Porucha zásobovania bunky energiou. Všeobecné mechanizmy a hlavné prejavy poškodenia buniek Bunkové mechanizmy kompenzácie v prípade poškodenia

Všetky živé organizmy sú termodynamicky otvorené systémy, to znamená, že neustále vymieňajú hmotu aj energiu s prostredím.

V bunkách tela neustále prebiehajú procesy závislé od energie, ako je biosyntéza, transport látok proti koncentračným gradientom, tvorba tepla, pohyb buniek, svalové kontrakcie atď.

Porušenie na úrovni procesu dodávky energie pozorujeme najmä pri poškodení aparátu na tvorbu mitochondriálneho ATP, ako aj mechanizmov transportu a využitia energie.

K poklesu produkcie ATP dochádza hlavne vtedy, keď je proces aeróbnej oxidácie potlačený. Je to spôsobené tým, že pri pôsobení väčšiny patogénnych faktorov sa v najväčšej miere a predovšetkým poškodzujú mitochondrie. Za normálnych okolností sú počas aeróbnej oxidácie hlavnými zdrojmi energie glukóza a voľné mastné kyseliny (FFA). K obzvlášť intenzívnej oxidácii FFA dochádza v myokardiocytoch, bunkách pečene, obličiek a kostrových svaloch.

V prípade narušenia oxidácie v mitochondriách v cytosóle bunky sa zvyšuje koncentrácia acetyl-CoA, zvyšuje sa syntéza a množstvo triglyceridov (tuková infiltrácia bunky). Acetyl-CoA vo svojej vysokej koncentrácii inhibuje tvorbu acylesterov FFA, to znamená začlenenie FFA do výroby energie.

Nadbytok acetyl-CoA a medziprodukty podoxidácie FFA inhibujú tkanivové dýchanie.

To v zjednodušenej forme vyzerá ako narušenie produkcie energie pri blokáde aeróbnej oxidácie v mitochondriách. V tomto prípade sa hlavným zdrojom ATP stáva glykolytická dráha oxidácie glukózy v cytosóle. Je 18-krát menej účinný ako jeho mitochondriálna oxidácia a nedokáže dostatočne kompenzovať nedostatok makroergov.

Aktivácia glykolýzy následne vedie k jej inhibícii v dôsledku akumulácie kyslých produktov glykolýzy - kyseliny mliečnej a kyseliny pyrohroznovej, čo vedie k rozvoju intracelulárnej acidózy. V podmienkach acidózy klesá aktivita množstva enzýmov glykolýzy: fosfofruktokinázy, fosfátdehydrogenázy, hexokinázy, fosforylázy.

V posledných rokoch sa ukázalo, že v bunkách existuje systém transportu energie z miest jej produkcie do efektorových organel. Kreatinín fosfát pôsobí ako nosič energie. Zistilo sa, že pod vplyvom, ktoré poškodzujú energiu bunky, klesá predovšetkým obsah kreatinín fosfátu. Pri 30 sekundách ischémie myokardu je teda pokles koncentrácie ATP 18 % a kreatinínfosfátu 56 %. To posledné naznačuje dôležitosť narušenia transportu energie v prípade poškodenia energie bunky.

Porušenie produkcie energie a transportu energie v bunke je dôsledkom mnohých patologických javov. Súčasne trpia všetky energeticky závislé procesy, najmä enzýmové systémy, ktoré regulujú iónovú rovnováhu bunky: Ca2+-dependentná ATPáza,

ATPáza závislá od Mg2+,

K + - závislá ATPáza,

Na+ - závislá ATPáza.

Tieto enzýmy sa nazývajú membránové pumpy, ktoré obmedzujú distribúciu iónov pozdĺž koncentračného gradientu, t.j. prechod Ca 2+, Na + a Mg 2+ do bunky a K + z bunky a odstránenie Na +, Mg 2+, Ca 2+ z bunky do životné prostredie a K+ do bunky proti koncentračnému gradientu.

Ak sú tieto systémy narušené, dochádza k nerovnováhe iónov a bunkovej smrti.

POŠKODENIE také zmeny v štruktúre, metabolizme a fyzikálne a chemické vlastnosti bunky, ktoré vedú k dysfunkcii.

Všetky rôzne príčiny, ktoré spôsobujú poškodenie buniek, možno rozdeliť do nasledujúcich hlavných skupín: fyzikálne, chemické a biologické.

1. Fyzické.

Mechanické účinky spôsobujú narušenie štruktúry plazmatickej membrány a membrán subcelulárnych útvarov;
teplotné výkyvy. Zvýšenie teploty môže viesť k denaturácii bielkovín, nukleovým kyselinám, rozkladu lipoproteínových komplexov a zvýšenej permeabilite bunkové membrány. Pokles teploty môže spôsobiť výrazné spomalenie alebo nevratné zastavenie metabolických reakcií v intracelulárnej tekutine a prasknutie membrány.
zmeny osmotického tlaku. Jeho nárast je sprevádzaný opuchom bunky, natiahnutím jej membrány až po prasknutie. Pokles osmotického tlaku vedie k strate tekutín, vráskam a často k bunkovej smrti.
vystavenie ionizujúcemu žiareniu spôsobuje tvorbu voľných radikálov a aktiváciu procesov peroxidových voľných radikálov, ktorých produkty poškodzujú membrány a denaturujú bunkové enzýmy.

2. Chemické.

Organické a anorganické kyseliny, zásady, soli ťažkých kovov, produkty látkovej premeny, lieky. Kyanidy teda inhibujú aktivitu cytochróm oxidázy. Soli arzénu inhibujú pyruvátoxidázu. Predávkovanie strofantínom vedie k potlačeniu aktivity K + -Na + -ATP-ázy sarkolemy myokardiocytov atď.

3. Biologické.

VŠEOBECNÉ MECHANIZMY POŠKODENIA BUNIEK

1. Porucha procesov zásobovania buniek energiou.

Znížená intenzita procesov resyntézy ATP;
Porušenie transportu ATP;
Porušenie používania energie ATP;

2. Poškodenie membrán a bunkových enzýmov.

Intenzifikácia reakcií voľných radikálov a peroxidácia lipidov voľnými radikálmi (SPOL);
Aktivácia hydroláz (lyzozomálnych, membránovo viazaných, voľných);
Zavedenie amfifilných zlúčenín do lipidovej fázy membrán a ich detergentné pôsobenie;
Pretiahnutie a prasknutie membrán opuchnutých buniek a ich organel;
Inhibícia procesov resyntézy poškodených membránových komponentov a (alebo) ich opätovná syntéza;

3. Nerovnováha iónov a kvapaliny.

Zmena pomeru jednotlivých iónov v hyaloplazme;
Zmeny v transmembránovom pomere iónov;
Hyper- a hypohydratácia;

4. Porušenie genetického programu buniek alebo mechanizmov na jeho realizáciu.

Porušenie genetického programu.
Zmena biochemickej štruktúry génov;
Derepresia patogénnych génov;
Represia "životne dôležitých" génov;
Úvod do genómu cudzej DNA s patogénnymi vlastnosťami;
Porušenie mechanizmov na realizáciu genetického programu.
Poruchy mitózy:
poškodenie chromozómov;
poškodenie štruktúr, ktoré zabezpečujú priebeh mitózy;
porušenie cytotómie.
porucha meiózy.

5. Porucha mechanizmov regulácie funkcií buniek.

Porušenie recepcie regulačných vplyvov.
Porušenie tvorby sekundárnych poslov (cAMP, cGMP)
Porušenie na úrovni metabolických reakcií.

1. Porušenie zásobovania energiou procesov prebiehajúcich v bunkách môže nastať v štádiách syntézy ATP, transportu a využitia jeho energie.

Syntéza ATP môže byť narušená v dôsledku nedostatku kyslíka, metabolických substrátov, zníženej aktivity enzýmov tkanivového dýchania a oxidatívnej fosforylácie, glykolýzy, poškodenia a deštrukcie mitochondrií. Je známe, že dodávka energie ATP do eferentných štruktúr sa uskutočňuje pomocou enzýmových systémov: ADP-ATP translokáza (adenín nukleotid transferáza) a kreatínfosfokináza (CPK). Adenín nukleotid transferáza zabezpečuje transport energie makroergickej fosfátovej väzby ATP z mitochondriálnej matrix cez ich vnútornú membránu a CPK sa prenáša ďalej na kreatín za vzniku kreatínfosfátu, ktorý vstupuje do cytosólu. CPK efektor bunkových štruktúr transportuje fosfátovú skupinu kreatínfosfátu do ADP s tvorbou ATP, ktorý sa využíva v životných procesoch. Tieto enzymatické energetické transportné systémy môžu byť poškodené aj rôznymi patogénnymi činiteľmi, a preto na pozadí vysokého obsahu ATP v bunke môže vzniknúť jeho nedostatok v energeticky náročných štruktúrach.

V podmienkach dostatočnej produkcie a normálneho transportu energie ATP sa môže rozvinúť porušenie zásobovania energiou buniek a porucha ich vitálnej aktivity. Môže to byť dôsledok poškodenia enzymatických mechanizmov využitia energie, najmä v dôsledku zníženia aktivity ATPáz (ATPáza aktomyozín, K + -Na +-dependentná ATPáza plazmolémy, Mg 2+-dependentná ATPáza tzv. vápniková pumpa“ sarkoplazmatického retikula atď.)

2. Poškodenie membrán a enzýmov zohráva významnú úlohu pri narušení života bunky. Jeden z najdôležitejšie dôvody takými zmenami sú reakcie voľných radikálov (SRR) a peroxidácia lipidov (LPO). Tieto reakcie sa bežne vyskytujú v bunkách a sú nevyhnutným článkom v takých životne dôležitých procesoch, ako je transport elektrónov v reťazci respiračné enzýmy, syntéza prostaglandínov a leukotriénov, bunková proliferácia a dozrievanie, fagocytóza, metabolizmus katecholamínov.

Intenzita peroxidácie lipidov je regulovaná pomerom faktorov aktivujúcich (prooxidanty) a inhibujúcich (antioxidanty) tento proces. Medzi najaktívnejšie prooxidanty patria ľahko oxidovateľné zlúčeniny, ktoré indukujú voľné radikály, najmä naftochinóny, vitamíny A a D, redukčné činidlá - NADPH2, NADH2, kyselina lipoová, metabolické produkty prostaglandínov a katecholamíny.

Proces LPO možno podmienečne rozdeliť do nasledujúcich etáp:

1) iniciácia kyslíka („kyslíkové“ štádium), 2) tvorba voľných radikálov („voľné radikálové“ štádium), 3) tvorba lipidových peroxidov („peroxidové“ štádium) kyslík: superoxidový kyslíkový radikál (O 2 -), hydroxylový radikál (OH-), peroxid vodíka (H 2 O 2), ktoré interagujú s rôznymi zložkami bunkových štruktúr, hlavne s lipidmi, proteínmi a nukleovými kyselinami. V dôsledku toho vznikajú aktívne radikály, najmä lipidy, ako aj ich peroxidy. Reakcia môže nadobudnúť reťazový „lavínový“ charakter. V bunkách však pôsobia faktory, ktoré obmedzujú reakcie voľných radikálov a peroxidov, t.j. majú antioxidačný účinok. V tabuľke nižšie sú uvedené enzymatické a neenzymatické mechanizmy antioxidačnej obrany.

ODKAZY ANTIOXIDANTNÉHO SYSTÉMU A NIEKTORÝCH JEHO FAKTOROV

Väzby antioxidačného systému		Mechanizmy pôsobenia
1. „anti-kyslík“	retinol, karotenoidy, riboflavín	zníženie obsahu O 2 v bunke aktiváciou jeho využitia, zvýšením konjugácie procesov oxidácie a fosforylácie
2. „antiradikálny“	superoxiddismutáza, tokoferoly, manitol	premena aktívnych radikálov na „neradikálové“ zlúčeniny, „uhasenie“ voľných radikálov Organické zlúčeniny
3. "antiperoxid"	glutatiónperoxidáza, kataláza, serotonín	inaktivácia lipidových hydroperoxidov.

Nadmerná aktivácia reakcií voľných radikálov a peroxidov, ako aj zlyhanie antioxidačného obranného systému je jedným z hlavných faktorov poškodenia bunkových membrán a enzýmov. Kľúčový význam majú tieto procesy:

1) zmena fyzikálno-chemických vlastností membránových lipidov, ktorá spôsobuje narušenie konformácie ich lipoproteínových komplexov, a teda zníženie aktivity enzýmových systémov, ktoré zabezpečujú príjem humorálnych účinkov, transmembránový transport iónov a molekúl, a štrukturálna integrita membrán;

2) zmeny vo fyzikálno-chemických vlastnostiach proteínových miciel, ktoré vykonávajú štrukturálne a enzymatické funkcie v bunke; 3) tvorba štrukturálnych defektov v membráne - najjednoduchšie kanály (zhluky) v dôsledku zavedenia produktov LPO do nich. Akumulácia hydroperoxidov lipidov v membráne teda vedie k ich asociácii do miciel, ktoré vytvárajú transmembránové priepustné kanály, cez ktoré je možný nekontrolovaný tok katiónov a molekúl do a von z bunky, čo je sprevádzané porušením procesov. excitability, generovania regulačných vplyvov, medzibunkovej interakcie atď., až po fragmentáciu membrány a bunkovú smrť.

Normálne je zloženie a stav membrán a enzýmov modifikované nielen voľnými radikálmi a lipoperoxidovými procesmi, ale aj lyzozomálnymi enzýmami, voľnými (solubilizovanými) aj viazanými na membránu: lipázy, fosfolipázy, proteázy. Pod vplyvom rôznych patogénnych faktorov sa môže dramaticky zvýšiť ich aktivita alebo obsah v hyaloplazme (napríklad: v dôsledku acidózy, ktorá zvyšuje permeabilitu lyzozomálnych membrán). Výsledkom je, že glycerofosfolipidy a membránové proteíny, ako aj bunkové enzýmy, podliehajú intenzívnej hydrolýze. To je sprevádzané výrazným zvýšením permeability membrány a znížením kinetických vlastností enzýmov.

V dôsledku pôsobenia hydroláz (hlavne lipáz a fosfolipáz) sa v bunke hromadia voľné mastné kyseliny a lyzofosfolipidy, najmä glycerofosfolipidy: fosfatidylcholíny, fosfatidyletanolamíny, fosfatidylseríny. Tieto amfifilné zlúčeniny sú schopné penetrovať a fixovať sa v hydrofóbnych aj hydrofilných médiách membrán. Prenikaním do biomembrán menia normálnu štruktúru lipoproteínových komplexov, zvyšujú permeabilitu a tiež menia konfiguráciu membrán v dôsledku „klinovitého“ tvaru lipidových molekúl. Akumulácia v vo veľkom počte amfifilných zlúčenín vedie k tvorbe zhlukov v membránach a vzniku mikrofraktúr.

3. Nerovnováha iónov a tekutiny v bunke.

Porušenie transmembránovej distribúcie a intracelulárneho obsahu a pomeru rôznych iónov sa vyvíja v dôsledku alebo súčasne s poruchami energetického metabolizmu a je spojené so známkami poškodenia membrán a bunkových enzýmov. Nerovnováha iónov sa spravidla prejavuje hromadením sodíka v bunke a stratou draslíka v dôsledku narušenia K,Na-dependentnej ATP-ázy plazmatickej membrány, zvýšením obsahu vápnika, v r. najmä v dôsledku poruchy fungovania mechanizmu výmeny iónov sodíka a vápnika bunkovej membrány, ktorý zabezpečuje výmenu dvoch iónov sodíka vstupujúcich do bunky na jeden ión vápnika, ktorý ju opúšťa. Zvýšenie intracelulárneho obsahu Na+, ktorý súťaží s Ca2+ o spoločný nosič, bráni uvoľňovaniu vápnika z bunky. Porušenie transmembránovej distribúcie katiónov je sprevádzané aj zmenou obsahu Cl -, HCO 3 - a iných aniónov v bunke.

Dôsledkom nerovnováhy iónov je zmena pokojového membránového potenciálu pôsobenia, ako aj narušenie vedenia excitačného impulzu. Porušenie vnútrobunkového obsahu iónov spôsobuje zmenu objemu buniek v dôsledku nerovnováhy tekutín. Prejavuje sa buď hyperhydratáciou (edémom) alebo hypohydratáciou (poklesom obsahu tekutín) bunky. Zvýšenie obsahu iónov sodíka a vápnika v poškodených bunkách je teda sprevádzané zvýšením ich osmotického tlaku, čo vedie k hromadeniu vody v nich. Bunky napučiavajú, zväčšuje sa ich objem, čo je sprevádzané naťahovaním a často mikroruptúrami membrán cytolemy a organel. Dehydratácia buniek (napríklad s niektorými infekčné choroby spôsobujúce stratu vody) sa vyznačuje uvoľňovaním kvapaliny a v nej rozpustených bielkovín a iných organických a anorganických vo vode rozpustných zlúčenín. Intracelulárna dehydratácia je často kombinovaná so zmršťovaním jadra, rozpadom mitochondrií a iných organel.

4. Poškodenie genetického programu alebo mechanizmov na jeho realizáciu.

Mutácie, derepresia patogénnych génov (napríklad onkogénov), potlačenie aktivity životne dôležitých génov alebo zavedenie cudzieho fragmentu DNA s patogénnymi vlastnosťami do genómu patria medzi hlavné procesy vedúce k zmene genetickej informácie človeka. bunka.

Okrem zmien v genetickom programe je dôležitým mechanizmom bunkovej dysfunkcie porušenie implementácie tohto programu, hlavne v procese delenia buniek počas meiózy alebo mitózy. Existujú tri skupiny porúch mitózy:

Zmeny v chromozomálnom aparáte
Poškodenie štruktúr, ktoré zabezpečujú proces mitózy
Porušenie rozdelenia cytoplazmy a cytolemy (cytotómia).

5. Poruchy regulácie vnútrobunkových procesov.

Môže to byť dôsledok porušení na jednej z nasledujúcich úrovní regulačných mechanizmov:

1. Na úrovni interakcie biologicky aktívnych látok (hormónov, neurotransmiterov a pod.) s bunkovými receptormi. Zmeny citlivosti, počtu a konformácie molekúl receptora, jeho biochemického zloženia, lipidového prostredia v membráne môžu výrazne modifikovať charakter bunkovej odpovede na regulačný stimul;

2. Na úrovni bunkových „druhých poslov“ (poslíkov) nervových vplyvov, ktorými sú cyklické nukleotidy – adenozínmonofosfát (cAMP) a guanozínmonofosfát (cGMP), ktoré vznikajú ako odpoveď na pôsobenie „prvých mediátorov“ – hormónov. a neurotransmitery.

3. Na úrovni metabolických reakcií regulovaných cyklickými nukleotidmi alebo inými vnútrobunkovými faktormi.

HLAVNÉ PREJAVY POŠKODENIA BUNIEK

Medzi hlavné prejavy poškodenia buniek patria:

Dystrofia
Dysplázia
Zmeny v štruktúre a funkciách organel
Nekrobióza. Nekróza.

1. Dystrofia.

Pod dystrofiou sa rozumie metabolická porucha v bunkách, sprevádzaná poruchou funkcie, plastických procesov, ako aj štrukturálnych zmien vedúcich k narušeniu ich životnej činnosti.

Medzi hlavné mechanizmy dystrofie patria:

syntéza abnormálnych látok v bunke, napríklad proteín-polysacharidový komplex amyloidu;
nadmerná premena niektorých zlúčenín na iné, napríklad tuky na sacharidy na bielkoviny, sacharidy na tuky;
rozklad napríklad proteín-lipidových komplexov membrán;

Infiltrácia buniek a medzibunkovej látky organickými a anorganické zlúčeniny napríklad cholesterol a jeho estery arteriálnych stien pri ateroskleróze.

Medzi hlavné bunkové dystrofie patria proteínové (granulárne, hyalínové, hydropické dystrofie), mastné sacharidy a minerálne látky (kalcinóza, sideróza, usadeniny medi pri hepatocerebrálnej dystrofii).

2. Dysplázia

Dysplázia je porušením procesov bunkového vývoja, ktoré sa prejavuje pretrvávajúcou zmenou štruktúry a funkcie, čo vedie k poruche v ich životnej činnosti.

Príčinou dysplázie je poškodenie bunkového genómu. Štrukturálnymi znakmi dysplazmie sú zmeny veľkosti a tvaru buniek, ich jadier a iných organel, počtu a štruktúry chromozómov. Bunky sú spravidla zväčšené, majú nepravidelný tvar, pomer rôznych organel je neúmerný. V takýchto bunkách sa často nachádzajú rôzne inklúzie, príznaky dystrofických zmien. Príklady bunkovej dysplázie zahŕňajú tvorbu megaloblastov v kostná dreň s pernicióznou anémiou, kosáčikovité a terčovité erytrocyty s hemoglobínovou patológiou, mnohojadrové obrovské bunky s bizarným usporiadaním chromatínu s Recklinghausenovou neurofibromatózou. Bunková dysplázia je jedným z prejavov atypie nádorových buniek.

3. Zmeny v štruktúre a funkciách bunkových organel pri poškodení buniek.

1. Mitochondrie.

Pôsobením patogénnych faktorov dochádza k zmene celkový počet mitochondrie, ako aj štruktúru jednotlivých organel. Mnohé patogénne účinky na bunku (hypoxia, toxické látky vrátane liekov pri ich predávkovaní, ionizujúce žiarenie) sú sprevádzané opuchom a vakuolizáciou mitochondrií, čo môže viesť k prasknutiu ich membrány, fragmentácii a homogenizácii krístok. Často dochádza k strate granulárnej štruktúry a homogenizácii matrice organel, strate bypassu vonkajšej membrány, ukladaniu organických (myelín, lipidy, glykogén) a anorganických (vápenaté soli a iné katióny) zlúčenín v matrici. Porušenie štruktúry a funkcie mitochondrií vedie k výraznej inhibícii tvorby ATP, ako aj k nerovnováhe iónov Ca2+, K+, H+.

2. Jadro.

Poškodenie jadra sa prejavuje zmenou jeho tvaru, kondenzáciou chromatínu pozdĺž periférie (okraj chromatínu), porušením bypassu alebo prasknutím jadrového obalu, jeho fúziou s okrajovým pásikom chromatínu.

3. Lyzozómy.

Prejavom poškodenia lyzozómov je pretrhnutie ich membrány alebo výrazné zvýšenie ich permeability vedúce k uvoľneniu a aktivácii hydrolytických enzýmov. To všetko môže viesť k „samotráveniu“ (autolýze) bunky. Dôvodom takýchto zmien je akumulácia vodíkových iónov v bunkách (intracelulárna acidóza), produkty peroxidácie lipidov, toxíny a iné činidlá.

4. Ribozómy.

Pôsobením poškodzujúcich činidiel sa pozoruje zoskupenie ribozómových podjednotiek (plistome) do monozómov, zníženie počtu ribozómov, odlúčenie organel od intracelulárnych membrán a premena drsného endoplazmatického retikula na hladké. Tieto zmeny sú sprevádzané znížením intenzity syntézy bielkovín v bunke.

5. Endoplazmatické retikulum.

V dôsledku poškodenia sa tubuly siete rozširujú až do vytvorenia veľkých vakuol a cisterien v dôsledku akumulácie tekutiny v nich, fokálnej deštrukcie membrán tubulov siete a ich fragmentácie. Porušenie štruktúry endoplazmatického retikula môže byť sprevádzané rozvojom bunkových dystrofií, poruchou šírenia excitačných impulzov, kontraktilnou funkciou svalové bunky, procesy neutralizácie toxických faktorov (jedy, metabolity, voľné radikály atď.).

6. Golgiho aparát.

Poškodenie Golgiho aparátu je sprevádzané štrukturálnymi zmenami podobnými ako v endoplazmatickom retikule. Zároveň je narušené vylučovanie odpadových látok z bunky, čo spôsobuje poruchu jej funkcie ako celku.

7. Cytoplazma.

Pôsobenie poškodzujúcich činidiel na bunku môže spôsobiť zníženie alebo zvýšenie obsahu tekutiny v cytoplazme, proteolýzu alebo koaguláciu proteínov a tvorbu inklúzií, ktoré sa nenachádzajú v norme. Zmeny v cytoplazme zase výrazne ovplyvňujú metabolické procesy, ktoré sa v nej vyskytujú, a to v dôsledku skutočnosti, že mnohé enzýmy (napríklad glykolýza) sú v bunkovej matrici, funkciu organel a procesy vnímania regulačných vplyvov na bunka.

BUNEČNÉ MECHANIZMY NÁHRADY ŠKODY

1. Náhrada za porušenie zásobovania buniek energiou:

zintenzívnenie syntézy ATP v procese glykolýzy, ako aj tkanivové dýchanie v intaktných mitochondriách;
aktivácia transportných mechanizmov ATP;
aktivácia mechanizmov využitia energie ATP;

2. Ochrana bunkových membrán a enzýmov:

zvýšená aktivita faktorov antioxidačného obranného systému;
aktivácia nárazníkových systémov;
zvýšená aktivita mikrozómových detoxikačných enzýmov;
aktivácia mechanizmov na syntézu membránových komponentov a enzýmov;

3. Zníženie stupňa alebo odstránenie nerovnováhy iónov a tekutín v bunkách:

zníženie stupňa narušenia dodávok energie;
zníženie stupňa poškodenia membrán a enzýmov;
aktivácia nárazníkových systémov;

4. Odstránenie porúch v genetickom programe buniek:

eliminácia zlomov v reťazcoch DNA;
eliminácia zmenených úsekov DNA;
syntéza normálneho fragmentu DNA namiesto poškodeného alebo strateného;

5. Kompenzácia porúch regulácie vnútrobunkových procesov:

zmena počtu „fungujúcich“ bunkových receptorov;
zmena afinity bunkových receptorov k regulačným faktorom;
zmeny v aktivite adenylátových a guanylátcyklázových systémov;
zmeny v aktivite a obsahu intracelulárnych metabolických regulátorov (enzýmy, katióny atď.);

6. Znížená funkčná aktivita buniek.

7. Regenerácia

8. Hypertrofia

9. Hyperplázia.

1. Náhrada za porušenie procesu zásobovania buniek energiou.

Jedným zo spôsobov kompenzácie porúch energetického metabolizmu v dôsledku poškodenia mitochondrií je zintenzívnenie procesu glykolýzy. Určitý príspevok ku kompenzácii porúch zásobovania energiou vnútrobunkových procesov pri poškodení má aktivácia enzýmov na transport a využitie energie ATP (adenínnukleotidtransferáza, kreatínfosfokináza, ATPáza), ako aj zníženie vo funkčnej aktivite bunky. Ten pomáha znižovať spotrebu ATP.

2. Ochrana bunkových membrán a enzýmov.

Jedným z mechanizmov ochrany bunkových membrán a enzýmov je obmedzenie voľných radikálov a peroxidových reakcií antioxidačnými obrannými enzýmami (superoxidmutáza, kataláza, glutatiónperoxidáza). Ďalším mechanizmom na ochranu membrán a enzýmov pred škodlivými účinkami, najmä enzýmov lyzozómov, môže byť aktivácia bunkových pufrovacích systémov. To vedie k zníženiu stupňa intracelulárnej acidózy a v dôsledku toho k nadmernej hydrolytickej aktivite lyzozomálnych enzýmov. Dôležitá úloha mikrozomálne enzýmy zohrávajú úlohu pri ochrane bunkových membrán a enzýmov pred poškodením, zabezpečujú fyzikálno-chemickú transformáciu patogénnych agens ich oxidáciou, redukciou, demetyláciou atď. Bunková alterácia môže byť sprevádzaná génovou derepresiou a v dôsledku toho aktiváciou procesov syntézy membránových komponentov (proteíny, lipidy, sacharidy), ktoré nahradia poškodené alebo stratené.

3. Kompenzácia nerovnováhy iónov a kvapaliny.

Kompenzáciu nerovnováhy v obsahu iónov v bunke je možné dosiahnuť aktiváciou mechanizmov zásobovania energiou iónových „púmp“, ako aj ochranou membrán a enzýmov podieľajúcich sa na transporte iónov. Určitú úlohu pri znižovaní stupňa iónovej nerovnováhy má pôsobenie vyrovnávacích systémov. Aktivácia vnútrobunkových tlmivých systémov (uhličitan, fosfát, proteín) môže pomôcť obnoviť optimálne pomery iónov K+, Na+, Ca2+ inými spôsobmi znížením obsahu vodíkových iónov v bunke. Zníženie stupňa iónovej nerovnováhy môže byť zasa sprevádzané normalizáciou obsahu intracelulárnej tekutiny.

4. Odstránenie porušení v genetickom programe buniek.

Poškodené úseky DNA možno detegovať a eliminovať za účasti enzýmov na opravu DNA. Tieto enzýmy detegujú a odstraňujú zmenený segment DNA (endonukleázy a reštrikčné enzýmy), syntetizujú normálny fragment nukleovej kyseliny namiesto odstráneného (DNA polymeráza) a vložia tento novo syntetizovaný fragment na miesto odstráneného fragmentu (ligáza). Okrem týchto komplexných enzymatických systémov na opravu DNA existujú v bunke enzýmy, ktoré eliminujú biochemické zmeny v „malom meradle“ v genóme. Patria sem demetylázy, ktoré odstraňujú metylové skupiny, ligázy, ktoré eliminujú zlomy v reťazcoch DNA, ku ktorým dochádza pri pôsobení ionizujúceho žiarenia alebo voľných radikálov.

5. Kompenzácia porúch mechanizmov regulácie vnútrobunkových procesov.

Takéto reakcie zahŕňajú: zmenu počtu receptorov pre hormóny, neurotransmitery a iné fyziologicky aktívne látky na povrchu bunky, ako aj citlivosť receptorov na tieto látky. Počet receptorov sa môže meniť v dôsledku toho, že ich molekuly sú schopné klesnúť do membrány alebo cytoplazmy bunky a vystúpiť na jej povrch. Povaha a závažnosť reakcie na ne do značnej miery závisí od počtu a citlivosti receptorov, ktoré vnímajú regulačné podnety.

Nadbytok alebo nedostatok hormónov a neurotransmiterov alebo ich účinky môžu byť kompenzované aj na úrovni druhých mediátorov – cyklických nukleotidov. Je známe, že pomer cAMP a cGMP sa mení nielen v dôsledku pôsobenia extracelulárnych regulačných stimulov, ale aj intracelulárnych faktorov, najmä fosfodiesteráz a iónov vápnika. Porušenie implementácie regulačných vplyvov na bunku je možné kompenzovať aj na úrovni intracelulárnych metabolických procesov, pretože mnohé z nich prebiehajú na základe regulácie intenzity metabolizmu množstvom produktu enzymatickej reakcie (tzv. princíp pozitívnej alebo negatívnej spätnej väzby).

6. Znížená funkčná aktivita buniek.

V dôsledku zníženia funkčnej aktivity buniek je zabezpečený pokles výdaja energie a substrátov potrebných na realizáciu funkcie a plastických procesov. V dôsledku toho sa stupeň a rozsah poškodenia buniek pôsobením patogénneho faktora výrazne znižuje a po ukončení jeho pôsobenia je zaznamenaná intenzívnejšia a kompletnejšia obnova bunkových štruktúr a ich funkcií. Medzi hlavné mechanizmy, ktoré zabezpečujú dočasné zníženie funkcie buniek, patrí zníženie eferentných impulzov z nervových centier, zníženie počtu alebo citlivosti receptorov na povrchu bunky, intracelulárne regulačné potlačenie metabolických reakcií a potlačenie aktivity jednotlivých génov. .

7. Regenerácia

Týmto procesom sa rozumie kompenzácia buniek alebo ich jednotlivých štruktúr výmenou za mŕtve, poškodené alebo dokončené životný cyklus. Regenerácia štruktúr je sprevádzaná obnovou ich funkcií. Prideľte bunkové a intracelulárne formy regenerácie. Prvý je charakterizovaný reprodukciou buniek mitózou alebo amitózou. Druhým je obnova bunkových organel namiesto poškodených alebo mŕtvych. Intracelulárna regenerácia sa zasa delí na organoidnú a intraorganoidnú. Organoidná regenerácia sa chápe ako obnova a zvýšenie počtu subcelulárnych štruktúr a intraorganoidná regenerácia je chápaná ako počet ich jednotlivých zložiek (zväčšenie krís v mitochondriách, dĺžka endoplazmatického retikula a pod.).

8. Hypertrofia.

Hypertrofia je zväčšenie objemu a hmotnosti štrukturálnych prvkov orgánu, bunky. Hypertrofia intaktných bunkových organel kompenzuje porušenie alebo nedostatočnú funkciu jej poškodených prvkov.

9. Hyperplázia.

Hyperplázia je charakterizovaná zvýšením počtu štruktúrnych prvkov, najmä organel v bunke. V tej istej bunke sú často príznaky hyperplázie aj hypertrofie. Oba tieto procesy poskytujú nielen kompenzáciu štrukturálneho defektu, ale aj možnosť zvýšeného fungovania buniek.

V závislosti od rýchlosti vývoja a závažnosti hlavných prejavov môže byť poškodenie buniek akútne a chronické. V závislosti od stupňa narušenia intracelulárnej homeostázy je poškodenie reverzibilné a nezvratné.

Existujú dva patogenetické varianty poškodenia buniek.

Násilná možnosť sa vyvíja v prípade pôsobenia na pôvodne zdravú bunku fyzikálnych, chemických a biologické faktory, ktorých intenzita presahuje bežné rušivé vplyvy, na ktoré je bunka adaptovaná. Najcitlivejšie na tento variant poškodenia sú funkčne neaktívne bunky, ktoré majú nízku silu vlastných homeostatických mechanizmov.

Cytopatický variant vzniká v dôsledku primárneho porušenia ochranno-kompenzačných homeostatických mechanizmov bunky. Faktorom, ktorý spúšťa patogenetické mechanizmy poškodenia, sú v tomto prípade rušivé podnety, ktoré sú prirodzené pre danú bunku, ktorá sa za týchto podmienok stane poškodzujúcou. Zahŕňa všetky typy poškodenia buniek v dôsledku absencie akýchkoľvek komponentov na to potrebných (hypoxické, pri hladovaní, hypovitaminóze, neurotrofické, s nedostatkom antioxidantov, s genetickými defektmi atď.). Tieto bunky sú najcitlivejšie na cytopatické poškodenie, ktorého intenzita porúch (a následne funkčná aktivita) je v prirodzených podmienkach veľmi vysoká (neuróny, myokardiocyty).

Na bunkovej úrovni poškodzujúce faktory „zapínajú“ niekoľko patogenetických väzieb. Tie obsahujú:

Porucha procesov zásobovania buniek energiou;

Poškodenie membrán a enzýmových systémov;

Nerovnováha iónov a kvapaliny;

Porušenie genetického programu a (alebo) jeho implementácia;

Porucha mechanizmov regulácie funkcie buniek.

Porušenie zásobovania energiou procesov, vyskytujúce sa v bunkách je často počiatočným a vedúcim mechanizmom ich zmeny. Dodávka energie môže byť narušená v štádiách syntézy ATP, jeho dodania a použitia. Porušenie procesov zásobovania energiou sa zase môže stať jedným z faktorov dysfunkcie membránového aparátu buniek, ich enzýmových systémov (ATPáza aktomyozín, Na +/K + - dependentná plazmatická membránová ATPáza, Mg 2+ - dependentná ATPáza „kalciová pumpa“ sarkoplazmatického retikula a iné), rovnováha iónov a tekutiny, zníženie membránového potenciálu, ako aj mechanizmy bunkovej regulácie.

Poškodenie membrán a enzýmov hrá významnú úlohu pri dysfunkcii buniek. Je to spôsobené tým, že základné vlastnosti bunky do značnej miery závisia od stavu jej membrán a enzýmov, ktoré sú s nimi spojené.

Jedným z najdôležitejších mechanizmov poškodenia membrán a enzýmov je zintenzívnenie peroxidácie ich zložiek. Kyslíkové radikály (superoxidový a hydroxylový radikál) a lipidy vznikajúce vo veľkých množstvách spôsobujú:

Zmeny vo fyzikálno-chemických vlastnostiach membránových lipidov, čo vedie k narušeniu konformácie ich lipoproteínových komplexov a v tomto ohľade k zníženiu aktivity proteínov a enzýmových systémov, ktoré zabezpečujú príjem humorálnych účinkov, transmembránový prenos iónov a molekuly a štrukturálna integrita membrán;

Zmeny vo fyzikálno-chemických vlastnostiach proteínových miciel, ktoré vykonávajú štrukturálne a enzymatické funkcie v bunke;

Tvorba štrukturálnych defektov v membránach - najjednoduchších kanáloch (zhlukoch) v dôsledku zavedenia produktov peroxidácie lipidov do nich. Tieto procesy zase spôsobujú narušenie procesov dôležitých pre život buniek – excitabilita, tvorba a vedenie nervového vzruchu, metabolizmus, vnímanie a realizácia regulačných vplyvov, medzibunková interakcia atď.

Normálne je zloženie a stav membrán modifikovaný nielen voľnými radikálmi a lipoperoxidovými procesmi, ale aj membránovo viazanými, voľnými (solubilizovanými) a lyzozomálnymi enzýmami: lipázami, fosfolipázami, proteázami. Pod vplyvom patogénnych faktorov sa môže zvýšiť ich aktivita v hyaloplazme bunky (najmä v dôsledku rozvoja acidózy, ktorá zvyšuje uvoľňovanie enzýmov z lyzozómov a ich následnú aktiváciu, prienik Ca++ do bunky ). V tomto ohľade glycerofosfolipidy a membránové proteíny, ako aj bunkové enzýmy, podliehajú intenzívnej hydrolýze. To je sprevádzané výrazným zvýšením permeability membrány a znížením kinetických vlastností enzýmov.

V dôsledku pôsobenia hydroláz (hlavne lipáz a fosfolipáz), FFA a lyzofosfolipidov, najmä glycerofosfolipidov (fosfatidylcholín, fosfatidyletanolamín, fosfatidylserín) sa v bunke hromadia. Nazývajú sa amfifilné zlúčeniny v súvislosti so schopnosťou prenikať a fixovať sa v oboch - v hydrofóbnom aj hydrofilnom prostredí bunkových membrán (amfi znamená "obaja", "dva"). Hromadenie veľkého množstva amfifilov v membránach, ktoré, podobne ako nadbytok hydroperoxidov lipidov, vedie k tvorbe zhlukov a mikrofraktúr v nich. Poškodenie bunkových membrán a enzýmov je jednou z hlavných príčin výrazného narušenia vitálnej aktivity buniek a často vedie k ich smrti.

Nerovnováha iónov a tekutín v bunke. Porušenie transmembránovej distribúcie, ako aj intracelulárneho obsahu a pomeru rôznych iónov sa spravidla vyvíja po alebo súčasne s poruchami dodávky energie a je spojené so známkami poškodenia membrán a bunkových enzýmov. V dôsledku toho sa výrazne mení priepustnosť membrán pre mnohé ióny. V najväčšej miere sa to týka draslíka, sodíka, vápnika, horčíka, chlóru, teda iónov, ktoré sa podieľajú na takých životne dôležitých procesoch, ako je excitácia, jej vedenie, elektromechanická väzba atď.

Dôsledkom nerovnováhy iónov je zmena membránového potenciálu pokoja a pôsobenia, ako aj narušenie vedenia excitačného impulzu. Tieto zmeny sú významné, pretože sú často jedným z dôležitých príznakov poškodenia buniek. Príkladom by bolo Zmeny EKG s poškodením buniek myokardu, EEG v rozpore so štruktúrou a funkciami mozgových neurónov.

Porušenie vnútrobunkového obsahu iónov spôsobuje zmenu objemu buniek v dôsledku nerovnováhy tekutín. To sa môže prejaviť nadmernou hydratáciou bunky. Napríklad zvýšenie obsahu iónov sodíka a vápnika v poškodených bunkách je sprevádzané zvýšením ich osmotického tlaku. V dôsledku toho sa voda hromadí v bunkách. Bunky zároveň napučiavajú, zväčšuje sa ich objem, čo je sprevádzané naťahovaním, často mikroruptúrami membrán cytolemy a organel. Naopak, dehydratácia buniek (napríklad pri niektorých infekčných ochoreniach, ktoré spôsobujú stratu vody) je charakterizovaná uvoľňovaním tekutiny a v nej rozpustených bielkovín (vrátane enzýmov), ako aj iných zlúčenín rozpustných vo vode. Intracelulárna dehydratácia je často kombinovaná so zmršťovaním jadra, rozpadom mitochondrií a iných organel.

Jedným zo základných mechanizmov bunkovej dysfunkcie je poškodenie genetického programu a (alebo) mechanizmov na jeho realizáciu. Hlavnými procesmi vedúcimi k zmene genetickej informácie bunky sú mutácie, derepresia patogénnych génov (napríklad onkogénov), potlačenie aktivity životne dôležitých génov (napríklad regulácia syntézy enzýmov) alebo zavedenie tzv. cudzí fragment DNA do genómu (napríklad DNA onkogénneho vírusu, abnormálne miesto DNA z inej bunky). Okrem zmien v genetickom programe je dôležitým mechanizmom bunkovej dysfunkcie porušenie implementácie tohto programu, hlavne v procese delenia buniek počas mitózy alebo meiózy.

Dôležitým mechanizmom poškodenia buniek je porucha regulácie vnútrobunkových procesov. Môže to byť dôsledok porušení na jednej alebo viacerých úrovniach regulačných mechanizmov:

Na úrovni interakcie biologicky aktívnych látok (hormóny, neurotransmitery atď.) S bunkovými receptormi;

Na úrovni bunkových „druhých mediátorov“ (poslíčkov) nervových vplyvov – cAMP a cGMP, vznikajúcich v reakcii na pôsobenie „prvých mediátorov“ – hormónov a neurotransmiterov. Príkladom je narušenie tvorby membránového potenciálu v kardiomyocytoch pri akumulácii cAMP v nich, čo je najmä jeden z možné príčiny rozvoj srdcových arytmií;

Na úrovni metabolických reakcií regulovaných cyklickými nukleotidmi alebo inými vnútrobunkovými faktormi. Porušenie procesu aktivácie bunkových enzýmov teda môže výrazne zmeniť intenzitu metabolických reakcií a v dôsledku toho viesť k poruche vitálnej aktivity bunky.

Po zvážení patochemických aspektov poškodenia buniek nesmieme zabúdať, že problém poškodenia buniek má ešte jednu, veľmi dôležitú stránku – informačný aspekt problému poškodenia buniek. Komunikácia medzi bunkami, signály, ktoré si vymieňajú, môžu byť tiež zdrojom chorôb.

Vo väčšine prípadov sú bunky v tele riadené chemickými regulačnými signálmi, a to: hormónmi, mediátormi, protilátkami, substrátmi, iónmi. Nedostatok alebo absencia toho či onoho signálu, ako aj prebytok môže brániť zaradeniu niektorých adaptačných programov alebo prispievať k ich nadmerne intenzívnemu, prípadne abnormálne dlhému fungovaniu, čo vedie k určitým patologickým následkom. Špeciálnym prípadom je pomerne častá situácia, keď bunka omylom preberá jeden signál za druhým – takzvané mimikry bioregulátorov, čo vedie k vážnym regulačným poruchám. Príklady chorôb spôsobených signalizačnou patológiou sú: parkinsonizmus, IDDM (patológia nedostatku signálu), von Basedowova choroba, Itsenko-Cushingov syndróm, obezita (patológia nadmerného signálu).

V niektorých prípadoch ani pri adekvátnej signalizácii nie je bunka schopná správne reagovať, ak je vo vzťahu k tomuto signálu „slepá a hluchá“. Práve táto situácia vzniká pri absencii alebo nedostatku receptorov zodpovedajúcich akémukoľvek bioregulátoru. Ako príklad takejto patológie môže slúžiť najmä familiárna dedičná hypercholesterolémia, ktorej patogenéza je spojená s defektom receptorového proteínu zodpovedného za rozpoznávanie buniek. cievna stena a niektoré ďalšie tkanivá a orgány proteínovej zložky LDL a VLDL - apoproteínu B, ako aj NIDDM.

Avšak aj pri adekvátnej signalizácii a správnom rozpoznaní signálu bunkové receptory bunky nie sú schopné prepojiť správne adaptačné programy, ak nedochádza k prenosu informácií z povrchových membránových receptorov do bunky. Podľa moderných koncepcií sú mechanizmy sprostredkujúce transdukciu intracelulárneho signálu do bunkového genómu rôznorodé. Zvlášť dôležité sú dráhy postreceptorovej signalizácie v bunke prostredníctvom systému G-proteínov (guanozíntrifosfát-viažuce proteíny). Tieto vysielacie proteíny zaujímajú kľúčovú pozíciu pri výmene informácií medzi receptormi umiestnenými na povrchu bunkových membrán a vnútrobunkovým regulačným aparátom, pretože sú schopné integrovať signály vnímané niekoľkými rôznymi receptormi a ako odpoveď na špecifický signál sprostredkovaný receptorom môžu zapnúť mnoho rôznych efektorových programov a uviesť do činnosti sieť rôznych intracelulárnych modulátorov, mediátorov, ako sú cAMP a cGMP.

Rekonvalescencia (výsledok)

č. 27. Vysvetlite príčiny a mechanizmy vzniku horskej choroby.

Hypobaria vzniká pri: stúpaní do výšky (hory), odtlakovaní lietadiel, v špeciálnych tlakových komorách.

Prejavy:

3000-4000 - Expanzia plynov a zvýšenie ich tlaku v uzavretých a polouzavretých dutinách (bolesť čeľustných a čelných dutín, stredného ucha, gastrointestinálneho traktu, pleurálnej dutiny)

9000 m - dekompresia (dusíková embólia)

19000 m - emfyzém tkaniva vo vysokej nadmorskej výške (varenie telesných tekutín)

Príčina výškovej choroby: pokles atmosférického tlaku (dekompresia) a pokles parciálneho tlaku kyslíka vo vdychovanom vzduchu.

Podmienky: rýchlosť a výška stúpania, miesto bydliska, zdatnosť, zdravotný stav, klimatické podmienky, pohlavie a vekový faktor (stabilnejšie sú ženy a novorodenci).

Vedúci článok v patogenéze: hypoxémia → hypoxia

adaptačné štádium- od 1000 do 4000 m / ↓ tlak kyslíka vo vzduchu → ↓ tlak kyslíka v hor. dýchacieho traktu→ hypoxémia a hyperkapnia → podráždenie chemoreceptorov ciev karotického sínusu a oblúka aorty → stimulácia dýchacích a vazomotorických centier → dýchavičnosť, tachykardia, krvný tlak; uvoľnenie erytrocytov z depotu

4000-5000m - dezinhibícia a excitácia kortikálnych buniek (dráždivosť), aktivuje sa erytropoéza

Štádium dekompenzácie- vzniká vo výške ≥5000 m / hyperventilácia → hypokapnia a zvýšená hypoxémia → plynová alkalóza → exogénna hypobarická hypoxia. Objavuje sa únava, ospalosť, nečinnosť, inhibícia reflexov, Cheyne-Stokesovo a Biotovo dýchanie. Smrť na paralýzu dýchacieho centra.

Pri výškovej chorobe v dôsledku veľmi rýchleho výstupu bez kyslíkových prístrojov vzniká dekompenzácia (adaptívne mechanizmy sa nestihnú vyvinúť)

č. 28. Vymenujte hlavné ochranné a adaptačné reakcie pri horskej chorobe a vysvetlite ich mechanizmy.

↓ tlak kyslíka vo vzduchu → ↓ tlak kyslíka v horných dýchacích cestách → hypoxémia a hyperkapnia → podráždenie chemoreceptorov ciev karotického sínusu a aortálneho oblúka → stimulácia dýchacích a vazomotorických centier → dýchavičnosť, tachykardia, krv tlak; uvoľnenie erytrocytov z depa → hypokapnia a zvýšená hypoxémia → plynná alkalóza → exogénna hypobarická hypoxia

č. 29. Vymenujte následky poškodenia organizmu pri otravách kyslíkom a dusíkom.

Otrava kyslíkom:

1. Nadbytok kyslíka spôsobuje zvýšenie množstva oxidovaného hemoglobínu a zníženie množstva redukovaného hemoglobínu. Práve redukovaný hemoglobín zabezpečuje transport oxidu uhličitého a pokles jeho obsahu v krvi povedie k zadržiavaniu oxidu uhličitého v tkanivách – hyperkapnii. Hyperkapnia sa prejavuje dýchavičnosťou, začervenaním tváre, bolesťami hlavy, kŕčmi a nakoniec stratou vedomia.

2. Pri nadbytku kyslíka sa v tele zvyšujú oxidačné procesy a zvyšuje sa tvorba voľných radikálov, ktoré poškodzujú bunkové membrány.

Otrava dusíkom (saturácia): zvýšenie parciálneho tlaku dusíka → zvýšenie jeho obsahu v krvi → anestetický účinok – eufória → oslabenie pozornosti, bolesti hlavy, závraty, porucha koordinácie a strata vedomia, narkotický spánok.

č. 30. Príčiny a mechanizmus dekompresnej choroby, preventívne opatrenia v terapii.

príčina: prechod z oblasti zvýšeného tlaku do oblasti normálu (desaturácia a dekompresia) → zníženie rozpustnosti dusíka a kyslíka v krvi

Mechanizmus: dusík nestihne difundovať z krvi cez pľúca von, vzniká plynová embólia. Prejavy: muskulokĺbová a retrosternálna bolesť, rozmazané videnie, pruritus, vegetovaskulárne a poruchy mozgu, poškodenie periférnych nervov.

Prevencia: pomalý vzostup, hyperbarická oxygenácia – inhalácia kyslíka pod vysoký krvný tlak; použitie dýchacích zmesí.

č. 31. Príčiny, podmienky úrazu elektrickým prúdom. Závislosť od funkčného stavu organizmu.

príčina: pôsobenie elektrického prúdu. Môže byť prírodný (blesk) a technický. Zvláštnosti:

Nemerateľné

Dá sa premeniť na iné formy energie

Má škodlivý účinok prostredníctvom iných predmetov

Nesúlad medzi závažnosťou a trvaním účinku

Podmienky: aktuálne parametre, čas, miesto pôsobenia, počiatočný stav organizmu.

Zo stavu reaktivity tela: zníženie odporu -únava, zhoršená pozornosť, mierna až stredná intoxikácia alkoholom hypoxia, prehriatie, tyreotoxikóza, kardiovaskulárne zlyhanie. Zvýšiť: emočný stres spôsobený očakávaním pôsobenia prúdu, stavu anestézie a hlbokej (k anestézii) intoxikácie.

Odolnosť tkaniva: impedancia je súčet ohmického a kapacitného odporu. Najväčšia je koža (vlhká má menší odpor), najmenšia je mozgovomiechový mok.

č. 32. Závislosť škodlivého účinku prúdu od parametrov prúdu a času jeho pôsobenia.

Aktuálna sila: striedavý prúd je nebezpečnejší. Prúd 100 mA je smrteľný. Striedavý prúd 50-60 Hz s výkonom 12-25 mA spôsobuje kŕče ("nepúšťanie"); jeho hlavné nebezpečenstvo spočíva v „prinitovaní“ postihnutého na ním zachytený predmet nesúci prúd.

Napätie: do 40 V nespôsobuje smrteľné zranenia, pri napätí 1000 V letalita dosahuje 50%, pri napätí 30 000 V - 100%. Do 450-500 V je striedavý prúd nebezpečnejší, viac - jednosmerný prúd.

Frekvencia striedavého prúdu: patogénny účinok (výskyt komorovej fibrilácie) pri 40-60 Hz. Vysokofrekvenčné (1 milión Hz) nie sú patogénne, ale pri vysokom napätí (Tesla, d "Arsonval, diatermické prúdy) majú tepelný účinok a používajú sa na terapeutické účely.

Časový faktor: S pribúdajúcim časom sa zvyšuje patogénny účinok.

č. 33. Závislosť škodlivého účinku elektrického prúdu na dráhach jeho prechodu.

Vzostupný (anóda+ nad katódou) jednosmerný prúd je nebezpečnejší ako zostupný, pretože vzruch vychádzajúci zo sínusového uzla naráža na prichádzajúcu vlnu elektrického prúdu, čo spôsobuje zástavu srdca alebo fibriláciu komôr. Pri zostupnom prúde sa zosilňuje budiaca vlna vychádzajúca zo sínusového uzla elektrický šok, pričom v momente otvorenia okruhu môže dôjsť k fibrilácii srdca. Asynchrónna excitácia svalových vlákien sa vysvetľuje tým, že po vypnutí zdroja elektriny bude miznúce elektromagnetické pole, rozchádzajúce sa v priestore, indukovať v kardiomyocytoch prúdy rôznej sily. V častiach srdca umiestnených v strede magnetické čiary, indukuje sa silnejší prúd a jeho smer bude rovnaký ako v okamihu otvorenia obvodu.

č. 34. Druhy a mechanizmy lokálneho škodlivého účinku elektrického prúdu.

Prúdové znaky, popáleniny vznikajú na miestach vstupu a výstupu prúdu v dôsledku transformácie elektrická energia do termického (Joule-Lenzovo teplo). Aktuálne znaky sa na koži objavia, ak teplota v mieste prechodu prúdu nepresiahne 120 °C, a sú to malé útvary sivobielej farby („pergamenová“ šupka), tvrdej konzistencie, ohraničené zvlnenou vyvýšeninou. V niektorých prípadoch sa po obvode poškodeného tkaniva objaví červený rozvetvený vzor v dôsledku paralýzy krvných ciev.

Pri teplote v mieste prechodu prúdu nad 120 °C, popáleniny: kontakt - z uvoľnenia tepla, keď prúd prechádza tkanivami, ktoré poskytujú odpor, a tepelný - keď je vystavený plameňu elektrického oblúka. Tie posledné sú najnebezpečnejšie.

č. 35. Druhy a mechanizmy všeobecného škodlivého účinku elektrického prúdu.

Všeobecná akcia– elektromechanické, elektrotermické a elektrochemické pôsobenie. Mechanizmus: excitácia nervových receptorov a vodičov, kostrové a hladké svalstvo, žľazové tkanivá → výskyt kŕčov kostrového a hladkého svalstva → avulzia zlomenina a vykĺbenie končatín, spazmus hlasiviek, zástava dýchania, krvný tlak, mimovoľné močenie a defekácia . Vzrušenie nervový systém a telá vnútorná sekrécia vedie k „uvoľňovaniu“ katecholamínov (adrenalín, norepinefrín).

Elektrochemické pôsobenie(elektrolýza): polarizácia bunkových membrán: v niektorých oblastiach tkanív - v A - sa hromadia negatívne nabité ióny (alkalická reakcia, vzniká koagulačná nekróza), v K sa hromadia kladne nabité ióny (dochádza ku kyslej reakcii, koagulačnej nekróze). Procesy elektrolýzy v kardiomyocytoch spôsobujú skrátenie refraktérnej fázy srdcového cyklu, čo vedie k zvýšeniu tachykardie.

Elektrotermálne - zuhoľnatenie tkanív, perleťové guľôčky na kostiach.

Pri nefatálnom elektrickom poranení nastáva kŕčovitá svalová kontrakcia s dočasnou stratou vedomia, porušením srdcovej aktivity a (alebo) dýchania; môže nastať klinická smrť. S včasnou pomocou obete pociťujú závraty, bolesti hlavy, nevoľnosť, fotofóbiu; dysfunkcia kostrového svalstva môže pretrvávať.

Smrť na zástavu dýchania alebo srdca. Zastavenie dýchania: 1) poškodenie dýchacieho centra; 2) spazmus vertebrálnych artérií dodávajúcich krv do dýchacieho centra; 3) kŕč dýchacích svalov; 4) zhoršená priechodnosť dýchacích ciest v dôsledku laryngospazmu. Zástava srdca: 1) ventrikulárna fibrilácia; 2) kŕč koronárne cievy; 3) porážka vazomotorické centrum; 4) zvýšiť tón vagusového nervu.

č. 36. Známky imaginárnej smrti a princípy revitalizácie organizmu pri úraze elektrickým prúdom.

Znamenia: strata vedomia, ventrikulárna fibrilácia, plytké dýchanie.

Princípy terapie: etiotropné, patogenetické, sanogenetické, symptomatické.

č. 37. Vymenujte hlavné typy žiarivej energie, vysvetlite mechanizmus škodlivého účinku infračerveného žiarenia.

Druhy:

Pôsobenie na telo IR žiarenie v dôsledku tepelného efektu. Zvýšenie teploty v dôsledku absorpcie infračervené lúče tkanív spôsobuje lokálne reakcie (hyperémia, zvýšená vaskulárna permeabilita) a celkové (metabolické zintenzívnenie, termoregulácia). + popálenie očí (katarakta), úpal.

č. 38. Vymenujte hlavné druhy energie žiarenia, vysvetlite mechanizmus škodlivého účinku UV žiarenia.

Druhy: ionizujúce (elektromagnetické - X a gama žiarenie; korpuskulárne - alfa, beta, protóny, neutróny) a neionizujúce žiarenie (infračervené, UV, rezonančné žiarenie).

UV- žiarenie sa delí na 3 oblasti: A (dlhovlnná dĺžka 400-320) - opaľovanie - z tyrozínu vzniká melanín; B (stredná vlna 320-280 nm) - všeobecný stimulačný účinok - stimulácia metabolických a trofických procesov, rast a regenerácia, odolnosť, tvorba vitamínu D; C (krátkovlnné - 280-200 nm) - baktericídne.

Fotochemické popálenie - erytém, pľuzgiere, horúčka, bolesť hlavy, celková nevoľnosť. Zvyšuje sa peroxidácia lipidov (poškodenie membrány, rozpad bielkovín, bunková smrť). Fotoftalmia- začervenanie a opuch očných spojoviek, piesok v očiach, pálenie, slzenie, svetloplachosť. Je možná exacerbácia chronických procesov. Pri dlhšej expozícii - rakovina kože. + fotosenzibilizátory, fotoalergia, úpal.

č. 39. Druhy ionizujúceho žiarenia, príčiny a mechanizmus vzniku choroba z ožiarenia.

Ionizujúce: elektromagnetické - X a gama lúče; korpuskulárne - alfa, beta, protóny, neutróny); zdroje – vonkajšie a vnútorné.

príčina: pôsobenie ionizujúceho žiarenia s dávkou žiarenia 1-10 Gy, poškodenie bunkovej DNA

Podmienky:

Druh, dávka a sila žiarenia, penetračná sila, relatívna biologická účinnosť

Ožiarená oblasť, hustota ionizácie, rádiosenzitivita buniek (najcitlivejšie sú krvinky, pohlavné orgány, epitel; najmenej svaly, nervy a kosti)

Trvanie ožarovania

Faktory individuálnej reaktivity

Patogenéza: a) primárny účinok ionizujúceho žiarenia; b) účinok žiarenia na bunky; c) vplyv žiarenia na celý organizmus.

primárna akcia prejavuje sa ionizáciou, excitáciou atómov a molekúl a tvorbou voľných radikálov súčasne – priamy účinok žiarenia, spúšťací mechanizmus. Nepriama akcia: porušenie štruktúry DNA, enzýmov, bielkovín voľnými radikálmi. Pri oxidácii nenasýtených mastných kyselín a fenolov primárne rádiotoxíny inhibujú syntézu nukleových kyselín, inhibujú aktivitu rôzne enzýmy, ktoré zvyšujú priepustnosť biologických membrán a menia difúzne procesy v bunke.

Vplyv ionizujúceho žiarenia na bunky: od dočasného oneskorenia reprodukcie až po ich smrť v závislosti od rádiosenzitivity bunky. Malé dávky spôsobujú reverzibilnú inhibíciu metabolizmu jadier, zmeny v permeabilite bunkových membrán, výskyt lepivosti chromozómov, tvorbu zŕn a hrudiek v jadrovej substancii a oneskorenie mitózy. Pri vysokých dávkach žiarenia dochádza v bunkách k letálnym zmenám – inhibuje sa bunkové dýchanie, pozoruje sa degradácia deoxyribonukleového komplexu v jadre.

Pôsobenie na telo: lokálne (popáleniny z ožiarenia, nekróza, šedý zákal) a celkové (choroba z ožiarenia).

Priebeh radiačných popálenín je charakterizovaný vývojom postupne sa striedajúcich období (včasná radiačná reakcia, latentná, akútny zápal, zotavenie), u pacientov sa objaví horúčka, vysoká leukocytóza, syndróm silnej bolesti.

č. 40. Uveďte obdobia kostnej drene akútnej choroby z ožiarenia a charakterizujte krvný obraz v každom z nich.

Podľa závažnosti formy kostnej drene (1-10 Gy): ja- mierny stupeň(1-2 Gy); II - stredný stupeň (2-4 Gy); III - ťažké (4-6 Gy); IV - extrémne ťažké (nad 6 Gy). Obdobia:

Fáza primárnej akútnej reakcie: dochádza v priebehu prvých minút a hodín. Existuje určité vzrušenie, bolesť hlavy, všeobecná slabosť. Potom prichádzajú dyspeptické poruchy (nevoľnosť, vracanie, strata chuti do jedla), zo strany krvi - krátkodobá neutrofilná leukocytóza s posunom doľava, absolútna lymfocytopénia. POLIKLINIKA: zvýšená excitabilita nervového systému, kolísanie krvného tlaku, srdcovej frekvencie, zvýšená sekrécia katecholamínov. Pri dávkach 8-10 Gy vzniká s poklesom šokový stav krvný tlak, krátkodobá strata vedomia, horúčka, rozvoj hnačky. Trvanie primárnej akútnej reakčnej fázy je 1-3 dni.
Fáza imaginárnej klinickej pohody: klinicky viditeľné príznaky ochorenia zmiznú. Trvanie od 10-15 dní do 4-5 týždňov. Krv: lymfocytopénia postupuje na pozadí leukopénie, znižuje sa obsah retikulocytov a krvných doštičiek. V kostnej dreni vzniká devastácia (aplázia). Gonadálna atrofia, potlačenie skoré štádia spermatogenéza, atrofické zmeny v tenkom čreve a koži. Neurologické symptómy sa postupne vyhladzujú.
Fáza vzostupu: zvyšuje sa slabosť, stúpa telesná teplota, objavuje sa krvácanie a krvácanie na koži, slizniciach, gastrointestinálnom trakte, mozgu, srdci a pľúcach. V dôsledku metabolických porúch a dyspeptických porúch (strata chuti do jedla a hnačka) telesná hmotnosť prudko klesá. Krv: hlboká leukopénia, trombocytopénia, ťažká anémia; ESR sa zvyšuje; v kostnej dreni - obraz devastácie s počiatočné znaky regenerácia. Pozoruje sa hypoproteinémia, hypoalbuminémia, zvýšenie obsahu zvyškového dusíka a zníženie hladiny chloridov. Imunita je potlačená. Trvanie: od niekoľkých dní do 2-3 týždňov. Ak nie je poskytnutá pomoc, je možná smrť.
fáza obnovy: pokles telesnej teploty na normálnu, vymiznú hemoragické a dyspeptické prejavy, od 2.-5.mesiaca funkcia potu resp. mazové žľazy rast vlasov sa obnoví. Postupne dochádza k obnove krvných parametrov v opačnom poradí (E a Hem → Ret a Tr → Lim a Lei) a metabolizmu. Trvanie: od 3-6 mesiacov do 1-3 rokov je možný prechod do chronickej formy.

Črevná forma: pri ožarovaní dávkami 10-20 Gy často nastáva smrť na 7.-10. deň. Znamenia: nevoľnosť, vracanie, krvavá hnačka, horúčka, komplet paralytický ileusčrevá a nadúvanie. Vyvíja sa krvácanie a hlboká leukopénia s úplnou absenciou lymfocytov v periférnej krvi, ako aj s obrazom sepsy. Príčina úmrtia: dehydratácia organizmu a nezvratný šok.

Toxemická forma: hemodynamické poruchy v čreve a pečeni, vaskulárna paréza, tachykardia, krvácanie, ťažká intoxikácia a edém mozgu, oligúria a hyperazotémia. Smrť nastáva na 4. – 7. deň.

Cerebrálna forma: dávka nad 80 Gy. Smrť za 1-3 dni a pri pôsobení veľmi veľkých dávok -

smrť pod lúčom (aj s lokálnym ožiarením hlavy v dávkach 100-300 Gy). Znamenia: kŕčový paralytický syndróm, poruchy cirkulácie krvi a lymfy v centrálnom nervovom systéme, cievneho tonusu a termoregulácie, funkčné poruchy tráviaceho a močového systému, dochádza k progresívnemu poklesu krvného tlaku.

Príčina úmrtia:ťažké a nezvratné poruchy centrálneho nervového systému, charakterizované výraznými štrukturálnymi zmenami, smrťou buniek mozgovej kôry a neurónov jadier hypotalamu.

Chronická: s predĺženým ožiarením tela v malých, ale prekračujúcich prípustných dávkach.

Počiatočné obdobie ochorenie je charakterizované vývojom nestabilnej leukopénie, príznakmi vegetatívno-vaskulárnej nestability. Teplo: nedostatočná regenerácia a zmeny v činnosti nervového a kardiovaskulárneho systému. Obnova: výrazná prevaha reparačných procesov v najcitlivejších tkanivách.

Stupeň 1: poruchy neuroregulácie, nestabilná leukopénia, trombocytopénia

2. stupeň: poruchy nervového, CCC, tráviaceho systému. Leukocytopénia, lymfocytopénia, hypoplázia kostnej drene

Stupeň 3: anémia, atrofické procesy v gastrointestinálnom trakte, infekčné a septické komplikácie, hemoragický syndróm, poruchy krvného obehu.

Účinky:

Nenádorové: zníženie strednej dĺžky života, hypoplastické stavy v krvotvornom tkanive, sliznice; sklerotické procesy (cirhóza pečene, nefroskleróza, ateroskleróza, radiačná katarakta), dyshormonálne stavy (obezita, kachexia hypofýzy, diabetes insipidus).
Nádory - nádory a leukémie

č. 41. Uveďte príklady škodlivého účinku chemických faktorov ako príčiny.

patológia metabolizmu bilirubínu → žltačka

Kyselina sírová → chemické popálenie

Alkoholizmus (etylalkohol)→cirhóza pečene

Azbest→azbestóza (pneumokonióza)

č. 42. Uveďte príklady škodlivých účinkov biologických faktorov ako príčiny.

Malarické plazmodium→ malária (hemolýza)

Hemolytický streptokok→glomerulonefritída

Treponema pallidum→syfilis

Klostridia→botulizmus

č. 43. Faktory ovplyvňujúce ľudský organizmus pri vesmírnom lete, mechanizmus preťaženia, kinetóza, stav beztiaže.

Faktory:

1) zrýchlenie a preťaženie

2) stav beztiaže;

Zmeny v rytme dňa, zmyslová izolácia, izolácia, hluk, vibrácie, ionizujúce žiarenie

Preťaženie- je to sila zotrvačnosti, ktorá vzniká pri pohybe so zrýchlením, pôsobí v smere opačnom k pohybu. Odráža, koľkokrát sa pri danom zrýchlení zvýši hmotnosť telesa v porovnaní s hmotnosťou pri normálnej zemskej gravitácii. Preťaženia sa vyznačujú veľkosťou a trvaním (dlhodobé - viac ako 1 s, šok - menej ako 1 s), rýchlosťou a povahou rastu (rovnomerné, vrcholové). Podľa pomeru vektora k pozdĺžnej osi ľudského tela sa rozlišujú preťaženia: pozdĺžne pozitívne (v smere od hlavy k nohám), pozdĺžne negatívne (od nôh k hlave), priečne pozitívne (hrudník-chrbát), priečne negatívny (chrbát-hrudník), bočný pozitívny (sprava doľava) a bočný negatívny (zľava doprava).

Mechanizmus:

redistribúcia krvnej hmoty v cievnom riečisku: pretekanie niektorých oblastí, nedokrvenie iných, zmeny návratu krvi do srdca a hodnoty srdcového výdaja, realizujú sa reflexy z baroreceptorových zón.
porušenie odtoku lymfy
posunutie orgánov a mäkkých tkanív.

Jednoduchšie na prenášanie priečne pozitívne preťaženia (v smere hrudník-chrbát, 5-8 jednotiek). Pri prekročení limitov je funkcia narušená vonkajšie dýchanie, krvný obeh v cievach pľúc sa mení, srdcové kontrakcie sa prudko stávajú častejšie. S nárastom veľkosti priečnych preťažení je možná mechanická kompresia jednotlivých úsekov pľúc, zhoršená cirkulácia krvi v pľúcnom obehu a zníženie okysličenia krvi. Zároveň v dôsledku prehlbovania hypoxie je nárast srdcových kontrakcií nahradený spomalením.

O pozdĺžne preťaženie (v smere od hlavy k nohám 4-5 jednotiek), návrat krvi do srdca je ťažký, krvná náplň srdcových dutín a tým aj srdcový výdaj klesá, krvná náplň ciev lebečných častí tela a mozgu klesá. Receptorový aparát zón karotického sínusu reaguje na zníženie krvného tlaku v krčných tepnách. V dôsledku toho dochádza k tachykardii, v niektorých prípadoch sa objavujú poruchy srdcového rytmu. O

nadlimitné, výrazné arytmie srdca, poruchy videnia v podobe závoja, poruchy dýchania, bolesti v epigastrickej oblasti.

Pozdĺžne negatívne preťaženia (v smere hlavy nohy, 2 jednotky). V týchto prípadoch dochádza k pretečeniu krvných ciev hlavy. Zvýšenie krvného tlaku v reflexných zónach krčných tepien spôsobuje reflexné spomalenie srdcových kontrakcií. Pri prekročení hraníc individuálnej stability dochádza k bolesti hlavy, poruchám videnia v podobe závoja pred očami, k poruchám srdcového rytmu, k poruche dýchania, k presynkope a následne k strate vedomia.

Stav beztiaže ( stav "nulovej gravitácie"). Statický stav beztiaže: keď je telo vo vesmíre vo veľkej vzdialenosti od Zeme, nepociťuje zemskú gravitáciu. Dynamický stav beztiaže vzniká za podmienok, keď je pôsobenie zemskej príťažlivosti vyvážené opačne smerujúcimi odstredivými silami. Pri orbitálnom vesmírnom lete sa telesá pohybujú najmä pod vplyvom zotrvačnej sily, ktorá je vyvážená gravitačnou silou Zeme.

Obeh: mení sa pomer filtrácie a reabsorpcie. To sa prejavuje zvýšením absorpcie tekutín na úrovni kapilár a venúl a je jedným z faktorov spôsobujúcich zvýšenie objemu cirkulujúcej krvi a dehydratáciu tkanív v určitých oblastiach tela (hlavne nôh) na začiatku let. Výška stĺpca kvapaliny prestáva ovplyvňovať tlak v malom aj vo veľkom cievy. V stave beztiaže závisí od čerpacích a sacích funkcií srdca, elastických vlastností cievnych stien a tlaku okolitých tkanív. Odtok krvi zo žíl hlavy v stave beztiaže je ťažký. To spôsobuje zvýšenie objemu krvi v cievach hlavy, opuch mäkkých tkanív tváre a niekedy bolesť hlavy.

Srdce: mení sa pomer zaťaženia ľavej a pravej časti srdca. V dôsledku toho sa menia fázy srdcového cyklu, bioelektrická aktivita myokardu, diastolická krvná náplň srdcových dutín a znášanlivosť. funkčné testy. AT skoré obdobie pobyt v stave beztiaže, výraznú redistribúciu krvi v cievnom riečisku a zmenu krvnej náplne srdcových dutín vnímajú aferentné systémy tela ako informáciu o zväčšení objemu cirkulujúcej krvi a vyvolávajú reflexy zamerané na dumping tekutina.

GUS: zníženie sekrécie antidiuretického hormónu a renínu a potom aldosterónu, ako aj zvýšenie renálny prietok krvi, zvýšenie glomerulárnej filtrácie a znížená tubulárna reabsorpcia.

Svaly: mizne záťaž na chrbticu, ustáva tlak na medzistavcové chrupavky, statické úsilie antigravitačných svalov sa stáva zbytočným, znižuje sa celkový tonus kostrového svalstva, znižuje sa úsilie o pohyb tela a predmetov. Pri absencii zaťaženia kostí kostry klesá minerálna saturácia kostného tkaniva, pozoruje sa uvoľňovanie vápnika z kostí a celková strata vápnika a dochádza k generalizovaným zmenám v metabolizme bielkovín, fosforu a vápnika.

Kinetóza (kinetóza): Informácie z rôznych štruktúr vestibulárny aparát nesúlad (pri nulovej gravitácii funkcia polkruhové kanály, reagujúci na uhlové zrýchlenia pri rýchlych pohyboch hlavy a funkcia otolitov vypadne). Zmeny stavu na začiatku letu zmyslové systémy môžu byť sprevádzané porušením priestorovej orientácie, iluzórnymi pocitmi obrátenej polohy tela, ťažkosťami pri koordinácii pohybu.

Imunologická reaktivita: zníženie funkčnej aktivity bunkových populácií súvisiacej s T-systémom imunity a v niektorých prípadoch sú príznaky senzibilizácie na mikrobiálne a chemické alergény.

Prejavy hypokinézy: 1) zmeny systémovej hemodynamiky, znížená záťaž myokardu, detrénovanie kardiovaskulárneho systému, zhoršenie tolerancie ortostatické testy; 2) zmeny regionálneho krvného obehu (v povodiach karotických a vertebrálnych artérií), ktoré sú spôsobené sťaženým venóznym odtokom z ciev hlavy a zodpovedajúcimi kompenzačnými zmenami v regulácii cievneho tonusu; 3) zmeny v objeme cirkulujúcej krvi a zníženie hmoty erytrocytov; 4) zmeny metabolizmu vody a elektrolytov (strata draslíka); 5) zmeny v stave centrálneho nervového systému a vegetatívno-vaskulárne zmeny, fenomény autonómnej dysfunkcie a asténie; 6) čiastočná svalová atrofia a neuromuskulárne poruchy; 7) nerovnováha regulačných systémov.

č. 44. Akú úlohu zohrávajú sociálne faktory pri vzniku ľudských chorôb. Príklady.

Sociálne faktory zohrávajú úlohu stavu alebo úlohu príčiny. Zvláštnosťou sociálnych faktorov ako príčin je ich nepriame sprostredkované pôsobenie. Napríklad stres spôsobuje žalúdočné vredy a dvanástnik. Pracovné podmienky → skolióza, zrakové postihnutie. Porušenie racionálnej výživy (nedostatok vitamínov) vedie k rozvoju beriberi. Stav: nedostatok vit. C → zníženie imunity → podmienka pre vývin prechladnutia. Nedodržiavanie režimu práce / odpočinku.

č. 45. Definície všeobecná patogenéza, vzťahy príčina-následok, počiatočná väzba, hlavná väzba.

Všeobecná patogenéza- Všeobecné mechanizmy nástupu ochorenia, patová situácia. procesy, reakcie a stavy. Pozostáva z mechanizmov poškodenia a obranných mechanizmov. Vlastnosti: počiatočná väzba, vedúca väzba, začarovaný kruh, kauzálny vzťah, miestny a všeobecný, špecifický a nešpecifický.

Štartovací odkaz- primárne poškodenie organizmu pôsobením poškodzujúceho faktora. Napríklad skoré spojnicou horskej choroby je pokles parciálneho tlaku vo vdychovanom vzduchu a horných dýchacích cestách; strata krvi - prasknutie cievy; poškodenie buniek - pôsobenie hemolytického jedu.

Hlavný odkaz- mechanizmus, ktorý určuje vývoj následných mechanizmov poškodenia. Napríklad výšková choroba – hypoxia; akútna strata krvi- hypovolémia;

Príčinný vzťah- každý predchádzajúci faktor je príčinou nasledujúceho (Virchowova triáda): primárne pyrogény → sekundárne pyrogény → pôsobia na hypotalamus → horúčka

Začarovaný kruh: Nasledujúci faktor zosilňuje účinok predchádzajúceho. Hypovolémia → aktivácia sympatiko-nadobličkového systému → spazmus periférne cievy a centralizácia krvného obehu → narušený venózny návrat → zlyhanie srdca → ← arteriálna hypotenzia a hypoxémia

Miestne a všeobecné: var / furunkulóza, horieť / horieť choroba; omrzliny/hypotermia, zápal/zápalová reakcia

špecifické a nešpecifické(typické porušenia)

č. 46. Definícia sanogenézy, jej úloha v patogenéze a výsledok.

Sanogenéza - toto je dynamický komplex ochranné a adaptačné mechanizmy fyziologickej a patofyziologickej povahy, ktoré sa vyvíjajú v dôsledku vystavenia tela extrémnemu stimulu, fungujúce po celú dobu patologický proces(od predchoroby po uzdravenie) a zamerané na obnovenie narušenej samoregulácie organizmu.

č. 47. Definícia „poškodenia buniek“, príčiny poškodenia, klasifikácia.

Bunka je štrukturálny samoregulačný a samoreprodukujúci sa systém. Poškodenie buniek - ide o geneticky podmienené alebo získané zmeny metabolizmu, fyzikálno-chemických parametrov, konformácie makromolekúl, bunkovej štruktúry, vedúce k narušeniu jej funkcií a životnej činnosti.

Príčiny poškodenia buniek môžu byť

1. Podľa pôvodu:

a) exogénne a endogénne;

b) dedičné a získané;

c) infekčné a neinfekčné;

2. Podľa povahy:

Fyzické

Chemický

Mechanický

Biologické

Sociálnej

3. V závislosti od pôsobenia poškodzujúceho faktora

Priamy škodlivý účinok;

Nepriame (cez nervový systém, zmeny prekrvenia bunky, biologicky aktívne látky, odchýlky pH prostredia)

fyzikálny faktor:

Vysoká teplota (45-46˚C a viac spôsobuje poškodenie bunkovej membrány, denaturáciu bielkovín);
Nízka teplota(teplota biologickej nuly - 24-25˚С blokuje všetky životne dôležité procesy v bunke; a tiež kryštalizácia vody v bunke vedie k mechanickému poškodeniu bunková štruktúra) opuch a slzenie
ionizujúce žiarenie(priamy účinok na nukleové kyseliny a bielkoviny, spôsobuje rádiolýzu vody s tvorbou aktívnych radikálov, na druhej strane aktivuje peroxidáciu lipidov a tvorbu sekundárnych rádiotoxínov, ktoré narúšajú integritu bunkových membrán a ich organel)
Elektrochemické pôsobenie - koagulačná a kolízna nekróza

biologický faktor

Onkogénne vírusy sa integrujú s DNA somatickej bunky, čím porušujú genetický kód
Malarické plazmodium, ktoré preniká do bunky (erytrocytu) a tam sa množí, narúša integritu bunky a jej funkciu
Mikroorganizmy tvoria exo a endotoxíny
Pri alergii a autoalergii poškodenie bunkovej membrány spôsobené imunitným komplexom - zvýšená permeabilita, bunková cytolýza
Streptokok→poškodenie glomerulov obličiek

Mechanický faktor

Vpich, rez, úder – spôsobuje poškodenie bunkových membrán, vnútrobunkových organel
Ak je sila zanedbateľná, potom porušenie začína zvýšením priepustnosti bunkovej membrány, po ktorom nasledujú poruchy rovnováhy vody a elektrolytov, energetický metabolizmus

Sociálny faktor: stres nepriamo cez NS - aktivácia sympato-nadobličkového a hypotalamo-hypofýzo-nadobličkového systému → uvoľnenie adrenalínu → zmeny prietoku krvi → vredy v žalúdku

Chemický faktor:

Kyseliny, zásady, soli → nekróza
Karcinogény → narušenie genómu
Enzýmy pri pankreatitíde → lýza bielkovín
Kyanid draselný → inhibícia cytochrómoxidázy a zhoršenie tkanivového dýchania

č. 48. Špecifické mechanizmy poškodenia buniek.

Závisí od: typu poškodzujúceho faktora, typu buniek, ktoré tvoria orgán (systém), štrukturálnej jednotky, na ktorú poškodzujúci faktor pôsobí. Napríklad kyanid draselný pôsobí na bunky nervového systému, inhibuje cytochrómoxidázu a tkanivové dýchanie (ovplyvňuje enzýmové štruktúry).

Fenylhydrazín spôsobuje hemolytická anémia(pôsobí na krvinky), zvýšená oxidácia voľných radikálov (narušenie membránového aparátu a nerovnováha iónov a vody)

č. 49. Nešpecifické mechanizmy poškodenia.

Poruchy energetického zásobovania bunky.

Znížený transport O2 a oxidačných substrátov cez cytolemu;

Porušenie ukladania oxidačných substrátov a ich mobilizácia;

Zníženie oxidačných procesov;

Odpojenie oxidačnej fosforylácie a voľnej oxidácie;

Porušenie transportu makroergov;

Zníženie využitia makroergov.

Táto skupina porúch je spôsobená blokádou tvorby, transportu a využitia ATP.

Tvorbu ATP blokuje pokles obsahu kyslíka a glukózy, priame poškodenie mitochondrií a rozpojenie reťazca aeróbnej fosforylácie atď. Transport ATP je spojený s inhibíciou enzýmových komplexov vnútornej mitochondriálnej membrány (znížená aktivita adenín nukleotid transferáza a kreatín fosfokináza), porušenie cyklózy. K blokovaniu využitia ATP dochádza, keď je aktivita ATPázy potlačená.

Syntéza ATP je spojená s intenzívnymi enzymatickými procesmi v mitochondriách. Aktivita mitochondrií závisí od rôznych vnútorných a vonkajších faktorov. Funkčná nedostatočnosť mitochondrií môže byť absolútna alebo relatívna. Absolútna nedostatočnosť energetického zásobenia bunky je spôsobená výrazným znížením funkčnej aktivity mitochondrií, ktoré neuspokojuje ani bežné fyziologické potreby bunky. Takéto poruchy spôsobujú priame poškodenie organel toxickými látkami, blokovanie translácie rRNA, rozpájanie reťazcov oxidačnej fosforylácie a blokovanie aktivity jednotlivých enzýmov (napríklad cytochrómov) mitochondrií. intracelulárna acidóza, nadbytok vápnikových iónov v bunke, neesterifikované mastné kyseliny, nadmerné pôsobenie adrenalínu a hormónov na bunku štítna žľaza mikrobiálne toxíny, vedľajší účinok antibiotiká, nedostatok a nadbytok kyslíka rozpája aeróbnu oxidačnú fosforyláciu.

Relatívna nedostatočnosť zásobovania energiou je spojená s prudkým zvýšením potreby energie bunky, keď ju nedokáže uspokojiť ani zvýšená aktivita mitochondrií. Príkladom takéhoto javu je prudké zvýšenie spotreby energie srdcovým myocytom alebo vláknom kostrového svalstva pri ťažkej fyzickej námahe.

Relatívna alebo absolútna nedostatočnosť energetického metabolizmu buniek a nebunkových štruktúr (symplast a syncytium) môže byť spôsobená nízkym príjmom energetických substrátov, predovšetkým glukózy, do bunky. Takže s kontrakciou kostry svalové vlákno jeho potreba výmeny plynov a glukózy sa zvyšuje desaťnásobne. Ani zvýšený prísun krvi nestačí na úplné uspokojenie potrieb. Nedostatok glukózy sa dopĺňa deštrukciou endogénnych zásob glykogénu a čiastočným prechodom na anaeróbnu glykolýzu. Posledný proces je sprevádzaný akumuláciou produktov intermediárneho metabolizmu s rozvojom metabolickej acidózy.

Blokáda protónovej pumpy vnútornej membrány mitochondrií, enzýmov nosičov energie (adenylnukleotidtransferáza, kreatínfosfokináza) spôsobuje výrazné sťaženie prenosu energie ATP z mitochondrií do miest jej spotreby. V tomto prípade je dokonca dostatočná syntéza ATP v mitochondriách sprevádzaná energetickým hladovaním.

Vrodená alebo získaná supresia bunkových ATPáz má zvyčajne čiastočný charakter: je potlačený buď jeden alebo skupina príbuzných enzýmov. Rôzne energeticky náročné procesy v bunke zahŕňajú aktivitu špecifických ATPáz, ktoré premieňajú chemickú energiu ATP na mechanická práca, transportné procesy proti koncentračným gradientom, chemické reakcie syntézy atď. K mnohým z nich sa dnes našli chemické prípravky, ktoré blokujú aktivitu ATPáz. Blokáda ATPáz je sprevádzaná znížením alebo úplným zastavením procesov, ktoré poskytujú. Takže blokovaním ATPázy Na +/K + -Hacoca je narušené udržiavanie membránového potenciálu bunky.

V prípade úplného zastavenia dodávky energie nastáva okamžitá smrť bunky, to znamená, že v bunke zanikajú funkčné procesy, ktoré ju charakterizujú ako integrálny systém. Zvyškové enzýmové reakcie, interakcie na úrovni jednotlivých makromolekulových komplexov a dokonca ani organel nie sú schopné predĺžiť existenciu bunky ako štruktúrnej jednotky živého.

Pri nedostatočnom prísune energie sa v bunke hromadí nadbytok deštrukcie ATP v porovnaní s jeho syntézou, AMP a ADP, čo môže výrazne zmeniť funkčný stav bunky.

Ak nájdete chybu, zvýraznite časť textu a kliknite Ctrl+Enter.