах центральной и периферической нервной системы (незаживающие язвы при повреждении периферических нервов). Примером трофоневротического некроза являются пролежни.
Аллергический некроз ткани наступает в сенсибилизированном организме и является, как правило, выражением реакций гиперчувствительности немедленного типа. Обычно это фибриноидный некроз, часто встречающийся при инфекционно-аллергических и аутоиммунных заболеваниях. Классическим примером аллергического некроза может служить феномен Артюса. Сосудистый некроз, который называют, инфарктом, возникает при нарушении или прекращении кровотока в артериях вследствие тромбоза, эмболии, длительного спазма (антиогенный некроз). Недостаточный приток крови вызывает ишемию, гипоксию и гибель ткани вследствие прекращения окислительно-восстановительных процессов (ишемический некроз). В развитии сосудистого некроза большое значение имеет функциональное напряжение органа в условиях недостаточности коллатерального кровообращения при сужении просвета основных артерий, питающих орган. Таковы, например, ишемические некрозы миокарда в условиях функциональной нагрузки при стенозирующем атеросклерозе венечных (коронарных) артерий сердца.
Некроз – гибель, омертвение отдельных клеток, участков тканей, части органа, или всего органа в живом организме. Это результат разрушающего действия ферментов на летально поврежденную клетку. Некроз не обратим.
Некробиоз – длительный процесс медленного отмирания, сочетающегося с жизнедеятельностью, предшествует некрозу.
Макроскопические признаки некроза: изменение цвета, консистенции, часто запаха. Некрозированная ткань может иметь плотную, сухую консистенцию, мумифицироваться. В других случаях ткань дряблая, с жидкостью. Цвет зависит от примеси крови, пигментов. Мертвая ткань белая или желтоватая, при пропитывании кровью – от красной до бурой, желтой, зеленой, на кожных покровах и в кишечнике – грязно-черного цвета, в других органах (сердце, почки, легкие, селезенка) – беловато-желтая, тусклая. Мозговая ткань дряблая, растекается. При гнилостном расплавлении ткань издает дурной запах.
Формы некроза:
- коагуляционный (Сухой) - развивается при большом содержании белка и низком содержании жидкости, граница между сохраненными и пораженными тканями хорошо выражена.
- колликвационный (влажный)- в тканях богатых жидкостью. Обусловлен разжижающим действием протеолитических лейкоцитарных ферментов.
- гангрена – некроз тканей соприкасающихся с внешней средой непосредственно или через анатомические каналы. Разновидности: сухая, влажная, пролежень. Сухая гангрена сопровождается мумификацией, хорошо выраженной зоной демаркационного воспаления, часто возникает на нижних конечностях; влажная – при инфицировании анаэробными бактериями. Ткань набухает, становится отечной, демаркационная линия не определяется.
Анаэробная (газовая)гангрена – под действием микроорганизмов. Пролежень – возникает в местах наибольшего давления. Локализуется в области крестца, ягодиц у тяжелобольных.
-Секвестр – участок мертвой ткани, располагающийся среди живой ткани (при остеомиелите – в костной ткани).
-Инфаркт – некроз тканей, возникающий при нарушении кровообращения (сосудистый, ишемический некроз). Причины: тромбоз, эмболия, длительный спазм артерий, перенапряжение органа в условии гипоксии. Очаг окружен демаркационным воспалением, из расширенных кровеносных сосудов пронизанных инфильтратом сегментоядерных нейтрофилов.
Исходы некрозов – часто неблагоприятные. Благоприятные связаны с ограничением очага, рубцеванием, инкапсуляцией.
АТРОФИЯ-уменьшение объема органа и снижение его функции, происходящее в течение нормальной жизни.
Гипоплазия – врожденное недоразвитие, аплазия – отсутствие органа.
Атрофия может сопровождаться замещение паренхимы органа соединительной тканью, уплотнением ткани органа.
Физиологическая атрофия – в старости, тимус.
Патологическая: общая (голодание, тяжелые заболевания системные), местная (атрофия бездействия), атрофия давления, атрофия недостаточности кровоснабжения (атеросклероз), Нейронгенная анемия (травма спинного мозга)