Базовые патофизические понятия в медицинской реабилитологии. Понятие «повреждение» - этапы

20 Мая в 8:11 657 0


Следующим этапом развития клеточного повреждения является повреждение клеточных мембран. Неспецифическим признаком повреждения клетки можно считать возникновение электрического потенциала повреждения, который представляет собой разность электрических потенциалов между поврежденной и неповрежденной частями клеточной мембраны. При этом поврежденная поверхность за счет уменьшения количества в ней ионов калия становится электроотрицательной по отношению к неповрежденной.

Повреждение мембран может возникать по-разному, но одним из основных механизмов является перекисное окисление липидов (ПОЛ) за счет активации мембранных фосфолиапаз. Повреждение мембран может возникать также вследствие осмотического растяжения пептидной основы мембран или повреждающего воздействия иммунных комплексов. В результате повреждения мембран нарушаются их свойства и прежде всего изменяется их проницаемость, что является следствием деструкции липидных или белковых компонентов мембран. Кроме того, повреждение мембран приводит к нарушению таких их функций, как активный трансмембранный перенос, синтез мембран, изменение подвижности и формы клетки, межклеточная коммуникация, информационный обмен, иммунная резистентность.

Активный трансмембранный перенос предполагает перенос ионов и субстратов против градиента концентрации с помощью ионных насосов (ферментов-переносчиков), энергетической основой работы которых являются процессы фосфорилирования и дефосфорилирования аденозинфосфатаз за счет энергии АТФ. Эти ферменты вмонтированы в белковую часть мембран возле ионных каналов, по которым и осуществляется проход в клетку ионов, аминокислот, жирных кислот и глюкозы. В зависимости от сродства различают Na-K-АТФ-азу, Ca-Mg-АТФ-азу, Н-АТФ-азу и т. д. Отдельно следует рассмотреть повреждение мембран митохондрий, имеющее исключительное значение для общего повреждения клетки. Вследствие их деструкции страдает прежде всего энергосинез, в частности из-за резкого снижения его интенсивности (нехватка кислорода или энергетического субстрата за счет повреждения механизмов их доставки) или разобщения процессов окисления и фосфорилирования.

Нехватка энергии приводит к нарушению работы в первую очередь №-К ионного насоса, постепенному накоплению в клетке ионов № и потере ионов К, что индуцирует вытеснение ионов Са из митохондрий. В результате этого в цитоплазме повышается уровень ионизированного Са, что в свою очередь опосредует активацию мембранных фосфолипаз, а также дестабилизацию мембран клеточных органелл. Вследствие осмотического отека эндоплазматическая сеть накапливает воду, в результате чего развивается дистрофия клетки и нарушается синтез (репродукция) мембран. Изменение электролитного состава и гидропическая дистрофия приводят к повреждению цитоскелета, а следовательно, к изменению формы клетки, что может проявляться выпячиванием мембраны наружу (экзотропия) или вдавлением ее вовнутрь (эзотропия).

Может также наблюдаться уплощение поверхности клетки, а это ведет к утрате активных структур (микроворсин) на поверхности клетки, без которых невозможно ее нормальное функционирование и межклеточное взаимодействие. Немалую роль в этом играет увеличение концентрации ионов Са в цитоплазме и увеличение его связи с кальмодулином (межклеточным цементом). Нарушение межклеточных соединений и клеточных стыков приводит к нарушению межклеточного взаимодействия и кооперации, что вызывает повреждение клеточной рецепции и медиации и ведет к развитию органного и системного повреждения.



Повреждение поверхностной, эндоплазматических мембран и мембран органелл, имеющих свойства электрических конденсаторов, а также изменение свойств внутриклеточного коллоида вследствие нарушения обмена электролитов и воды приводит к изменению электропроводности клетки, омического и емкостного (импеданс) ее сопротивления. Следует упомянуть и об изменении антигенной специфичности поверхностной клеточной мембраны, возникающей при повреждении клетки и сопровождающейся аутоиммунной агрессией собственных антител.

Следующим этапом развития клеточного повреждения является повреждение эндоплазматического ретикулума (разрыв трубок и пузырьков), органелл клетки (рибосом, митохондрий и лизосом). Дестабилизация их мембран вследствие травматического или химического повреждения клетки, активации ПОЛ, гипоксии, ацидоза и т. д. приводит к выходу гидролаз в цитоплазму, что сопровождается аутофагией и гибелью части или всей клетки. Таким образом выглядит неполная схема развития клеточного повреждения.

Под структурными повреждениями на более высоких уровнях организации функциональных систем (тканевой, органной, системной) следует понимать нарушение структурной организации функциональной системы. Так, тканевое (огранное) повреждение характеризуется нарушением количественных соотношений и взаимной пространственной организацией разнородных по своей природе структурных тканевых элементов: эпителиальной ткани, гладкомышечной и соединительной ткани (строма), сосудов, нервного аппарата и т. д. На системном уровне под структурным повреждением функциональной системы следует понимать нарушение организации структурного взаимодействия ее звеньев-органов (количество структурных звеньев и последовательность их функционального сопряжения).

Таким образом, в основе повреждения на любом организационном уровне (молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном, организменном) лежит единое изменение структуры и функции, которое препятствует жизнедеятельности целого организма в окружающей среде. Именно это делает несостоятельным представление о болезнях отдельных клеток, тканей и органов. Нет болезней молекул или каких-либо отдельных элементов и подуровней организма - болеет всегда организм как целое.

Но с другой стороны, в живом целостном организме явление повреждения есть всегда. Некоторые физиологи даже ставят вопрос о физиологическом повреждении, например, при процессах естественного распада вследствие старения или функционального угасания (явления апоптоза). Значит ли это, что в организме всегда наличествует болезнь? В строго терминологическом понимании это утверждение верно. С точки зрения теории общей патологии и строгих математических понятий здоровье - это процесс «недостижимого стремления». Но в клиническом прикладном значении под болезнью принято понимать такое состояние организма, при котором существенно нарушается его жизнедеятельность.

Если вернуться к данному нами определению здоровья как структурной и функциональной целостности систем реагирования, то понятие здоровья приобретает конкретное и законченное содержание, так как не каждое повреждение приводит к нарушению целостности функциональных систем. Их структурная и функциональная устойчивость обеспечивается за счет их многокомпонентности и одно- и многоуровневого дублирования основных функций (принцип надежности).

А.С. Медведев
Похожие статьи
показать еще
 
Реабилитация и адаптация