Патология клетки. 2

Государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего профессионального образования 
«Волгоградский государственный медицинский университет» 
Министерства здравоохранения Российской Федерации 
 
Кафедра патологической анатомии

 
 
РЕФЕРАТ 
«Патология клетки» 
 

Выполнила: студентка 
III курса, 20 группы, лечебного факультета  
Гасанбекова Зарема Абдумутелимовна 
Проверила: ассистент,

Феоктистова Алла Викторовна

 Волгоград 2017

Содержание:

 
1.Введение……………………………………………………………………...3 
2.Изменения в ультраструктуре клетки………………………………………4 
3.Повреждение клетки…………………………………………………………9 
4.Заключение…………………………………………………………………..14 
5.Список литературы………………………………………………………….15 
 

1.Введение

 
Клетка - элементарная живая система, обладающая способностью к обмену с окружающей средой. Строение клеток организма человека обеспечивает выполнение ими специализированной функции и «сохранение себя», т. е. поддержание клеточного пула. Органоиды клетки, обладая определенными морфологическими особенностями, обеспечивают основные проявления жизнедеятельности клетки. С ними связаны дыхание и энергетические запасы (митохондрии), синтез белков (рибосомы, гранулярная цитоплазматическая сеть), накопление и транспорт липидов и гликогена, детоксикационная функция (гладкая цитоплазматическая сеть), синтез продуктов и их секреция (пластинчатый комплекс), внутриклеточное пищеварение и защитная функция (лизосомы). Деятельность ультраструктур клетки строго координирована, причем координация в выработке специфического продукта клеткой подчинена закону «внутриклеточного конвейера». По принципу ауторегуляции он осуществляет взаимосвязь между структурными компонентами клетки и протекающими в ней процессами обмена.

 
Функции органоидов не строго детерминированы, так как они могут участвовать в различных внутриклеточных процессах. Более специализированы метаплазматические образования клетки, выполняющие частные функции: тонофибриллы, выполняющие опорную функцию клетки; миофибриллы, осуществляющие сокращение клетки и способствующие ее движению; микроворсинки, щеточная каемка, участвующие в процессах всасывания; десмосомы, обеспечивающие клеточные контакты, и т. д. Однако ни одна функция клетки не является результатом деятельности одного органоида или одного метаплазматического образования. Каждое функциональное проявление клетки - это результат совместной работы всех взаимосвязанных компонентов. Понятно поэтому, что структурные изменения клетки, отражающие нарушения ее функции, не могут быть поняты без учета возможных изменений каждой из ее двух основных частей - ядра и цитоплазмы, ее органелл, метаплазматических образований и включений. От нарушений элементарных структур клетки и их функций к патологии клетки как элементарной саморегулирующейся живой системе и к патологии клеточных коопераций, объединенных конечной функцией, - таков путь познания патологии клетки - структурной основы патологии человека. 
 

2. Изменения в ультраструктуре клетки

 
В клетке человека и животных выделяют следующие ультраструктуры: ядро (оболочка с ядерными порами, кариоплазма, ядрышки и перинуклеарное пространство) и цитоплазма: гиалоплазма с различными органеллами и включениями.

 
Цитоплазма: 
В электронном микроскопе определяются многочисленные структуры (органеллы), необходимые для метаболизма клетки. В части клеток в условиях патологии содержатся образования, не участвующие в метаболических процессах и не являющиеся структурно однородными с цитоплазмой — это включения (жир, гликоген, пигменты и др.). 

Митохондрии — это индикаторы функционального состояния клеток, наиболее чувствительные к агрессии. Деструкция (разрушение) избыточного числа митохондрий осуществляется при помощи процессов аутофагии вакуолями, которые играют роль вторичных лизосом. 

Виды повреждений митохондрий: 

• увеличение числа и размеров. Такие клетки известны как онкоциты, они имеют обильную цитоплазму, ядро в них часто отодвинуто к периферии. В секретирующих клетках 
онкоцитарная трансформация свидетельствует об изменении белкового синтеза; 

• образование мегамитохондрий. Мегамитохондрии встречаются, например, в гепатоцитах при алкоголизме и при циррозах печени, в эпителиальных клетках канальцев почек при нефротическом синдроме, при дефиците рибофлавина, при интоксикациибромидами, при некоторых мышечных заболеваниях; 

• изменение формы. Чаще всего обусловлено набуханием митохондрий. Оно связано с проникновением в митохондрию воды. Набухание необходимо дифференцировать от истинного увеличения объема митохондрий, известного под названием мегамитохондрии; 
 
• изменения структуры крист митохондрий могут касаться их размеров, формы и числа: деформация крист и уменьшение их числа. 

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) в цитоплазме образует многочисленные сплетения из щелей и каналов. Он участвует в формировании ядерной мембраны и аппарата Гольджи. В условиях патологии можно наблюдать два вида морфологических изменений — гиперплазию и атрофию эндоплазматического ретикулума. 

Гиперплазия ЭР (гладкого или шероховатого), т. е. увеличение его количества, может сопровождаться образованием концентрических структур, которые в световом микроскопе часто видны как участки эозинофильной цитоплазмы. 

Атрофия ЭР, т. е. уменьшение его размеров, сопровождается снижением белково-синтетической функции клетки (при голодании, болезнях печени, старении). 

Аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс): 
Структуры Гольджи образованы сплющенными мешочками (вакуолями), содержащими секреторные  гранулы, и анастомозами, которые взаимосвязаны с эндоплазматическим ретикулумом. В них протеины, предназначенные для секреции, конъюгируются с углеводными группами. 

Морфологические проявления нарушений секреторной функции выражаются или в виде гиперплазии пластинчатого комплекса, т. е. увеличения площади его мембран и количества секреторных гранул, либо в виде атрофии пластинчатого комплекса, что сопровождается редукцией (уменьшением) вакуолей и потерей секреторных гранул. 

Лизосомы: 
Лизосомы участвуют в питании клетки, разрушении клеток или их стареющих частей, тем самым облегчая восстановление клеток или способствуя их нормальному созреванию. Лизосомы обеспечивают сохранность биологического равновесия, нарушенного агрессивными агентами при многочисленных процессах — воспалении, иммунной защите, нарушении коагуляции крови и др. 

Повреждение лизосомальных мембран. Дестабилизация (лабилизация) лизосомальных мембран в виде трещин и разрывов может наблюдаться при воздействии различных агрессивных факторов: ионизирующей радиации, аноксии, шоке, отравлении тетра-хлористым углеродом, воздействии кремния, недостатке витаминов и гипервитаминозе А, воздействии бактериальных эндотоксинов и т. д. В этих случаях гидролазы диффундируют в клетку, что ведет к ее некрозу или прогрессивному разрушению путем самопереваривания. 

Недостаток лизосомальных энзимов. В лизосомах могут отсутствовать некоторые энзимы, необходимые для нормального метаболизма клеток. Энзимопатия, или дисметаболическая болезнь, имеет врожденный характер и передается по наследству по аутосомно-рецессивному типу. 

Цитозоль (цитоплазматический матрикс): 
Цитозоль — это компонент цитоплазмы, структурно не относящийся к органеллам и содержащий белки, из которых происходит сборка органелл, растворимых ферментов, участвующих в промежуточном обмене клетки. 
Увеличение плотности цитозоля — это неспецифический ответ на различные типы повреждающих факторов: аноксию или гипоксию, интоксикацию, действие вируса, раковую интоксикацию, ионизирующую радиации}, воздействие высокой температуры, электрический ток и т. д.  
Уменьшение плотности цитозоля может быть связано с уменьшением или прекращением белкового синтеза, а также с проникновением в цитоплазму воды. При локальном уменьшении плотности говорят о хромулизе. 

Рибосом:. 
Рибосомы являются необходимыми органоидами для распознавания генетического кода клетки. Локализация рибосом связана с типом синтезируемых белков. Свободные рибосомы, находящиеся в базофильных эритробластах и в нейронах, обеспечивают синтез клеточных белков. Напротив, рибосомы, ассоциированные с мембранами ЭР, выявляются во всех секретирующих клетках. 
В условиях патологии рибосомы могут строить хорошо очерченные геометрические фигуры. Например, при воздействии афлотоксина и в опухолевых клетках лимфомы Беркитта они имеют вид спирали. Аналогичные изменения наблюдаются в клетках при гипотермии, при кислородном голодании и дефиците белка в организме. 

Цитоплазматические включения: 
Секреторные гранулы. Они представлены в клетках тремя разновидностями — это гранулы экзо-, эндо- или нейросекретов. 
Поскольку в большинстве случаев воздействие любого патогенного (болезнетворного) фактора сопровождается изменением гомеостаза, то рецепция патогенной информации будет осуществлена клеткой через ее клеточную мембрану. 

Цитоплазматическая мембрана: 
Нормальная проницаемость цитомембраны — главное условие в гомеостазе клетки. Цитомембрана построена одновременно и как барьер, и как проход для всех субстанций, которые проникают в клетку или ее покидают. Она поддерживает внутренний химический состав клетки посредством избирательной проницаемости и транспортировки. 
Нарушения структуры и функции мембраны клетки. 

Причины повреждения цитоплазматической мембраны: 
•образование свободных радикалов; 
 
•активация системы комплемента; 
 
•лизис ферментами; 
 
•лизис вирусами; 
 
•действие физических и химических факторов (высокая и низкая температура, химические вещества и др.).

 
Результаты повреждения цитоплазматической мембраны: 

•потеря структурной целостности, вплоть до некроза; 

•нарушение «барьерной» функции, что может привести к избыточному поступлению воды в клетку — вакуольной или гидропической дистрофии. 
Виды повреждений цитоплазматической мембраны: 

•патология мембран клетки может сопровождаться изменениями проницаемости мембран, нарушениями мембранного транспорта, коммуникации клеток и их «узнавания», изменениями подвижности мембран и формы клеток, нарушениями синтеза и обмена мембран; 

•повреждение формы мембран. Морфологически проявляется в виде деформации или атрофии специализированных структур, появлением щелей или разрывов; изменения проницаемости мембран; изменения коммуникации клеток и их «узнавания»; избыточное увеличение нормальных структур; появление специальных патологических структур; альтерация клеточных соединений. 

Ядро: 
Сублетальные альтерации, обратимые. Конденсация и маргинация хроматина — накопление хроматина под мембраной ядра в виде регулярной ленты или маленьких комочков. При этом ядро несколько уменьшено в объеме. Конгломерат хроматина появляется в результате снижения рН клеток при усиленном гликолизе. Этот процесс представляет собой непосредственный ответ на разнообразную агрессию и, несомненно, первое его проявление. 

Изменение ядерной мембраны. Вакуоли и псевдовакуоли. Известно, что ядерная мембрана состоит из двух липопротеидных листочков (пластинок), в которых имеются поры или округлые отверстия. Внутренняя пластинка гладкая, наружная покрыта рибосомами и находится в контакте с эндоплазматическим ретикулумом. В условиях патологии в ядрах могут появляться истинные вакуоли и псевдовакуоли. 

Летальные повреждения, необратимые. Различают три типа необратимых морфологических изменений ядра: пикноз, карио-рексис и кариолизис. 
Пикноз. Неблагоприятным исходом обратимой конденсации и маргинация хроматина под ядерной оболочкой может быть необратимая тотальная его конденсация по всей площади ядра. Тогда ядро становится гомогенным, интенсивно базофильно окрашенным и сморщенным — это и есть пикноз. 
Кариорексис — это раскалывание конденсированного хроматина, обычно на небольшие по объему, неправильной формы фрагменты, которые могут находиться внутри ядерной мембраны, если она сохранена, или располагаться в цитоплазме при ее деструкции. 
Кариолизис — это вид смерти ядра, при котором хроматин более или менее тотально дезинтегрирован и не окрашивается. Создается впечатление, что ядро лишено хроматина, исчезающего вследствие абсорбции окружающей цитоплазмой. 
Считают, что кариопикноз, кариорексис и кариолизис существуют как последовательные стадии смерти ядра. В действительности очень часто, но не постоянно кариорексис может наблюдаться без пикноза, и кариолизис может не наступить, если клетка умрет тотчас после пикноза или кариорексиса, а фрагменты хроматина при этом элиминируются наружу. 

Изменения ядрышек: 
В нормальных условиях размеры и структура ядрышек в большинстве случаев адекватны интенсивности клеточного белкового синтеза. В условиях патологии (например, в опухолевых клетках) высокая функциональная (секреторная) активность клетки часто сопровождается увеличением объема, а иногда и количества ядрышек с их вакуолизацией. В этих случаях говорят о ядрышковой гидропии (или гидропическом ядрышке).Дезинтеграция (сепарация) ядрышковых структур на гранулы и фибриллы РНК отражает нарушение функционального состояния как ядрышек, так и клетки, и встречается при действии различных агентов, таких как актиномицин, афлатоксин, ионизирующая радиация, и сопровождается изменением синтеза РНК. 

 
3.Повреждение клетки

Основой любого патологического процесса и любого заболевания является повреждение биологической системы — молекул, органелл клетки, самих клеток, органов и тканей, анатомо-физиологических систем и организма в целом.

Повреждение, или альтерация, возникает под влиянием патогенных, т.е. повреждающих, факторов окружающей среды — физических, химических, биологических; характер, тяжесть и локализация альтерации зависят от свойств этих патогенных факторов (их природы, силы и места действия) и от состояния самих повреждаемых биологических систем (молекул, органелл, клеток и т.д.).

Патогенное влияние оказывает не только избыток (воздействие высокой силы) того или другого фактора, например, витаминов, кислорода или натрия хлорида, но и недостаток необходимых для жизнедеятельности клетки соединений, в том числе названных выше. 

На любом уровне жизнедеятельности от молекул до клетки и от клетки до организма альтерация проявляется изменением обмена, структуры и функции, что в условиях патологии приводит к расстройству жизнедеятельности организма.

 
Клетка является целостной биологической системой, которая имеет все проявления жизни в сложном организме и осуществляет их при взаимодействии с другими клетками. Поэтому рассмотрение патологии клетки — необходимое условие правильного понимания возникновения, развития и исхода патологических процессов и заболеваний.

При всяком патологическом процессе или болезни происходит повреждение клетки, но не каждое повреждение клетки приводит к возникновению патологического процесса. В самом общем виде это связано с двумя важными закономерностями. 

Во-первых, существует естественное, физиологическое, повреждение клеток, которое является необходимым условием нормальной жизнедеятельности органа или ткани, организма как целого. Так, в нормальном организме постоянно происходит отмирание эпителия кожи и слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, клеток крови (эритроцит живет в течение 80—120 дней), иммунной системы, эндотелиоцитов сосудов и др. Повреждение и гибель клеток, уменьшение их числа в популяции в данном случае становятся стимулом (сигналом) усиления пролиферации и восстановления числа этих клеток. В процессе нормальной жизнедеятельности в самой клетке также постоянно происходит разрушение субклеточных структур — органелл (митохондрий, лизосом и др.) и молекул; снижение их числа и ослабление функции становятся сигналом, определяющим их внутриклеточную регенерацию, т.е. восстановление числа.  

Во-вторых, патогенный фактор и вызываемое им повреждение приводят к развитию комплекса защитно-приспособительных реакций клеток и организма в целом. Эти реакции повреждаемых клеток и реактивные влияния на них организма, которые реализуются нервной, эндокринной и другими регулирующими системами, направлены на элиминацию (удаление) патогенного агента и восстановление обмена, структуры и функции клеток. До тех пор, пока защитно-приспособительные механизмы клетки и организма, определяющие включение таких реакций, действуют, функционирование клетки остается нормальным. Общей закономерностью является то, что альтерация клетки наступает в том случае, когда возникает недостаточность защитно-приспособительных механизмов либо вследствие чрезмерной интенсивности патогенного фактора (или других его свойств), либо в результате измененного исходного состояния организма. 

Выделяют разнообразные формы клеточного повреждения.

В зависимости от модальности (характера) патогенного агента может возникать физическое (механическое, температурное, лучевое и др.), химическое (в том числе лекарственное) и биологическое (вирусное, бактериальное и т.п.) повреждение.

Возможно также психогенное повреждение клеток — нейронов мозга и их ансамблей у человека. 

В зависимости от пути реализации действия патогенного фактора выделяют прямое и опосредованное повреждение. Прямое повреждение связано с непосредственным действием патогенного агента на клетку, например, альтерация эпителия кожи при механической травме, нейронов — при действии яда, эритроцитов — под влиянием токсинов микроорганизмов.

Очевидно, что такое повреждение реализуется через внутриклеточные, интрацеллюлярные, механизмы. Опосредованное повреждение связано с нарушением под влиянием патогенного фактора нейроэндокринных и других регулирующих влияний на клетку, расстройством кровообращения и/или изменением состава крови и межклеточной жидкости. Таким образом, данное повреждение осуществляется через внеклеточные, экстрацеллюлярные, механизмы.

Нередко повреждение разделяют на первичное и вторичное, которые связаны с предыдущими формами. Например, возникающее первично прямое повреждение клеток в динамике патологического процесса приводит к дополнительным нарушениям того или иного механизма регуляции, расстройствам кровообращения или отклонениям от нормы состава крови. А это в свою очередь вызывает вторичные повреждения клеток, которые могут усугублять первичное. Так формируется цепь причинно-следственных патогенетических связей при патологии клетки.

Важно, что реакции поврежденных клеток и организма на их повреждение могут иметь как позитивное, приспособительное, так и негативное, патогенетическое, значение. 

В зависимости от характера протекающих внутриклеточных процессов говорят о физико-химических (например, накопление Н+-ионов, радикалов кислорода и др.), конформационных (нарушение пространственного расположения активных групп молекул или их самих) и обменных (угнетение тканевого дыхания) повреждениях клетки. Указанные выше нарушения определяют изменение структуры и функции клетки — структурные и функциональные повреждения, которые неразрывно связаны между собой. 

При патологии клетки первоначально патогенный фактор может нарушать структуру и функцию органелл одного вида, например, ионизирующее излучение — ядерный аппарат или дефицит кислорода — митохондрии, где осуществляется биологическое окисление, и т.д.

Поэтому выделяют ядерные, цитоплазматические, митохондриальные, лизосомные, цитолеммальные и другие повреждения. В динамике патологического процесса альтерация, начавшись с органелл одного вида, может распространяться на все другие субклеточные структуры, и повреждение становится тотальным. 

Клетка неизбежно гибнет, когда разрушаются ядро и клеточная оболочка. В связи с этим важное значение в патологии клетки имеет последовательность повреждения субклеточных структур.

Последовательность повреждения органелл связана и с природой патогенного фактора и исходной чувствительностью органелл, которая в свою очередь определяется их генетически детерминированными свойствами, уровнем функциональной активности и многими другими факторами. Так, ядерный аппарат наиболее чувствителен к ионизирующему излучению, особенно в интенсивно делящихся клетках (иммунная система, репродуктивные органы, эпителий слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, органы гемопоэза). К дефициту кислорода особенно чувствительны митохондрии клеток, к биологически чужеродным факторам — микроорганизмам в фагоцитирующих клетках — лизосомы и т.д.

Можно считать общим правилом, что при прочих равных условиях в состоянии пролиферации (размножения) и повышенной функции любая клетка более чувствительна к патогенным факторам, чем в состоянии относительного покоя.

Это в первую очередь связано с тем, что при обоих состояниях энергетические (АТФ) и пластические (аминокислоты, витамины и т.д.) ресурсы клетки используются усиленно, а, следовательно, в данных условиях в полной мере не могут действовать ее защитно-приспособительные механизмы, также требующие затрат энергии АТФ и пластического материала.

 
Рассмотренные выше условия возникновения альтерации клеток во многом определяют степень обратимости повреждения и его исход. С точки зрения практической медицины особенно важным является разделение повреждения на необратимое и обратимое, а также связанная с этим дифференциация повреждения по его исходу на летальное и нелетальное.

При обратимом повреждении напряжение интра- и экстрацеллюлярных механизмов приспособления приводит к восстановлению нормальной жизнедеятельности клетки; напротив, при необратимом — повреждение прогрессирует, становится тотальным, и клетка гибнет.

К обратимым повреждениям относятся, например, временное ослабление биологического окисления, деструкция определенного числа митохондрий или лизосом, повреждение эндоплазматической сети и др.; при нормализации условий существования клетки такие повреждения быстро исчезают.

Следует отметить, что определенной степени выраженности деструкция митохондрий, лизосом, эндоплазматической сети может стать основой необратимого повреждения. Повреждения ядра и цитолеммы обычно являются необратимыми и несовместимы с жизнью клетки. В практической медицине критерием необратимого повреждения клетки, например, кардиомиоцитов при инфаркте миокарда, является возрастание в плазме крови органоспецифических внутриклеточных ферментов, что свидетельствует о распаде цитолеммы и их выходе во внеклеточную среду (МВ-фракции креатинфосфокиназы — МВ-КФК, 1-й фракции лактатдегидрогеназы — ЛДГ-1 и др.).

 
Альтерация клетки выражается ее дистрофией, атрофией и некрозом. 

Клеточные дистрофии – нарушения обмена веществ, сопровождающиеся расстройством функций клеток. Основная характеристика дистрофий – нарушения метаболизма отдельных классов веществ: диспротеинозы,  липидозы,  диспигментозы,  углеводные дистрофии,  минеральные дистрофии. 

 
Атрофия – выраженное уменьшение размеров и массы клетки, сопровождающееся нарушением функционирования клетки.

 
Некроз, т.е. гибель клеток, является следствием неблагоприятного развития дистрофии, ее необратимости.

4.Заключение

 
В основе всех типических патологических процессов лежит патология клетки как базиса морфогенеза общепатологических проявлений, как дистрофия, стаз, тромбоз, инфаркт, репарация, метаплазия, неоплазия и др.

 
Таким образом, патология клетки как интегративное понятие - необходимая база общей патологии, без которой невозможно понимание и, главное, адекватная коррекция нарушений на уровне целого организма.

5.Список литературы:

 
1.    Общая патология человека. Под. ред. Струкова А.И. - М.,Медицина, - 1990.  
2.  Патологическая физиология. Под ред. Зайко Н.Н.,Киев.1985 .  
3.     Патологическая анатомия.         Курс лекций. Учеб.пособие. / Под. ред. В.В. Серова, М.А. Пальцева. - М.: Медицина.