Реферат

Ушкодження клітини

Ушкодження клітини (альтерація) - це типовий патологічний процес, основу якого складають порушення внутрішньоклітинного гомеостазу, що приводять до порушення структурної цілісності клітини і її функціональних здатностей.

Ушкодження клітин класифікують:

1) У залежності від швидкості розвитку ушкодження, розрізняють: а) гостре - розвивається швидко, як правило внаслідок одноразового, але інтенсивного впливу ушкоджуючого агента, б) хронічне - перебігає повільно і є наслідком тривалого, проте менш інтенсивного патогенного впливу.

2) У залежності від ступеня порушень внутрішньоклітинного гомеостазу, розрізняють: а) зворотні - зникають після припинення дії ушкоджуючого фактора, б) незворотні - ведуть до загибелі клітини.

3) В залежності від періоду життєвого циклу клітини: а) мітотичне і б) інтерфазне.

4) В залежності від етіологічного фактора: а) безпосереднє (первинне) ушкодження та б) опосередковане ушкодження.

Безпосереднє (первинне) ушкодження виникає внаслідок безпосередньої дії на клітину патогенного агента:

- фізичного (механічний вплив, висока і низька температура, ультрафіолетове й іонізуюче випромінювання та ін);

- хімічного (неорганічні та органічні речовини штучного та природного походження);

- біологічні (бактерії, віруси, грибки, найпростіші).

Опосередковане ушкодження виникає як наслідок первинних порушень сталості внутрішнього середовища організму і зумовлюється гіпоксією, гіпо- і гіпертермією, ацидозом, алкалозом, гіпер- і гіпосмією, гіпер- і гіпоглікемією, гіпо- і авітамінозами, підвищенням вмісту в організмі кінцевих токсичних продуктів метаболізму (аміак, білірубін, індол, скатол та ін).

5) У залежності від патогенетичних механізмів ушкодження клітин поділяють на: а) насильницьке і б) цитопатичне.

Насильницьке - виникає у разі дії на здорову клітину фізичних, хімічних і біологічних факторів, інтенсивність яких перевищує порогові подразнення, до яких клітина адаптувалася

Цитопатичне - виникає внаслідок первинного порушення захисно-пристосувальних механізмів клітини і тоді природні для даної клітини подразнення стають ушкоджуючими.*

Про ушкодження клітини свідчать наступні ознаки:

1) Структурні - виявляються за допомогою гістологічних і електронномікроскопічних методів.

2) Функціональні - супроводжуються: а) порушенням електрофізіологічних процесів, б) порушенням скоротливості, в) порушенням екзо- і ендоцитозу; порушенням клітинного поділу і т.ін.

3) Фізико-хімічні – супроводжуються: а) порушенням з боку клітинних колоїдів, б) змінами водно-електролітного обміну і т.ін.

4) Біохімічні – супроводжуються порушенням внутрішньо- і позаклітинної концентрації різноманітних речовин.

5) Термодинамічні – супроводжуються конформаціїними змінами макромолекул, які відбуваються в напрямку найбільш вигідного термодинамічного стану (денатурація).*

Патогенез ушкодження клітини.

Виділяють 6 груп молекулярних механізмів, які мають важливе значення в патогенезі ушкодження клітини: 1) ліпідні, 2) кальцієві, 3) електролітно-осмотичні, 4) ацидотичні, 5) протеїнові і 6) нуклеїнові.

І. Ліпідні механізми включають в себе: 1) пероксидне окислювання ліпідів (ПОЛ), 2) активацію мембранних фосфоліпаз та 3) детергентну дію надлишку вільних жирних кислот.

Пероксидним окислюванням ліпідів називається вільнорадикальне окислювання ненасичених жирних кислот, які входять до складу фосфоліпідів клітинних мембран.

Ініціаторами ПОЛ є вільні радикали - це молекули або атоми з непарним числом електронів, що надає їм високої реакційної здатності та можливості взаємодіяти з різними речовинами. Серед них найбільше значення мають: а) *O2П (НО2*) - супероксидний радикал; б) ОН* - гідроксильний радикал; в) Н* - водневий радикал; г) *O2 - синглетний (збуджений) кисень.

Один із таких первинних вільних радикалів (А*) взаємодіє з молекулою ненасиченої жирної кислоти (ЖК), в результаті чого утворюється вільний радикал цієї кислоти (Ж*) і молекулярний продукт реакції (КА):

А* + ЖК = Ж* + КА.

Вільний радикал жирної кислоти (Ж*) дальше взаємодіє з молекулярним киснем (О2), який завжди є у клітині, в результаті чого утворюється пероксидний радикал цієї кислоти:

Ж* + О2 = ЖОО*

Пероксидний радикал (ЖОО*), в свою чергу, взаємодіє із поряд розташованою молекулою ненасиченої жирної кислоти (ЖК), в результаті утворюється гідропероксид (ЖООК) і новий вільний радикал (Ж*):

ЖОО* + ЖК = ЖООК + Ж* .

Слід зазначити 2 важливі особливості ПОЛ:

? По-перше: реакції ПОЛ мають ланцюговий характер. Це означає, що в ході реакцій ПОЛ не відбувається знищення вільних радикалів і в процес залучаються все нові і нові молекули ненасичених жирних кислот.

? По-друге: реакції ПОЛ мають розгалужений характер. Іншими словами, у реакціях ПОЛ у зростаючій кількості з’являються вільні радикали, джерелом яких є самі проміжні продукти ПОЛ. Прикладом може бути утворення вільних радикалів з гідропероксидів ліпідів при їх взаємодії з наявними в клітині металами перемінної валентності:

ЖOOH + Fe2+ > ЖO* + ОНП + Fe3+.

? За ходом багатьох нормально перебігаючих біохімічних реакцій в організмі утворюється невелика кількість вільних радикалів. Але у клітині постійно існує небезпека активації ПОЛ. Однак у природних умовах цього не відбувається, оскільки клітина має у своєму розпорядженні механізми антиоксидантного захисту, завдяки яким досягається інактивація вільних радикалів, обмеження і гальмування ПОЛ.*

Клітина володіє наступними антиоксидантними системами:

I) Ферментні антиоксидантні системи:

А) Супероксиддисмутазна, яка включає супероксиддисмутазу (СОД) і каталазу (К). Інактивує супероксидні радикали (НО2*):

Б) Глутатіонова, яка включає: глутатіон (Г), глутатіонпероксидазу (ГП), глутатіонредуктазу (ГР), НАДФ*Н2. Інактивує і руйнує гідропероксиди ліпідів.

2) Неферментні антиоксиданти:

А) "Справжні" антиоксиданти, включають в себе: токофероли, убіхінони, нафтохінони, флавоноїди, стероїдні гормони, біогенні аміни. Інактивують вільні радикали жирних кислот.

Б) Допоміжні антиоксиданти, включають в себе: аскорбінову кислоту та сірковмісні сполуки (глутатіон, цистин, цистеїн). Відновлюють (регенерують) "справжні" антиоксиданти. *

Активація ПОЛ відбувається у 2-х випадках:

? Перший пов’язаний із надмірним утворенням первинних вільних радикалів, у зв’язку з чим наявні в клітині антиоксидантні системи не в змозі подолати реакції пероксидного окислення ліпідів.

За таким механізмом відбувається активація ПОЛ при ушкоджуючій дії на клітини: а) ультрафіолетового і іонізуючого випромінювання (процес загоряння повинен бути регульованим), б) при дії деяких отрут (чотирихлористий вуглець), в) в умовах стресу, оскільки вільні радикали утворюються із катехоламінів,