ПОВРЕЖДЕНИЕ В ХIХ столетии основоположник современной патологии Рудольф

ПОВРЕЖДЕНИЕ В ХIХ столетии, основоположник современной патологии Рудольф Вирхов, предложил рассматривать повреждение клетки как основу болезни. И сегодня патология придерживается этой концепции.

Каждая живая клетка должна выполнять свою специальную функцию. Для этого ей требуется энергия, которую она получает при обмене веществ. Обмен веществ может протекать только при условии изоляции внутренней среды клетки от враждебной внешней среды. Эту цель обеспечивает полупроницаемая клеточная мембрана.

Чтобы выжить, клетка должна уметь приспосабливаться к неблагоприятным условиям окружающей среды, таким как: n Изменения температуры n Изменение концентрации ионов во внешней жидкости n Изменение доставки кислорода n Присутствие вредных веществ.

У многоклеточных организмов имеется управляемая внеклеточная среда. К ней относится межклеточная жидкость, лимфа, кровь и т. д. Внеклеточная среда у многоклеточных организмов всегда имеет нужную температуру, оксигенацию (степень насыщенности кислородом), концентрацию ионов и питательных веществ. Такое состояние называется гомеостазом.

Стабильная внеклеточная среда позволила образоваться специализированным клеткам, выполняющим конкретные функции, такие как: n Хранение энергии (гликоген в клетках печени и жировые клетки) n Связь (нейроны) n Сократительная деятельность (мышцы) n Синтез белков для организма (печень, поджелудочная железа) n Поглощение питательных веществ (кишка) n Защита от внешних агрессий (лейкоциты, лимфоциты и макрофаги).

Время от времени клетки встречаются с трудностями, обусловленными изменениями в их внутренней или во внешней среде. Варианты ответа на них и являются основой болезни. Если повреждение превышает приспособляемость, то клетка умирает.

Клетки млекопитающих приспосабливаются к повреждению путем прекращения выполнения специализированной функции и сосредоточением исключительно на собственном выживании.

Исходя из сказанного, патология – это наука о повреждении клетки и её способности к приспособлению.

Реакции на постоянное напряжение и повреждение клетки В ответ на постоянное повреждение клетка либо умирает, либо приспосабливается (адаптируется). Последнее происходит чаще.

Главными адаптивными ответами являются: 1. Атрофия 2. Гипертрофия и гиперплазия 3. Метаплазия 4. Дисплазия 5. Дистрофия (внутри- и внеклеточные отложения). Кроме того, за некоторыми адаптивными ответами могут следовать опухоли.

Атрофия - адаптация к уменьшению потребн в функции.

Клинически атрофия проявляется уменьшением размера или понижением функции органа. Атрофия может происходить как по физиологическим, так и по патологическим причинам. Так, атрофия скелетной мышцы может развиваться не только от бездействия, но и от потери трофических сигналов при повреждении нерва.

Нужно отличать атрофию органа от атрофии клетки. Сокращение размера органа может отражать как обратимую атрофию клетки, так и потерю клеток. Например, атрофия мозга при болезни Альцгеймера вторична из-за гибели множества клеток, при этом размер органа не может быть восстановлен.

Механизмы развития атрофии: 1. Уменьшение функциональной активности. После длительного постельного режима развивается атрофия мышц конечности и мышечная сила уменьшается. Когда возобновляется нормальная деятельность, размер мышцы и функция возвращаются.

2. Недостаток кислорода. Ухудшение кровоснабжения тканей называется ишемией. Полное прекращение доставки кислорода в ткани кончается смертью клетки. Однако, когда кислородное голодание (гипоксия) недостаточно выражено, чтобы убить клетку, то развивается ишемия. При таких обстоятельствах обычно наступает атрофия клетки.

Атрофия головного мозга. Хорошо заметна атрофия лобной доли. Извилины истончены, а борозды заметно расширенны.

3. Недостаток питания. Голодание или плохое питание ведут к атрофии клеток, особенно в скелетных мышцах. Сокращение размеров особенно заметно в нежизненно важных клетках.

4. Прерывание трофических сигналов. Функции многих клеток зависят от руководящих сигналов эндокринной и нервной систем. Гормоны и синапсы передают клеткам нужные команды. Исполнение команд можно прекратить, удалив их источник, например – иссечь эндокринную железу или перерезать нерв.

утеряна секреция тиреотропного гормона (ТТГ), адренокортикотропного гормона (АКТГ) и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), что приведет к атрофии щитовидной железы, коры надпочечника и яичников, соответственно. После менопаузы снижается уровень секреции эстрогена, что приводит к атрофии эндометрия.

Даже гормонзависимые раковые клетки могут до некоторой степени подвергаться атрофии, при прекращении гормонального воздействия. Так, андроген-зависимый рак предстательной железы частично регрессирует после приема антагонистов тестостерона.

Некоторые типы рака щитовидной железы могут прекращать рост, если подавить гипофизарную секрецию тиреотропного гормона назначением тироксина.

Если имеется повреждение спинного мозга (например, при полиомиелите или спинальной травме), происходит денервация мышц, т. е. прерывается нервно-мышечная передача, необходимая для поддержания мышечного тонуса, что ведет к атрофии мышц.

5. Персистирующее (постоянное) повреждение клетки. Персистирующее повреждение клеток чаще всего вызывается хроническим воспалением. Хороший пример - атрофия слизистой оболочки желудка вследствие хронического гастрита. Даже физическое воздействие, такое как длительное давление, приводит к атрофии.

Гидронефроз. Чашечно-лоханочная система почек резко расширена и деформирована, а паренхима истончена. Гидронефроз развивается при затруднениях оттока мочи. В этом примере – типичная атрофия паренхимы от давления.

Недостаточность кровообращения ведет к венозному застою в капиллярах печени, потому что сердце не может эффективно откачивать венозную кровь от этого органа. Соответственно, клетки в центрах долек печени подвергаются самому большому давлению и атрофируются.

6. Старение. Одним из признаков старения, особенно в неделящихся клетках, таких как нейроны и кардиомиоциты, является атрофия. Размер всех паренхиматозных органов уменьшается с возрастом. В глубокой старости неизменно уменьшается размер головного мозга и сердца, что называется термином - сенильная (старческая) атрофия.

Гипертрофия и гиперплазия Гипертрофия – увеличение в размере. Гиперп увеличение количества.

При усилении трофических сигналов или при повышении потребности в функции, включаются адаптивные механизмы, ведущие к увеличению размера клетки (гипертрофия) или к увеличению числа клеток (гиперплазия).

В органах, построенных из высокоспециализированных клеток (например, сердечная или скелетная мышца), такие адаптивные ответы выполнены исключительно за счет увеличения объема клетки. В других органах (например, почка или щитовидная железа) могут увеличиваться и размеры клеток, и их количество.

Механизмы развития гипертрофии: 1. Гормональное воздействие. Так, увеличение секреции эстрогенов при наступлении половой зрелости вызывает гипертрофию эндометрия. Синтез дополнительного эритропоэтина почечными опухолями приводит к гиперплазии эритроидного ростка костного мозга, и следовательно, к избытку эритроцитов в периферической крови.

2. Увеличение функции. Высоко в горах воздух разрежен, кислорода в нем мало. Это вызывает компенсаторную гиперплазию эритроидного ростка костного мозга с последующим увеличением числа эритоцитов в периферической крови. Число эритоцитов быстро возвращается к норме по возвращению до уровня моря.

Слева. Нормальный костный мозг. Справа. Гиперплазия костного мозга. Количество кроветворных клеток увеличено, жировых клеток мало.

При артериальной гипертонии сердцу трудно прокачивать кровь, из-за чего гипертрофируется стенка левого желудочка. Наблюдаемая при почечной недостаточности гипокальциемия вызывает повышенную секрецию паратгормона, из-за чего происходит гиперплазия паращитовидных желез.

Поперечный срез сердца при гипертензивной болезни. Из-за сужения мелких сосудов сердцу трудно прокачивать кровь, поэтому оно работает с большей силой, что приводит к повышению артериального давления и гипертрофии левого желудочка.

Поперечный срез сердца при хроническом бронхите. Из-за сужения мелких сосудов легких сердцу трудно прокачивать кровь по малому кругу кровообращения, что приводит к гипертрофии правого желудочка.

3. Хроническое повреждение. Например, давление от неподходящих ботинок вызывает гипертрофию кожи стопы (мозоль). При псориазе развивается гиперплазия клеток кожи.

Cлева. Нормальный эпидермис. Справа. Гипертрофия эпидермиса при псориазе, то же увеличение.

Метаплазия - преобразование одного вида тк в другой.

Метаплазия - адаптивный ответ на постоянное повреждение, при этом ткань принимает такой вид, какой обеспечивает лучшую защиту от повреждения. Например, при постоянном забросе кислого желудочного содержимого в пищевод происходит замена нормального многослойного плоского эпителия на эпителий желудочного типа (т. н. пищевод Барретта).

Пищевод Барретта. A. Из желудка в пищевод устремляются желто-коричневые языки. B. На микрофотографии видно, что вместо многослойного плоского эпителия сформирована слизистая оболочка желудочного типа.

адаптацией к новым условиям существования. Например, у курильщиков табака мерцательный эпителий в бронхах заменяется многослойным плоским, который защищает бронх от повреждения табачным дымом, но при этом пропадает защита от пыли, т. к. многослойный плоский эпителий не производит слизь и не имеет ресничек.

Метаплазия полностью обратима, если раздражитель удалить (например, бросить курить). Однако, если раздражитель не удалять, то длительное хроническое раздражение может вызвать развитие опухоли из метапластического эпителия.

Дисплазия – нарушение правильного строен ткани из-за ускорения деления клеток и их неполного созревания.

В норме клетки эпителия расположены слоями в определенном порядке. При дисплазии слоистость нарушается, а интенсивно делящиеся эпителиальные клетки не успевают созревать. Дисплазия может встретиться в любом эпителии.

Как и метаплазия, дисплазия является ответом на постоянное вредное воздействие. Дисплазия и метаплазия – два параллельных процесса, они могут существовать одновременно.

Дисплазияпредопухолевое состояние.

В дисплазии выделяют три степени выраженности (легкую, умеренную и тяжелую). Легкая и умеренная дисплазия требуют наблюдения. Тяжелая дисплазия требует агрессивного перевентивного (профилактического) лечения, чтобы предотвратить развитие злокачественной опухоли.

Схематическое изображение дисплазия шейки матки.

Дистрофии

Петрификация Кальцинация (петрификация, обызвествление) – отл солей кальция в ткани. Отложение солей кальция при формировании костей и зубов - нормальный процесс. Все остальные случаи отложения кальция являются патологическими.

гибели клеток. Т. к. внутри клетки находятся большие запасы кальция, то при их гибели он оказывается на свободе и откладывается в межклеточном пространстве. В большинстве случаев дистрофическая петрификация не имеет никакого функционального значения. Однако в некоторых тканях дистрофическая петрификация вызывает серьезные последствия.

Так при отложении кальция в аортальный клапан нарушается подвижность их створок, что приводит к ухудшению тока крови в сердце.

значение в ренгенологической диагностике, т. к. соли кальция хорошо задерживают Х-лучи. Так рентгенологическое выявление петрификатов в молочной железе настораживает в отношении рака, а обнаружение петрификатов в головном мозге новорожденных подозрительно в отношении врожденного токсоплазмоза (инфекция ЦНС).

нарушения обмена кальция (в отличие от дистрофической петрификации, которая возникает на месте гибели клеток). Метастатическая петрификация вызвана повышенной концентрацией кальция в сыворотке крови (гиперкальциемия). Кальций откладывается в межальвеолярные перегородки легкого, почечные канальцы и кровеносные сосуды.

Причинами гиперкальциемии могут быть хроническая почечная недостаточность, передозировка витамина D и гиперпаратиреоз (повышенная функция паращитовидных желез).

3. Формирование камней. содержащие карбонат Камни, кальция, могут возникать в просвете желчного пузыря и желчных протоков, а также в почечной лоханке и мочевом пузыре. При определенных обстоятельствах карбонат кальция выпадает из раствора, и кристаллизуются на органических частицах (как правило, это слущенные в просвет клетки).

Камни желчного пузыря. В просвете располагается два холестериновых камня, один из них рассечен пополам, третий «вколочен» в шейку (стрелка). Стенка пузыря утолщена и белесоватая.

Почка на разрезе. На этом снимке представлен уже знакомый вам гидронефроз. В просвете чашечно-лоханочной системы расположены крупные и мелкие камни серо -желтого цвета и песок.

Гиалиноз Это отложение в тканях различных белковых масс, окрашиваемых эозином (краситель) в красный цвет. Гиалин – собирательное понятие. Поэтому мы будем говорить о нем более подробно на других занятиях.

Гидропическая дистрофия Она отражает повышенное содержание воды в цитоплазме. Это острое обратимое повреждение клетки. Причинами ее развития служат различные токсины, инфекции, ишемия и т. д.

Гидропическая дистрофия. Тонкоигольная биопсия печени при токсическом поражении демонстрирует выраженную гидропическую дистрофию в центральной зоне. Цитоплазма пораженных гепатоцитов раздута лишней жидкостью.

Пигментации n Меланин коричнево-черный пигмент меланоцитов, расположенных в коже и сетчатке глаза. Количество меланина определяет цвет кожи различных рас, так же как цвет глаз. Он служит защитой от ультрафиолета. Наследственное отсутствие меланина называется альбинизм.

n Антракоз– накопление угольных частиц в легком и регионарных лимфоузлах. Фактически все городские жители вдыхают микрочастицы угля, образующиеся при сгорании автомобильного топлива. Внешний вид легких весьма впечатляет, но сам антракоз безвреден. n Татуировкирезультат введения в кожу нерастворимых пигментов, где они сохраняются всю жизнь.

Бытовой антракоз легких

Железо Приблизительно 25 % железа организма находится в запасе в виде гемосидерина и ферритина, которые хранятся в печени и костном мозге. Остальное железо работает в организме, входя в состав гемоглобина и различных ферментов. Избыточное накопление железа приводит к отложению гемосидерина по всему телу, что называтся общий гемосидероз.

Общий гемосидероз возникает либо при передозировке парентеральных препаратов железа, либо при наследственном заболевании – гемохроматозе. Местный гемосидероз развивается в зоне старого кровоизлияния и вскоре рассасывается.

Ишемия - повреждение клетки, обусловленное ухудшением притока кислорода.

Когда ткани лишены кислорода, энергия в клетках образуется по анаэробному пути, который гораздо менее эффективен, чем аэробный путь. Кроме того, анаэробный метаболизм приводит к накоплению в цитоплазме различных шлаков, которые повреждают клеточные органеллы. Короткие периоды ишемии обратимы. Однако длительный эпизод приводит к гибели клетки.

Смерть клетки n Апоптоз– запрограммированная (естественная) смер клетки, необходимая для правильной работы органи Путем апоптоза организм избавляется от ненужных клеток. n Некроз – гибель клетки в пределах живого организм что вызывается повреждением.

По своему внешнему виду некроз бывает: 1. Коагуляционный некроз. Некротические массы плотные и сухие. Он развивается в тканях с небольшим содержанием лизосомальных ферментов. 2. Колликвационный некроз. Некротические массы влажные и разжиженные. Он возникает в тканях, богатых всевозможными ферментами.

развивается при повреждении поджелудочной железы, богатой пищеварительными ферментами, в том числе – липазой, которая бысто переваривает окружающую жировую ткань с образованием триглицеридов. Внешне такой некроз напоминает раскрошенный мел. Кроме того, жировые некрозы развиваются при травме молочной железы.

4. Творожистый некроз. Он характерен для туберкулеза. Некротические массы имеют вид домашнего творога. 5. Фибриноидный некроз. Этот вид некроза развивается в артериях и характеризуется выпадением в некротические массы белков плазмы крови.

Исторически сложилось так, что некоторые виды некрозов имеют собственные названия. Их надо запомнить: 1. Гангрена. Это некроз тканей, соприкасающихся со внешней средой (конечности, легкие, кишечник). Гангрена всегда черного цвета.

Гангрена тонкой кишки. При вскрытии брюшной полости обнаруживаются черные, резко раздутые петли тонкой кишки.

Гангрена нижней конечности

2. Инфаркт. Это некроз тканей, вызванный закупоркой питающего сосуда. Термин применяется ко внутренним органам (за исключением кишечника, в нем – всегда гангрена). 3. Секвестр. Это некротические ткани внутри кости.

Инфаркт миокарда. Поперечное сечение сердца. В межжелудочковой перегородке имеется поле желтоватого цвета с четким фестончатым контуром. Обратите внимание на переднюю нисходящую артерию – она заполнена красным тромбом.

Инфаркт почки. В корковом веществе имеются участки бледно-серого цвета, с четким контуром, клиновидной формы, основанием лежащие на поверхности, а вершиной обращенные к воротам.

Инфаркт головного мозга. Слева расположено обширное серое размягчение, в котором структура мозга не различима.

Биологическое старение Старость– это следствие цивилизации, с ней редко сталкиваются в животном мире или в первобытных обществах. Так в США, с улучшением безопасности жизни, очисткой потребляемой пищи и развитием медицины с 1970 по 2004 гг. , люди стали умирать позднее, женщины в 80, 4 года, а мужчины в 75, 2 года.

остался постоянным и составляет приблизительно 110 лет. Даже если удастся победить болезни сердечно-сосудистой системы и рак, то увеличение срока жизни будет весьма скромным. Длительный период хорошего здоровья закончится смертью от старости, что реально будет составлять менее 100 лет.

Почему женщины живут дольше мужчин? Отношение мужчин к женщинам при рождении составляет 106: 100, а возрасте 75 лет отношение меняется на 2: 3. Однако клетки с мужским и женским генотипом одинаково выносливы. На меньшую продолжительность жизни мужчин в наше время влияют таки факторы как курение, употребление алкоголя и стресс.

Женщины всегда были менее подвержены этим порокам. Правда у ваших сверстников, кажется, наступило полное «равноправие» . Как оно отразится на средней продолжительности жизни – покажет время и статистика.

Преждевременное старение. Существует генетическое заболевание, называемое «прогерия Хатчинсона» , при котором весь процесс старения (включая такие особенности, как облысение и атеросклероз коронарных артерий) проходит в течение первых десяти лет жизни.

Прогерия Хатчинсона. Преждевременно состарившаяся десятилетняя девочка.