Прямое повреждающее действие болезнетворных факторов на клетки. Специфические изменения в клетках, возникающие под действием болезнетворных факторов.

Нарушение жизнедеятельности организма человека при заболева¬ниях всегда так или иначе связано с изменением функционирования кле¬ток. В свою очередь, нарушение функционирования клетки, вызванные действием неблагоприятных факторов, например недостатком кислоро¬да или действием токсичных соединений, может вначале и не привести к повреждению клетки: как только окружающие условия восстановятся до нормы, состояние клетки вновь будет близким к исходному.

Повреждением называется изменение функционирования клетки, которое сохраняется после удаления повреждающего агента. Серьезное повреждение клетки может сопровождаться процессами, приводящими к ее гибели. Часто это связано с включением специального механизма апоптоза (запрограммированная смерть клетки).

Следует различать прямое действие неблагоприятного фактора на данную клетку и косвенное его влияние, опосредованное воздействием на другие клетки, органы, ткани и организм в целом.

К прямому действию относится повреждающее влияние ядов, на¬правленное непосредственно на клетку, например цианистого калия, ко¬торый угнетает клеточное дыхание, ингибируя фермент цитохромокси- дазу. Прямое нарушение жизнедеятельности клетки и ее повреждение могут быть вызваны отсутствием кислорода, чрезмерно низким значени¬ем рН, низким осмотическим давлением в окружающей среде, недостат¬ком ионов кальция, действием ультрафиолетовой или ионизирующей ра¬диации и др.

В условиях целостного организма первичное действие повреждаю¬щего фактора на клетки-мишени (т.е. клетки, повреждаемые непосред¬ственно) сопровождается изменениями и в других клетках. Эти изменения опосредованы нарушением функционирования клеток-мишеней и поэто¬му могут быть названы вторичными. Следовательно, обнаружив измене¬ния в функционировании клеток того или иного органа при неблагоприят¬ном воздействии, нельзя еще говорить о том, что данное воздействие само по себе вызвало наблюдаемые изменения в клетках. Одной из задач пато-логической физиологии является анализ последовательности событий — от момента воздействия повреждающего фактора до реализации этого повреждения на всех уровнях — клеточном, тканевом, органном.

Первичное специфическое действие повреждающих факторов на клетки. Повреждение клетки выражается в определенном нарушении ее структуры и функций. При этом различные повреждающие факторы вызывают неодинаковые специфические первичные нарушения в клеточ-ных структурах. При механическом повреждении происходит в первую очередь повреждение клеточных мембран и межклеточных контактов. Термическое повреждение может быть связано с активацией ферментов и индукцией синтеза определенных белков, а также нарушением внутри¬клеточной регуляции. При действии ионизирующей и ультрафиолетовой радиации первичным является разрушение молекул, поглотивших энер¬гию, с образованием свободных радикалов, что приводит к поражению внутриклеточных структур. При химическом повреждении может проис¬ходить ингибирование отдельных ферментов, например подавление ак¬тивности цитохромоксидазы цианидами. В то же время яды змей, скор¬пионов, пчел и других жалящих животных содержат ферменты (главным образом различные фосфолипазы), которые гидролизуют фосфолипиды и повреждают мембраны, вызывая гемолиз эритроцитов, поражение не¬рвных клеток и т.д.

Развитие повреждения клетки после первичного, специфичес¬кого воздействия. Первичное, специфическое воздействие поврежда¬ющего фактора направлено на конкретные молекулярные структуры клет¬ки. Химический состав клеточных структур определяется в основном нуклеиновыми кислотами, белками, липидами и полисахаридами; все эти соединения могут быть мишенью для повреждающего действия факто¬ров окружающей клетку среды. Нарушение клеточных структур вызывает каскад процессов, заканчивающихся общим ответом клетки как целого на внешнее неблагоприятное воздействие. При этом можно различить несколько стадий такого ответа в зависимости от Силы и продолжитель¬ности воздействия. При слабых повреждающих воздействиях развивает¬ся обратимое повреждение клеток (стадия паранекроза). В этих случаях после прекращения действия повреждающего фактора клетка восстанав¬ливает свою жизнедеятельность. Практически у всех клеток при действии на них повреждающих агентов резко увеличивается проницаемость кле¬точных мембран для ионов, в частности для ионов кальция, с последую¬щей активацией различных внутриклеточных систем: протеинкиназ, фосфолипаз, систем биосинтеза белков, фосфодиэстеразы, циклических нуклеотидов, аденилатциклазы, сократительного аппарата клетки и др. Эта первая обратимая стадия в определенной степени направлена на ком-пенсацию нарушений, вызываемых повреждающим фактором, будь то компенсация на уровне одной клетки или на уровне целого организма. Внешне паранекроз проявляется в помутнении цитоплазмы, вакуолиза¬ции, возникновении грубодисперсных осадков, увеличении проникнове¬ния в клетку различных красителей.

Замечательной особенностью развития патологических изменений в клетках в ответ на самые различные неблагоприятные воздействия яв¬ляется их идентичность, которая позволила Д.Н. Насонову и В.Я. Алексан¬дрову выдвинуть в 1940 г. теорию о неспецифической реакции клеток на повреждение. Каким бы ни был повреждающий агент и на какие бы клетки он

ни действовал, ответ клеток по ряду показателей остается одинако¬вым. К числу таких показателей относятся:

1) уменьшение дисперсности коллоидов цитоплазмы и ядра;

2) увеличение вязкости цитоплазмы, которому иногда предшествует

некоторое уменьшение вязкости;

3) увеличение сродства цитоплазмы и ядра к ряду красителей.

Во многих случаях наблюдаются также увеличение клеточной прони¬цаемости, появление флюоресценции, повышение кислотности цитоплаз¬мы, нарушение многих клеточных функций и т.д. Причины такого стерео¬типа изменений в морфологии клеток при их повреждении заключаются в том, что сами молекуклярно-клеточные механизмы повреждения клеток сходны, даже если причины, вызвавшие повреждение, различны.

При более сильном или более длительном воздействии повреждаю¬щего фактора в клетках наступают необратимые изменения. Эта стадия получила название некробиоза (от греч. necrosis — мертвый и bios — жизнь), состояние как бы «между жизнью и смертью». Она заканчивается некрозом клеток и их аутолизом или же включением механизмов апоптоза.

Грицков