Струков Патологическая анатомия

Дистрофия общие сведения

Дистрофия (от греч. dys — нарушение и trophe — питаю) — сложный патологический процесс, в основе которого лежит нарушение тканевого (кле- точного) метаболизма, ведущее к структурным изменениям Поэтому дистро- фии рассматриваются как один из видов повреждения. Употреблявшийся ра- нее для обозначения дистрофического процесса термин «дегенерация» (от лат. degenerare — перерождение) не отражает его сущности.

Под трофикой понимают совокупность механизмов, определяющих мета- болизм и структурную организацию ткани (клетки), которые необходимы для отправления специализированной функции. Среди этих механизмов выделяют клеточные и внеклеточные (рис. 1). Клеточные механизмы обеспечи- ваются структурной организацией клетки и ее ауторегуляцией. Это значит, что трофика клетки в значительной мере является свойством самой клетки как сложной саморегулирующейся системы. Жизнедеятельность клетки обес- печивается «окружающей средой» и регулируется с помощью ряда систем ор- ганизма. Поэтому внеклеточные механизмы трофики располагают транс- портными (кровь, лимфа, микроциркуляторное русло) и интегративными (нейроэндокринные, нейрогуморальные) системами ее регуляции.

Из сказанного становится понятным, что непосредственной причиной разви- тия дистрофий могут служить нарушения как клеточных, так и внеклеточных механизмов, обеспечивающих трофику.

Рис. I. Механизмы регуляции трофики (по М. Г. Балш).

1. Расстройства ауторегуляции клетки, которые могут быть вызваны различными факторами (гиперфункция, токсические вещества, радиа- ция, наследственная недостаточность или отсутствие фермента и т. д.), ведут к энергетическому ее дефициту и к нарушению фермента- тивных процессов в клетке. Ферментопатия, или энзимопатия (приобретенная или наследственная), становится основным патогенетическим звеном и выражением дистрофии при нарушениях клеточных механизмов трофики.

Концепция наследственных ферментопатий принадлежит французскому исследователю Гар- ро, который рассматривал наследственные нарушения обмена как состояния, при которых из-за отсутствия определенного фермента блокируется соответствующее звено реакции, составляющей часть метаболического пути. В результате этого продукты обмена, образовавшиеся до блокиро- ванной реакции, накапливаются в клетках и тканях, а метаболиты, которые должны были бы образоваться на последующих этапах, не образуются.

В настоящее время известно много процессов и болезней, относящихся к наследственным ферментопатиям и называемых болезнями накопления, или тезаурисмозами (от греч. tesauros — запас). Вместе с тем природа нарушений, лежащих в основе ферментопатий не- однозначна. В одних случаях механизм заключается в синтезе ферментного белка с измененной структурой, каталитические свойства которого нарушены, в других — в синтезе варианта фер- мента, который нестоек и быстро распадается, в третьих — может иметь место полное прекра- щение синтеза ферментного белка.

2. Нарушения работы транспортных систем, обеспечиваю- щих метаболизм и структурную сохранность тканей (клеток), вызывает ги- поксию, которая является ведущей в патогенезе дисциркуляторных дистрофий.

З.При расстройствах эндокринной регуляции трофики (тиреотоксикоз, диабет, гиперпаратиреоз и т. д.) можно говорить об эндо- кринных, а при нарушении нервной регуляции трофики (нарушен- ная иннервация, опухоль головного мозга и т. д.) — о нервных, или цере- бральных, дистрофиях.

Особенности патогенеза внутриутробных дистрофий опреде- ляются непосредственной связью их с болезнями матери. В исходе при гибели части зачатка органа или ткани может развиться необратимый порок развития.

При дистрофиях в клетках и (или) межклеточном веществе накапливаются различные продукты' обмена (белки, жиры, углеводы, минералы, вода), ко- торые характеризуются количественными или качественными изменениями в результате нарушения ферментативных процессов.

Среди морфогенетических механизмов, ведущих к развитию характерных для дистрофий изменений, различают инфильтрацию, декомпозицию (фане- роз), извращенный синтез и трансформацию. Инфильтрация — избыточ- ное проникновение продуктов обмена из крови и лимфы в клетки или межкле- точное вещество с последующим их накоплением в связи с недостаточностью ферментных систем, метаболизирующих эти продукты. Таковы, например, ин- фильтрация грубодисперсным белком эпителия проксимальных канальцев почек при нефротическом синдроме, инфильтрация холестерином, его эфи- рами и липопротеидами интимы аорты и крупных артерий при атеро- склерозе.

Декомпозиция (фанероз) — распад ультраструктур клеток и меж- клеточного вещества, ведущий к нарушению тканевого (клеточного) метабо- лизма и накоплению продуктов нарушенного обмена в ткани (клетке). Таковы жировая дистрофия кардиомиоцитов при дифтерийной интоксикации, фибри- ноидное набухание соединительной ткани при ревматических болезнях.

Извращенный синтез — это синтез в клетках или в тканях веществ, не встречающихся в них в норме. К ним относятся: синтез аномального белка амилоида в клетке и аномальных белково-полисахаридных комплексов ами- лоида в межклеточном веществе; синтез белка алкогольного гиалина гепато- цитом; синтез гликогена в эпителии узкого сегмента нефрона при сахарном диабете.

Трансформация — образование продуктов одного вида обмена из об- щих исходных продуктов, которые идут на построение белков, жиров, и угле- водов. Гакова, например, трансформация компонентов жиров и углеводов в белки, усиленная полимеризация глюкозы в гликоген и др.

Инфильтрация и декомпозиция — ведущие морфогенетические механизмы дистрофий — часто являются последовательными стадиями в их развитии. Од- нако в некоторых органах и тканях в связи со структурно-функциональными их особенностями преобладает какой-либо один из морфогенетических меха- низмов (инфильтрация — в эпителии почечных канальцев, декомпозиция — в клетках миокарда), что позволяет говорить об ортологии (от греч. ort- hos — прямой, типичный) дистрофий.

Морфологическая специфика дистрофий при изучении их на разных уров- нях — ультраструктурном, клеточном, тканевом, органном — проявляется не- однозначно. Ультраструктурная морфология дистрофий не имеет какой-либо специфики, однако возможность выявления ряда продуктов обмена (липиды, гликоген, ферритин) позволяет говорить об" ультраструк- турных изменениях, характерных для того или иного вида дистрофий.

Это связано с тем, что изменения органелл клеток различных органов и тканей при разных воздействиях однотипны. Правда, степень этих изменений в одной клетке и особенно в группах соседних клеток неодинакова (мозаичность изменений ультраструктур), а чувствительность раз- ных органелл клетки к воздействию различна (наиболее чувствительны митохондрии и эндо- плазматическая сеть). К тому же ультраструктурная морфология дистрофий отражает не только повреждение органелл, но и их репарацию (внутриклеточная регенерация). Таким образом, ста- новятся понятными общность и разнообразие ультраструктурных изменений при разных дистрофиях.

Характерная морфология дистрофий выявляется, как правило, на кле- точном и тканевом уровнях, хотя для доказательства связи дистро- фии с нарушениями того или иного вида обмена требуется применение гисто- химических методов. Без установления качества продукта нарушенного обмена нельзя верифицировать тканевую дистрофию, т. е. отнести ее к бел- ковым, жировым, углеводным или другим. Изменения органа при ди- строфии (размер, цвет, консистенция, структура на разрезе) в одних случаях представлены исключительно ярко, в других отсутствуют, и лишь микроско- пическое исследование позволяет выявить их специфичность. В ряде случаев можно говорить осистемномхарактере изменений при дистрофии (си- стемный гемосидероз, системный мезенхимальный амилоидоз, системный липоидоз).

В классификации дистрофий придерживаются нескольких принципов. I. В зависимости от преобладания морфологических изменений в специа- лизированных элементах паренхимы или строме и сосудах: 1) паренхима- тозные; 2) мезенхимальные; 3) смешанные.

II. По преобладанию нарушений того или иного вида обмена: 1) бел- ковые; 2.) жировые; 3) углеводные; 4) минеральные.

В зависимости от влияния генетических факторов: 1) приобретенные; 2) наследственные.

По распространенности процесса: 1) общие; 2) местные.

ПАРЕНХИМАТОЗНЫЕ ДИСТРОФИИ

Паренхиматозные дистрофии — проявления нарушений обмена в высокоспециализированных в функциональном отношении клетках.

Клетка представляет собой сложную гетерогенную саморегулирующуюся систему, в кото- рой многие процессы осуществляются по типу разветвленных цепных реакций. Эти процессы на- правлены на выполнение специализированной функции. При этом элементы клетки выполняют строго определенные функции: мембранная система осуществляет транспорт веществ, эндоплаз- матическая сеть и рибосомы синтезируют «полуфабрикаты», комплекс Гольджи секретирует окончательный продукт, лизосомы осуществляют клеточное пищеварение, митохондрии — выра- ботку энергии, ядро и ядрышко — генетическое кодирование специфической функции и сохран- ность клеточной популяции. Однако эти элементы строго координированы в своей деятельно- сти, причем координация в выработке специфического продукта клетки подчинена закону «внутриклеточного конвейера», который осуществляет взаимосвязь между структурными компо- нентами клетки (главным образом эндоплазматической сетью, комплексом Гольджи и лизосо- мами) и протекающими в ней процессами обмена. В итоге образуются те или иные вещества, определяющие функциональную специфику клетки. Большую роль в ауторегуляции клетки при- дают генам-репрессорам, осуществляющим «координационное торможение» функций различных ультрастуктур.

В зависимости от нарушений того или иного вида обмена паренхима- тозные дистрофии делят на белковые (диспротеинозы), жировые (липи- дозы) и углеводные.

Паренхиматозные белковые дистрофии (диспротеинозы)

Большая часть белков цитоплазмы (простых и сложных) находится в соединении с липидами, образуя липопротеидные комплексы. Эти комп- лексы составляют основу мембран митохондрий, эндоплазматической сети, комплекса Гольджи и других структур. Помимо связанных белков, в цито- плазме содержатся и свободные. Многие из последних обладают функцией ферментов.

Сущность паренхиматозных диспротеинозов состоит в том, что изменяют- ся физико-химические и морфологические свойства белков клетки — они под- вергаются денатурации и коагуляции или, наоборот, колликвации, что ведет

к гидратации цитоплазмы. В тех случаях, когда нарушаются связи белков с липидами, возникает деструкция мембранных структур клетки.

К паренхиматозным диспротеинозам относят зернистую, гиалиново-ка- пельную, гидропическую и роговую дистрофии. Эти дистрофии нередко пред- ставляют собой последовательные этапы нарушений метаболизма белков ци- топлазмы в зависимости от преобладания денатурации и коагуляции, или гидратации и колликвации цитоплазмы. В исходе этих нарушений может раз- виться коагуляционныи (сухой) или колликвационный (влажный) некроз (схема I).

Зернистая дистрофия характеризуется появлением в цитоплазме большого числа зерен белковой природы. Это самый частый вид дистрофии среди диспротеинозов. Процесс бывает наиболее ярко выражен в печени, почках и сердце.

Микроскопическая картина: клетки печени, эпителия извитых канальцев по- чек, мышечных волокон сердца изменяются. Они увеличиваются, набухают, цитоплазма их становится мутной, богатой белковыми гранулами или капля- ми, хорошо выявляемыми гистохимическими методами (реакции Даниелли и Милона) и с помощью электронного микроскопа. Электронно-микроскопи- ческое исследование позволяет выявить в таких случаях набухание или вакуо- лизацию митохондрий (рис. 2), а также расширенные цистерны эндоплазмати- ческой сети, в которых определяются скопления белков; отмечается деструкция мембран.

Внешний вид органов при зернистой дистрофии весьма характерен: они не- сколько увеличены, имеют дряблую консистенцию, на разрезе ткань выбухает, лишена обычного блеска, тусклая, мутная. На основании этих признаков го- ворят о тусклом, или мутном, набухании органов.

Следует иметь в виду, что картина, сходная с мутным набуханием, может быть результатом трупных изменений. О прижизненное™ процесса в таких случаях можно судить по увеличению размеров клеток, которое нехарактерно для трупных изменений.

Причины зернистой дистрофии разнообразны: расстройства кровообраще- ния (застойное полнокровие, стазы и др.) и лимфообращения, инфекции (тифы, скарлатина, дифтерия и др.), интоксикации и другие факторы, которые могут вести к снижению интенсивности окислительных процессов, энергетиче- скому дефициту клетки, накоплению в ней кислых продуктов и денатурации белков цитоплазмы.

Механизм появления белковых зерен в цитоплазме сложен и связан с мно- гими процессами, значение которых различно.

Появление белковых зерен в цитоплазме не всегда позволяет рассматривать этот процесс как дистрофический, он может отражать как структурно-функциональные особен- ности клетки в физиологических условиях (образование секреторных гранул, например, клетками островков поджелудочной железы, передней доли гипофиза, юкстагломерулярного ап- парата; физиологическую резорбцию белков, например, эпителием проксимальных канальцев почек, слизистой оболочки тонкой кишки и т. д.), так и усиление белоксинтезирую- щ е й функции (синтез белков гепатоцитами, секреторными клетками поджелудочной железы).

Накопление гранул белков в клетке как выражение дистрофии мо- жет быть связано с механизмами инфильтрации (инфильтрация эпителия проксимальных и дистальных канальцев почек), декомпозиции — при де- струкции мембранных структур клетки (например, в миокарде), трансфор- мации компонентов исходных продуктов углеводов и жиров в белки (напри- мер, в гепатоцитах).

Важно подчеркнуть, что при декомпозиции нарушается обмен не только белков, но и липидов. В связи с этим иногда трудно провести четкую грань между белковой (зернистой) и жировой дистрофией; нередко вторая сменяет первую.

Исход зернистой дистрофии различный. В большинстве случаев она обра- тима, но если вызвавшие ее причины не устранены, возможен ее переход в гиалиново-капельную, гидропическую или жировую дистрофию.

Функциональное значение зернистой дистрофии невелико и может про- являться в изменении, в частности некотором ослаблении функции пора- женных органов.

Содержание