д.м.н. Рукша Т.Г. Кафедра патологической физиологии c курсом клинической патофизиологии им. проф. В.В. Иванова Лекция №1 для студентов 3 курса, обучающихся по специальности 060103.65 - «Педиатрия» Красноярск - 2014
Актуальность Причины повреждения клетки Механизмы повреждения клетки Проявления повреждения клетки Методы выявления повреждения клетки Выводы
греч. pathos – страдание, болезнь physis – природа logos – учение, наука наука о природе болезней
ПРЕДМЕТ ПАТОФИЗИОЛОГИИ БОЛЕЗНИ И БОЛЕЗНЕННЫЕ СОСТОЯНИЯ ТИПОВЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ТИПОВЫЕ ФОРМЫ ПАТОЛОГИИ ОРГАНОВ, ТКАНЕЙ, ИХ СИСТЕМ
▪ Эксперимент на живых объектах - моделирование Метод выключения Метод включения Метод культуры тканей Метод сравнительной патологии ▪ Клиническое исследование ▪ Математическое моделирование
Нарушение функционирования клетки, которое сохраняется после удаления повреждающего агента
Частичное Полное Обратимое Необратимое
Физические факторы: Механические Температурные Лучевые Электрические Осмотические Химические факторы: Производственные вещества Кислоты, щелочи Лекарственные препараты Биологические факторы: Микроорганизмы Прионы Инфекционные токсины БАВ организма человека Высокая температура приводит к деформации белков; Охлаждение вызывает повышение вязкости мембраны Ксенобиотики активируют ПОЛ Прионы – инфекционные агенты белковой природы. Вызывают изменение конформации нормальных белков
Нарушения энергетического обеспечения клетки Повреждение мембран и ферментов Активация перекисного окисления липидов Дисбаланс ионов и воды Нарушение экспрессии генов Нарушение регуляции функций клеток
АТФ – источник энергии в клетке Образование АТФ : 1. Окислительное фосфорилирование 2. Гликолиз
РАЗРУШЕНИЕ МИТОХОНДРИЙ НАРУШЕНИЕ ПРОТЕКАНИЯ РЕАКЦИЙ ЦИКЛА КРЕБСА И ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ СНИЖЕНИЕ УРОВНЯ АТФ НАРУШЕНИЕ АКТИВНОСТИ АТФ-аз НАРУШЕНИЕ УТИЛИЗАЦИИ АТФ Нарушение поступления АТФ в эффекторные структуры (миофибриллы, ионные насосы)
Главная причина расстройств – гипоксия (недостаточное снабжение клеток кислородом и нарушение биологического окисления)
Ишемия Окислительного фосфорилирования АТФ Na + насоса Анаэробный гликолиз Разъединение рибосом Са ++, Na +, H 2 O в клетке Выведения К + из клетки Гликоген Лактат Уплотнение ядерного хроматина Синтеза белка Появление липидных депозитов Набухание ЭР Набухание клетки Потеря микроворсинок Появление выпячиваний цитоплазмы
Мембрана клетки — жидкая динамическая система с мозаичным расположением белков и липидов. Основу мембраны составляют молекулы фосфолипидов Интегральные белки- пронизывают всю толщу мембраны Периферические белки – поверхностно расположенные белки, удерживаются на поверхности мембраны электростатическими силами
Активация гидролаз Расстройства репарации мембран Нарушение конформации макромолекул Разрыв мембран Свободнорадикальные и перекисные реакции
Повреждающий фактор ↑ Са ++ в клетке Гидролиз сложных связей в молекуле ФЛ СПОЛ Арахидоновая кислота ЛизоФЛ Активация ФЛА 2 Нарушение функционирования мембраны
СПОЛ Повреждающий фактор ФЛА 2 ФЛА 2 ФЛА 2 Фосфолипиды ↓ ФЛ мембраны Окисленная Ар. К-та Арах. к-та ЛизоФЛ Нарушение целостности мембраны и ее функций Восстановление Апоптоз Набухание цитоплазмы Cummings B.S., 2000
Повреждение мембранных структур клетки Активация мембранных фосфолипаз Увеличение уровня Са ++ в цитоплазме Снижение уровня АТФ Токсические вещества СПОЛ Тканевая гипоксия Владимиров Ю.А.., 2000
ПОЛ – это разветвленная цепная реакция, идущая с участием активных форм кислорода (свободных радикалов) Свободные радикалы - это молекулярные частицы, имеющие непарный электрон на внешней орбитали и обладающие высокой реакционной способностью.
Факторы-активаторы: Гипоксия (ишемия) Ионизирующая радиация Стресс Авитаминоз Е Гипервитаминоз Д Гипербарическая оксигенация
NADPH- оксидаза ксантиноксидаза Гипоксантин, ксантин Мочевая кислота СОД каталаза Глутатион Дисульфид глутатиона глутатионредуктаза Митохондрии Убиквинон Супероксидный радикал
Восстановленные (неактивные) тиоловые группы Окисленные тиоловые группы (активные) Тиоловые группы Дисульфиды
Дефекты в мембранах клеток и митохондрий при повреждении тиоловых групп ↑ Na +, ↑ Ca ++ Повышение онкотического давления в клетке Набухание митохондрий Повреждение клеточных структур
ДЕЙСТВИЕ ПАТОГЕННЫХ ФАКТОРОВ ВЫХОД К +, Mg ++ из клетки НАКОПЛЕНИЕ Na +, H +, Ca ++ в клетке Гипергидратация клетки Гипогидратация клетки Трансмембранный дисбаланс ионов Нарушение соотношения отдельных ионов в цитоплазме и межклеточной жидкости НАРУШЕНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КЛЕТКИ
Повреждающий фактор ↑ цитоплазматического Са Активация ферментов ФЛ Протеазы Эндонуклеазы АТФазы Проницаемости митохондрий ФЛипазы Повреждение мембран и белков цитоскелета Повреждение мембран Повреждение ядра АТФ
Клеточный рецептор — молекула на поверхности клетки, клеточных органелл или в цитоплазме клетки, специфически реагирующая изменением своей пространственной конфигурации на присоединение к ней молекулы определенного химического вещества, и передающая этот сигнал внутрь клетки или клеточной органеллы, обычно при помощи механизма так называемых вторичных посредников или с помощью трансмембранных ионных токов
ДЕЙСТВИЕ ПАТОГЕННЫХ ФАКТОРОВ ИЗМЕНЕНИЕ ЧИСЛА РЕЦЕПТОРОВ КЛЕТКИ ИЗМЕНЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ РЕЦЕПТОРОВ КЛЕТКИ НАРУШЕНИЕ ФУНКЦИИ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ ПОСРЕДНИКОВ РЕГУЛЯТОРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НАРУШЕНИЕ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ
Повреждающий фактор Ядро клетки Активация системы репарации Мутации Усиление метилирования ДНК Экспрессия аварийных генетических программ БТШ Гены-опухолевые супрессоры Гены-индукторы апоптоза
Митохондрии Эндоплазматический ретикулум Рибосомы мРНК Повреждающий фактор Транспорт Денатурир. белок БТШ – это специфические белки, которые вырабатываются в ответ на тепловой шок БТШ осуществляют поддержание нативной конформации белков и сопровождают белковые молекулы после трансляции в различные отсеки клетки БТШ участвуют в реакциях фолдинга
Специфические изменения Неспецифические изменения Развиваются при действии определенного патогенного фактора Развиваются в определенных типах клеток Развиваются при повреждении различных видов клеток и действии на них широкого спектра патогенных агентов
Са ++ -зав. фосфолипазы Са ++ -зав. эндонуклеазы Са ++ -зав. протеазы Повреждение цитоскелета Кальций – маркер тяжести повреждения клетки
Некроз - гибель части живого организма, необратимое прекращение жизнедеятельности его клеток и тканей Причины некроза: Гипоксия/Ишемия Токсические вещества Инфекция
Набухание клетки и клеточных органелл Отек цитоплазмы Нарушение целостности мембраны, увеличение ее проницаемости
ПИКНОЗ ЛИЗИС РЕКСИС
Апоптоз – запрограммированная гибель клетки Индукторы апоптоза: кортикостероиды, вирусы, ретиноиды, рентгеновское и ультрафиолетовое излучения
Сморщивание клетки, приобретение округлой формы Деградация и маргинация хроматина
Апоптотические тельца Фагоцитоз соседними клетками: Отсутствие воспаления!
форма клеточной гибели, характеризуемая деградацией внутриклеточных компонентов в вакуолях-аутофагах
ОБРАТИМЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТКИ ДИСТРОФИЯ ГИПОТРОФИЯ ГИПЕРТРОФИЯ АТРОФИЯ ДИСПЛАЗИЯ И МЕТАПЛАЗИЯ
Клеточные дистрофии – нарушения обмена веществ, сопровождающиеся расстройством функций клеток Основная характеристика дистрофий – нарушения метаболизма отдельных классов веществ: Диспротеинозы Липидозы Диспигментозы Углеводные дистрофии Минеральные дистрофии
Гипотрофия – уменьшение размеров и массы клетки Атрофия – выраженное уменьшение размеров и массы клетки, сопровождающееся нарушением функционирования клетки
Увеличение размеров и массы клетки Физиологическая Патологическая
Нарушение дифференцировки клеток, сопровождающееся стойкими изменениями структуры, метаболизма и функционирования клеток. Дисплазии предшествуют опухолевому процессу Метаплазия – замещение клеток, свойственных данному органу, нормальными клетками другого типа
Клинический осмотр Биохимические методы – определение уровня ферментов-маркеров цитолиза: Сердце – Миоглобин, КФК-МБ, Тропонин, ЛДГ Печень – АСТ, АЛТ, ЛДГ, ЩФ Поджелудочная железа – амилаза, липаза Диагностическая биопсия – легкие, печень, почки, половые органы, кожа
Основная Литвицкий П.Ф. Патофизиология. ГЭОТАР-Медиа, 2008 Войнов В.А. Атлас по патофизиологии: Учебное пособие. – М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – 218с. Дополнительная 4.Долгих В.Т. Общая патофизиология: учебное пособие.-Р-на-Дону: Феникс, 2007. 5.Ефремов А.А. Патофизиология. Основные понятия: учебное пособие.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 6.Патологическая физиология: учебное пособие для внеауд. работы по спец.- лечебное дело, педиатрия /сост. Е.Ю. Сергеева и др.- Красноярск: тип.КрасГМУ, 2010. Т.1., Т.2. 7.Патофизиология: руководство к практическим занятиям: учебное пособие /ред. В.В.Новицкий.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. Электронные ресурсы 1.Фролов В.А. Общая патофизиология: Электронный курс по патофизиологии: учебное пособие.- М.: МИА, 2006. 2.Электронный каталог КрасГМУ
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!
